专利名称：一种利用副产氟硅酸生产活性磷肥的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用磷肥工业副产氟硅酸生产活性磷肥的方法，属于肥料加工与制造领域。
背景技术：
传统磷肥生产可分为两类技术体系，一个是以酸分解技术生产水溶性磷肥，如过磷酸钙、重过磷酸钙、硝酸磷肥、磷酸铵等，其产量占磷肥总产量的90%以上；另一个是以热分解技术生产枸溶性磷肥，如钙镁磷肥、钢渣磷肥、脱氟磷肥等。前者施入土壤后很快溶解，随着雨水进入水体，是成为水体富营养化的主要原因之一，而且生产过程中需要消耗大量硫酸，而国内硫磺主要依靠进口，近年来国际硫磺价格的暴涨对我国磷肥生产企业和农业生产造成了很大冲击；后者如钙镁磷肥等由于水溶性差，肥效慢，并且易与土壤中的铝、铁、锰离子结合生成不溶性沉淀物，导致磷肥利用率进一步降低，一般当季利用率仅20%左右。
目前这两种生产技术不仅耗酸高、耗能高，而且对磷矿品位和杂质的要求较高，生产中还会产生气、固、液污染。
国内耕地约有2/3严重缺磷，我国磷矿资源的80%以上用于磷肥生产，如何高效利用总量占绝大多数的中低品位磷矿资源，关系到我国磷资源战略全局和农业可持续发展。虽然国内磷矿资源总量居世界第二位，但是以中低品位为主，P2O5平均含量不足17%，其中P2O5含量大于30%的富矿大约仅占总量的8%。据统计测算，我国现有的磷富矿资源仅能维持使用10年左右。在能源供应紧张、环境问题日益受关注的形势下，开发有效提高磷肥利用率、降低水溶性磷流失风险、防止污染的新型产品，已成为磷肥产业技术革命的重要目标。以磷矿石为原料生产湿法磷酸、磷肥时会排放大量的含氟气体，经水吸收、处理后得到氟硅酸。据统计，目前，国内湿法磷酸的年产量约为1000万tP205，副产氟硅酸(以15%质量分数计)约375万t。因此，回收利用磷肥副产氟硅酸，不仅有利于治理氟污染，而且有利于氟资源的有效利用。目前，我国磷肥工业氟回收仍停留在以生产低附加值的氟硅酸钠为主，由于众多厂家都生产氟硅酸钠，导致产品供大于求，企业经济效益低下，部分企业放弃了氟硅酸钠的回收，造成氟资源流失和环境污染。专利ZL00117173. 9提出了一种节酸高效磷肥的生产方法，其生产过程包括磷矿石的粉碎、研磨、混合、硫酸酸化、化成与熟化等过程。在磷矿粉研磨前或后加入活化剂于磷矿粉中，混匀后加入适量液体于研磨机中研磨至浆状，然后于浆状物中加制造过磷酸钙所需硫酸用量的10% 90%的硫酸进行酸化。酸化后的浆料在化成室内成为鲜肥，然后在熟化库里面熟化3 5天成为成品。该专利的生产也还存在传统的普钙生产包括混合、化成和熟化3个阶段。而化成是混合后料浆的固化阶段，化成后的半成品，需要经过3 5d的堆置熟化并经翻堆、中和等操作，才能成为产品。需要较长时间进行堆置熟化，从而半成品占据了庞大的熟化仓库；同时，在熟化过程中需要电铲、抓斗、电动行车来搬运和翻堆，这不仅要花费大量的基建投资和动力消耗，而且半成品在堆置熟化过程中会有大量的含氟气体无组织排放，污染环境并影响职工健康。由于半成品要经过较长时间才转化为成品，使工厂的流动资金积压，资金周转率降低。另外该技术对磷矿的品位要求依然很高。专利ZL 00117350. 2提出了一种节酸高效有机质磷肥的生产方法，但是其流程和方法依然没有跳出传统磷肥的生产，上述专利存在的问题在本专利中依然存在，另外该技术对磷矿的品位要求依然很高。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种利用湿法磷酸生产过程中副产的氟硅酸生产活性磷肥的方法，其生产流程简单、成本低、对磷矿石品位要求低、无污染、且节约资源。本发明的技术方案是一种利用副产氟硅酸生产活性磷肥的方法，其特征在于该方法包括如下步骤
(1)磷矿粉的制备将低品位磷矿在风扫磨中研磨粉碎，制备出粒度为过80 200目的磷矿粉；·
(2)混合将制得的磷矿粉送入碾轮混合机内，边搅拌研磨边通过雾化喷头加入水，水的加入量控制为磷矿粉重量的0. 1% 10% ;然后向增湿的磷矿粉中通过雾化喷头加入浓度为20%以上的氟硅酸，氟硅酸的加入量控制为磷矿粉重量的1% 30% ;最后通过雾化喷头加入活化剂，活化剂加入总量为磷矿粉重量的1% 10%;继续将以上物料在碾轮混合机中碾压、混合、均化、粉碎即可得到成品。所述的低品位磷矿，其主要成分为磷灰石，要求其矿磷含量彡18%，Mg0含量彡3%。所述的活化剂为活化剂一、活化剂二、活化剂三中的任意一种或两种或三种混合活化剂，它们分别是采用以下方法得到的(I)活性剂一将木质素与浓度为4. 0%的HNO3,按固液比为1:10，在50°C下反应2 h，即可制的；(2)活性剂二将木质素与浓度为4.0%HNO3,按固液比为I :10，50°C下反应2 h，得活化剂一，然后将活性剂一与4-7mol/ L的氨水按体积比为5 1混合，在室温下静置4 h后得到活性剂二 ；(3)活性剂三将250mg的木质素磺酸钠溶于35-60ml的过氧乙酸溶液中，在过氧乙酸起始浓度为35 60 g/L，温度为60 90 °C条件下反应10 h，即可制的活化剂三。本发明中，磷矿粉与氟硅酸反应的原理
