专利名称：利用石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用磷矿生产磷肥的工艺，尤其是涉及一种利用石梯磷矿 高铁、中低品位的磷矿石直接生产枸溶性磷肥的制备工艺。
背景技术：
伊川县石梯磷矿位于河南省伊川县东南部的汝阳群云梦山脉，海拔高度为
880.5-380米左右，矿山属于滨海一浅海相沉积变质型高铁的中低品位磷块岩 矿床。1970—1986年河南省地质三队和国家化学工业部勘探大队曾对伊川县石 梯磷矿进行过测井探矿，经探测得知伊川县石梯磷矿PA品位平均在18.26%左 右，而TFe含量均在11.68%以上。当时为了解决我国化肥工业氮、磷比例磷的 失调状况，使伊川县石梯磷矿能用于磷肥工业的生产。1984年和1987年湖北 省地质实验室和南京市综合岩矿测试中心都对伊川县石梯磷矿进行了大规模的 可选性加工试验，试验结果证明由于伊川县石梯磷矿磷与铁分离难，矿山无 效益，国家于1990年7月13日批复(1990化堪地字33号文件)"在矿石加工 技术不能更好的解决磷、铁分离之前伊川县石梯磷矿不再进行勘探开采工作"。 故伊川县石梯磷矿40多年来一直处于休眠状态，未被开发利用。
为了解决我国目前磷资源日益缺乏的状况缓解河南省农工业用磷生产供不 应求的现状。本发明人前些年来紧密结合伊川县石梯磷矿的磷与铁难以分离等 特点，曾多次运用高炉冶炼法来生产枸溶性磷肥的试验。但还是因磷矿中铁难分离、易练炉，且焦炭用量过大，能源消耗高，有效磷的转化率低(超不过80%)， 还有污染环境之弊端而告终。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种利用石梯磷矿直接生产枸 溶性磷肥的制备工艺，该利用石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥的制备工艺与高炉
冶炼法比较，不仅具有有效磷分解、转化速度快(约3-5秒)、转化率高(转化 率可高达98%以上)的特点，而且彻底的解决了伊川县石梯磷矿一直未被开发 利用的问题。更重要的是该方法在生产过程中所释放出的热量，可全部回收利 用，生产成本极低，在整个生产过程中无废渣、废水产生，废气的排放也完全 符合国家环保要求，具有很好的经济效益和社会效益。 为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案 一种利用石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥的制备工艺； 所述的组分按重量百分比62% 82%煤粉，18% 38%磷矿； 所述的工艺组成包括；配料、研磨、蒸汽锅炉布料、燃烧、急冷、成品收
集；
所述的利用石梯磷矿直接生产枸溶件磷肥工艺具体内容； 1)、配料；
将磷矿破碎至直径小于lcm待用；
分别秤取破碎后的磷矿1腦 38%，煤粉62% 82%，充分搅拌均匀；所述的 磷矿与煤粉的混合比例，按磷矿中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量不同而合理调配，计算到能生产出符合国标的有效磷为宜；
2) 、研磨；
将搅拌均匀的磷矿、煤粉混合物放入球磨机中细磨到80目以下；
3) 、蒸汽锅炉布料；
将磨细好的磷矿和煤粉投入热力蒸汽煤粉锅炉中燃烧反应；使磷矿在煤粉 炉的炉腔内产生热解反应；
4) 、燃烧；
开启煤粉炉开始燃烧反应磷矿在煤粉炉的炉腔内产生热解反应；
CaaF (PO》:!+ H20 ^ Ca4P209+HF; 热解时，煤粉炉的燃烧温度控制在1400 1600"C，燃烧时间在3 5秒；
5) 、急冷；
其燃烧后的灰渣通过煤粉炉的热交换器被迅速急冷形成微孔状磷酸钙
(C^PA)晶体；燃烧后的灰渣在烟气的作用下通过锅炉的热交换器需在3 6 秒之间急冷到150 200°C;便形成即枸溶性磷肥产品；
6) 、成品收集；
将即枸溶性磷肥收集，按不同容器称重、打包便完成了一次加工工艺过程， 多次重复以上加工工艺过程便是实现流水线作业。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果在于；
所述的利用石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥的制备工艺方法虽然还是利用高
