利用硝酸分解磷矿结合钾盐除钙生产液体复合肥料的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及到一种液体复合肥的生产方法，属于液体复合肥生产领域。特别是设 及到一种采用硝酸分解憐矿粉，硫酸钟除巧制备含巧儀液体复合肥的生产方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着现代化农业的发展和水肥一体技术的推广，中国的液体复合肥不再 像原来那样仅是辅助性的叶面喷施，而是全方位进入大田。根据2013年3月农业部发布的 《水肥一体化技术指导意见》，到2015年我国水肥一体化技术推广总面积达到8000万亩W 上，新增推广面积5000万亩W上。据统计，目前我国约9亿亩耕地需灌概，其中4. 8亿亩适 合发展水肥一体化项目，符合水肥一体肥技术的全水溶性肥和液体复合肥将面临具大的市 场空间。
[0003] 硝酸分解憐矿石制备复合肥工艺的主要特点是硝酸起到了双重作物，既利用硝酸 的强酸性来分解憐矿得到憐酸，完全代替硫酸，从而解决硝酸厂家外购硫酸，而其本身所含 硝态氮又完全保留在产品中作为速效氮。通过冷冻法或是混酸法生产硝酸憐肥已是众所 周知的技术，吴德桥等在"我国发展硝酸憐肥的生产工艺探讨"（《憐肥与复肥》2009年第 4期36-39页）一文中介绍了硝酸憐肥的生产现状，分别说明了冷冻法、混酸法、碳化法、硫 酸盐法除巧的工艺特点，我国使用冷冻法工艺生产硝基复合肥仅有天脊煤化工集团公司一 家，生产过程中硝酸巧冷冻法分离出现较多困难，目前工艺上仍然存在很多问题没有解决， 造成无法推广。运个工艺的缺陷是装置投资巨大，流程长，对原料要求苛刻，操作复杂，该法 已不适应国内憐化工。
[0004] 中国专利《硝酸分解憐矿硝酸巧冷冻法生产高水溶性硝酸憐肥的方法》（【申请号】 201110199681. 5)，它是通过"冷冻法+硫酸锭法"结合方式除巧，最终是通过蒸发结晶和憐 石膏转化来生产高水溶性硝酸憐肥。但此法在冷冻过程的调节比较困难，且消耗能量多，脱 巧分离的时间大约要8-12小时，整个过程中没有除有色金属和有害重金属离子，使得产品 有可能显色或是重金属离子超标，不能满足生态肥料生产。
[0005] 中国专利《一种硝酸憐肥副产品硝酸巧制备硝酸钟的方法》（【申请号】 201110390100. 6 )，它是通过冷冻法结晶过滤出来的硝酸巧，再溶解与加入的氯化钟或硫酸 钟进行反应生成硝酸钟。该法也没有避开大型投资装置冷冻机，而且产品硝酸钟，又要通过 蒸发浓缩结晶，大量消耗能源。
【发明内容】
[0006] 针对上述现有技术中投资大、能耗高、有二次污染等缺陷，本发明的目的在于提供 一种采用硝酸分解憐矿粉，硫酸钟除巧制备含巧儀液体复合肥的生产方法。
[0007] 本发明实现中低品位憐矿采用硝酸分解，除巧制备液体肥料的过程，采用硝酸分 解憐矿、经脱氣、加絮凝剂、过滤酸不溶物、硫酸钟除巧、用氨水调节抑来沉淀有色有害金 属离子、过滤后调节氮、憐、钟含量得到的透明液体复合肥，具体的生产工艺包括： 第一步，酸解 本发明是将质量分数为40%~52%硝酸缓慢倒入到装有憐矿(其中P205:21%~30%，CaO: 36% ~40%，MgO《0. 6%，化(Al)2〇3《0. 5%，SiO0. 2%,要求粒度 1 ~4cm的占 98〇/〇， 含水量（游离水）《1%)的不诱钢304酸解槽中，硝酸的加量，按摩尔质量计，为憐矿中Pz化 摩尔质量的1. 2-1. 4倍，反应溫度控制在50~65°C，反应约为时间1~3小时，得酸解液； 反应式如下： 憐矿的主要成份氣憐酸巧与足够数量的硝酸反应： CasF(P〇4)3+10HN03一5Ca(N〇3)2 +3H3PO4+HF生成的HF与矿石中的Si〇2反应，形成氣娃酸：