2H2SiF6+Ca3 (PO4) 2+4H20 一 2CaSiF4 2H20+Ca (H2PO4) 2(I)。本发明的优点是I、以我国大量存在的低品位磷矿为原料，使原来无工业价值或价值不大的的低品位磷矿得到了利用；2、该方法选用了合适的磷矿粉和活化剂的固液t匕，生产过程简单，投资小、成本低，不需要传统磷肥生产的熟化过程，生产过程中没有含氟气体无组织排放的情况，无污染；3、该活性磷肥中磷的释放速度适中，控释效果好，磷的利用率高；4、该方法选用磷肥工业副产的氟硅酸，改变了现有方法需要加入硫酸的弊端，为磷肥工业副产氟硅酸找到了一条很好的出路。
具体实施例方式现结合具体实施例，对发明作进一步描述。实施例一、用含P2O5 19. 87%、MgO 3. 5%、有效磷含量为I. 02%的低品位磷矿，生产活性磷肥的步骤如下(1)将低品位磷矿在风扫磨中研磨粉碎，制备出过80 200目的磷矿粉5吨；
(2)将制得的磷矿粉送入碾轮混合机内，边搅拌研磨边加入0.I吨水，水加入轮碾混合机时候通过雾化喷头喷散均匀；然后向增湿的磷矿粉中通过雾化喷头加入浓度为22%浓度的氟娃酸0. 5吨；最后加入活化剂一 0. 25吨,加入时和水一样通过雾化喷头均勻喷散再连续翻动的磷矿粉上；继续在碾轮混合机里面将以上物料碾压、混合、均化、粉碎，10分钟后即得到5. 8吨左右的活性磷肥；其中活性剂一是通过将木质素与浓度为4. 0%的HNO3,按固液比为I :10，在50°C下反应2 h制得的。此方法获得的活性磷磷肥指标如下
权利要求
1.一种利用副产氟硅酸生产活性磷肥的方法，其特征在于该方法包括如下步骤 (1)磷矿粉的制备将低品位磷矿在风扫磨中研磨粉碎，制备出粒度为过80 200目的磷矿粉； (2)混合将制得的磷矿粉送入碾轮混合机内，边搅拌研磨边通过雾化喷头加入水，水的加入量控制为磷矿粉重量的0. 1% 10% ;然后向增湿的磷矿粉中通过雾化喷头加入浓度为20%以上的氟硅酸，氟硅酸的加入量控制为磷矿粉重量的1% 30% ;最后通过雾化喷头加入活化剂，活化剂加入总量为磷矿粉重量的1% 10%;继续将以上物料在碾轮混合机中碾压、混合、均化、粉碎即可得到成品。
2.根据权利要求I所述的一种利用副产氟硅酸生产活性磷肥的方法，其特征在于所述的低品位磷矿，其主要成分为磷灰石，要求其矿磷含量> 18%，MgO含量> 3%。
3.根据权利要求I所述的一种利用副产氟硅酸生产活性磷肥的方法，其特征在于所述的活化剂为活化剂一、活化剂二、活化剂三中的任意一种或两种混合或三种混合活化剂，它们分别是采用以下方法得到的(1)活性剂一将木质素与浓度为4. 0% HNO3，按固液比为I 10, 50°C下反应2 h，即可制的；(2)活性剂二 将木质素与浓度为4. 0% HNO3,按固液比为1:10，50°C下反应2 h，得活化剂一，然后将活性剂一与4-7mol/ L的氨水按体积比为.5 1混合，在室温下静置4 h后得到活性剂二 ；(3)活性剂三将250mg木质素磺酸钠溶于35-60ml的过氧乙酸溶液中，在过氧乙酸起始浓度为35 60 g/L，温度为60 90 V条件下反应10 h，即可制的活化剂三。
全文摘要
一种利用副产氟硅酸生产活性磷肥的方法，包括如下步骤(1)磷矿粉的制备将低品位磷矿在风扫磨中研磨粉碎，制备出粒度为过80～200目的磷矿粉；(2)混合将制得的磷矿粉送入碾轮混合机内，边搅拌研磨边通过雾化喷头加入水；然后向增湿的磷矿粉中通过雾化喷头加入浓度为20%以上的氟硅酸；最后通过雾化喷头加入活化剂；继续将以上物料在碾轮混合机中碾压、混合、均化、粉碎即可得到成品。本发明的优点是1.使原来无工业价值或价值不大的低品位磷矿得到了利用；2.该方法选用了合适的磷矿粉和活化剂的固液比，生产过程简单，投资小、成本低，不需要传统磷肥生产的熟化过程，生产过程中没有含氟气体无组织排放的情况，无污染。
文档编号C05G3/00GK102795932SQ201210289419
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者唐远财, 覃爱平, 候益红 申请人:湖南合磷化工有限公司