炉冶炼法"高温、急冷"的运行机理来实现磷矿中有效磷的分解、转化的；但
该方法却不需要有环境污染之敞开式的高炉，也不需要价格不菲的焦炭。而是利用普通的环保型煤粉锅炉和普通的煤粉来完成伊川县石梯磷矿高铁、中低品 位磷矿中有效磷的转化，由于石梯磷矿中磷的含量基本稳定，但是所用的煤粉 来源不同，具体调配视煤粉的灰分含量而定。
图l是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
参考下面的实施例，可以更详细地解释本发明；但是，本发明并不局限于 这些实施例的组合方式。
实施例1:
根据附图1中所列工艺歩骤；实施利用石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥的制 备工乙；
所述的组分按重量百分比62%煤粉，38%磷矿；
所述的工艺组成包括；配料、研磨、蒸汽锅炉布料、燃烧、急冷、成品收
集；
所述的石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥工艺具体内容； 1)、配料；
将磷矿破碎至直径小于lcm待用；
分别秤取破碎后的磷矿38%，煤粉62%，充分搅拌均匀；所述的磷矿与煤粉 的混合比例，是按磷矿中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量而合理调配计算所得;对于该步骤可以依据容器大、小大量配比后待用；
2) 、研磨；
将搅拌均匀的磷矿、煤粉混合物放入球磨机中细磨到80目以下；
3) 、蒸汽锅炉布料；
将磨细好的磷矿和煤粉的混合物通过管路输送到煤粉炉的喷煤料仓中，均 匀的喷入煤粉炉的炉腔内；
4) 、燃烧；
将磨细好的磷矿和煤粉投入蒸发量为75吨每小时的热力蒸汽煤粉锅炉中 燃烧反应；使磷矿在煤粉炉的炉腔内产生热解反应； CasF (P0》3+ H20 — CaP209+HF; 热解时，煤粉炉的燃烧温度控制在1400 1600"C，燃烧时间在3 5秒；
5) 、急冷；
其燃烧后的灰渣通过煤粉炉的热交换器被迅速急冷形成微孔状磷酸钙 (CaJMX)晶体；燃烧后的灰渣在烟气的作用下通过锅炉的热交换器需在3 6
秒之间急冷到150 200 °C;便形成即枸溶性磷肥产品；
6) 、成品收集；
将即枸溶性磷肥收集，按不同容器称重、打包便完成了一次加工工艺过程， 多次重复以上加工工艺过程便可实现流水线作业。
实施例2:
根据附图1中所列工艺步骤；实施利用石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥的制 备工艺；所述的组分按重量百分比70%煤粉，30%磷矿；
所述的工艺组成包括；配料、研磨、蒸汽锅炉布料、燃烧、急冷、成品收
集；
所述的石梯磷矿直接牛产枸溶性磷肥工艺具体内容；
1) 、配料；
将磷矿破碎至直径小于lcm待用；
分别秤取破碎后的磷矿30%，煤粉70%，充分搅拌均匀；所述的磷矿与煤粉 的混合比例，是按磷矿中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量而合理调配计算所得 对于该步骤可以依据容器大、小大量配比后待用；
2) 、研磨；
将搅拌均匀的磷矿、煤粉混合物放入球磨机中细磨到80目以下；
3) 、蒸汽锅炉布料；
将磨细好的磷矿和煤粉的混合物通过管路输送到煤粉炉的喷煤料仓中，均 匀的喷入煤粉炉的炉腔内；
4) 、燃烧；
将磨细好的磷矿和煤粉投入蒸发量为75吨每小时的热力蒸汽煤粉锅炉中 燃烧反应；使磷矿在煤粉炉的炉腔内产生热解反应； Ca5F(P04)3+ H20 — Ca4P209+HF; 热解时，煤粉炉的燃烧温度控制在1400 1600U燃烧时间在3 5秒；
5) 、急冷；
其燃烧后的灰渣通过煤粉炉的热交换器被迅速急冷形成微孔状磷酸钙(Ca^09)晶体；燃烧后的灰渣在烟气的作用下通过锅炉的热交换器需在3 6 秒之间急冷到150 20(TC;便形成即枸溶性磷肥产品； 6)、成品收集；
将即枸溶性磷肥收集，按不同容器称重、打包便完成了一次加工工艺过程，
多次重复以十.加工T艺过程便BJ'实现流水线作业。 实施例3:
根据附图1中所列工艺步骤；实施石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥的制备工
艺；
所述的组分按重量百分比82°/。煤粉，18%磷矿；
所述的工艺组成包括；配料、研磨、蒸汽锅炉布料、燃烧、急冷、成品收
集；
所述的石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥工艺具体内容；
1) 、配料；
将磷矿破碎至直径小于lcm待用；
分别秤取破碎后的磷矿18%,煤粉82%，充分搅拌均匀；所述的磷矿与煤粉 的混合比例，是按磷矿中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量而合理调配计算所得; 对于该步骤可以依据容器大、小大量配比后待用；
2) 、研磨；
将搅拌均匀的磷矿、煤粉混合物放入球磨机中细磨到80目以下；
3) 、蒸汽锅炉布料；
将磨细好的磷矿和煤粉的混合物通过管路输送到煤粉炉的喷煤料仓屮，均匀的喷入煤粉炉的炉腔内；
4) 、燃烧；
将磨细好的磷矿和煤粉投入蒸发量为75吨每小时的热力蒸汽煤粉锅炉中 燃烧反应；使磷矿在煤粉炉的炉腔内产生热解反应； Ca5F (P0J 3十H20 ^ CaiP209+HF; 热解时，煤粉炉的燃烧温度控制在1400 1600"C，燃烧时间在3 5秒；
5) 、急冷；
其燃烧后的灰渣通过煤粉炉的热交换器被迅速急冷形成微孔状磷酸钙 (Ca,PA)晶体；燃烧后的灰渣在烟气的作用下通过锅炉的热交换器需在3 6 秒之间急冷到150 200 "C;便形成即枸溶性磷肥产品；
6) 、成品收集；
将即枸溶性磷肥收集，按不同容器称重、打包便完成了一次加工工艺过程，
多次重复以上加工工艺过程便可实现流水线作业。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适tt的，但 是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所 有变化和改进。
权利要求
1、一种利用石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥的制备工艺，其特征在于；所述的组分按重量百分比62％～82％煤粉，18％～38％磷矿；所述的工艺组成包括；配料、研磨、蒸汽锅炉布料、燃烧、急冷、成品收集；所述的利用石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥工艺具体内容；1)、配料；将磷矿破碎至直径小于1cm待用；分别秤取破碎后的磷矿18％～38％，煤粉62％～82％，充分搅拌均匀；所述的磷矿与煤粉的混合比例，按磷矿中五氧化二磷和煤粉中灰份的含量不同而合理调配，计算到能生产出符合国标的有效磷为宜；2)、研磨；将搅拌均匀的磷矿、煤粉混合物放入球磨机中细磨到80目以下；3)、蒸汽锅炉布料；将磨细好的磷矿和煤粉投入热力蒸汽煤粉锅炉中燃烧反应；使磷矿在煤粉炉的炉腔内产生热解反应；4)、燃烧；开启煤粉炉开始燃烧反应磷矿在煤粉炉的炉腔内产生热解反应；Ca5F(PO4)3+H2O→Ca4P2O9+HF；热解时，煤粉炉的燃烧温度控制在1400～1600℃，燃烧时间在3～5秒；5)、急冷；其燃烧后的灰渣通过煤粉炉的热交换器被迅速急冷形成微孔状磷酸钙(Ca4P2O9)晶体；燃烧后的灰渣在烟气的作用下通过锅炉的热交换器需在3～6秒之间急冷到150～200℃；便形成即枸溶性磷肥产品；6)、成品收集；将即枸溶性磷肥收集，按不同容器称重、打包便完成了一次加工工艺过程，多次重复以上加工工艺过程便是实现流水线作业。
全文摘要
一种利用石梯磷矿直接生产枸溶性磷肥的制备工艺，涉及一种利用磷矿生产磷肥的工艺，所述的组分按重量百分比62％～82％煤粉，18％～38％磷矿；所述的工艺组成包括；配料、研磨、蒸汽锅炉布料、燃烧、急冷、成品收集；本发明彻底的解决了伊川县石梯磷矿一直未被开发利用的问题；更重要的是该方法在生产过程中所释放出的热量，可全部回收利用，生产成本极低，在整个生产过程中无废渣、废水产生，废气的排放也完全符合国家环保要求，具有很好的经济效益和社会效益。
文档编号C05B17/00GK101439991SQ200810231489
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者张学敏 申请人:张学敏