憐矿中带有的铁，侣化合物与硝酸反应转变成它们的硝酸盐：
当憐矿中含有白云石时，它们也耗用硝酸，反应后W硝酸巧、儀的形态存在：
[000引第二步，脱氣 将酸解后含酸不溶物的酸解液加入到脱氣槽中，在不断揽拌条件下加入工业级硝酸钢 固体进行反应，反应时间约为1~3小时，得到含六氣娃酸钢沉淀的混合液； HzSiFe巧NaN03一化zSiFe巧HN03。
[0009] 第=步：过滤不溶物 向步骤二所得混合液中加入絮凝剂沉降，然后真空过滤，不溶物作滤饼废渣及时处 理； 由于上述反应过程是放热，固液混合相就难W较快沉降下来，为了加快固相的沉降， 本发明添加分子量为600~800万95%颗粒型的非离子型聚丙締酷胺作为絮凝剂，添加量 为每升溶液添加1. 4~2mg非离子型聚丙締酷胺；所述真空过滤器的真空度控制在30~ 35kPa;通过真空过滤，过滤出的不溶物作滤饼废渣及时处理。
[0010] 第四步：加入硫酸钟除巧 将步骤=真空过滤得到的滤液加入到除巧槽中，在揽拌条件下加入饱和硫酸钟溶液进 行化合反应，将反应产物过滤，滤出生成物，用工业脱盐水洗涂3次； 本发明是首先在溶解槽中加入一定量的水，通过蒸汽加热至65°C左右，按溶解度加入 硫酸钟，配制成饱和溶液。将真空过滤得到的滤液加入到硫酸钟饱和溶液中，揽拌、反应得 到硝酸钟和二水石膏(含少量钟)，发生了W下反应式： K2S〇4+Ca(N〇3)2+4H2〇- CaS〇4 ? 2&0 I +2KN03+2H20。
[0011] 上述步聚中饱和硫酸钟溶液添加量W滤液中巧质量计的100%~110% ;所述硫酸 钟溶液的质量百分数为17. 5%，溫度为65°C;所述的除巧槽是采用不诱钢304,所述揽拌速 度为600转/分，反应溫度控制在70°C，反应时间约为1~2小时；将反应产物过滤，用工 业脱盐水洗涂3次把石膏带出来的钟离子洗到液体中，滤出生成物。
[0012] 第五步：除有色及有害元素 将步骤四所得滤液用氨水调节抑至5. 8-6. 2,得含黄色沉淀物(该黄色沉淀物为铁、 娃、侣、儀W氨氧化物形式沉淀出来的沉淀物W及难溶的娃酸盐）的混合液，继续向混合 液中加入脱氣剂脱氣，使得溶液中的氣离子被吸附分离出来，同时，加入的脱氣剂细粒子 可作为沉淀晶种，用于加快氨氧化金属离子沉淀，采用翻盘式真空过滤机真空过滤分离固 液；所述氨水的质量百分数为15%~20%，添加量可通过抑计可准确控；所述的脱氣剂为 a-AL203,添加量按氣离子的质量5%~10%计，粒度为200目；所述翻盘式真空过滤机真空 过滤，真空度一般维持在30~35kPa。调节过滤机的转速200~400转/分，保持滤饼厚度 SQmm左右。
[0013]第六步：调节氮、憐、钟的含量；通过初步分析液体中的氮憐钟含量，按指标进行 调配液体复合肥；所述的指标是根据作物生长需求而配制不同比例的液体复合肥；所述调 节液是=聚憐酸钟、硝酸锭或尿素的添加量是W分析滤液中的氮、憐、钟含量为基础。
[0014]本发明加入高分子絮凝剂加快硫酸巧沉淀时间，通过氨水调节溶液抑及二次过 滤方式来有效去除有色金属和有害重金属离子的方法，具有节能效果明显、投资成本少、产 品适应范围广等优点液体复合肥生产新途径。
[0015]本发明避开大型投资装置冷冻机和产品蒸发、浓缩、造粒过程。大大量的节约能源 消耗。
[0016]本发明整个生产过程可节约时间6~10小时左右，主要是在第=步过程中添加了 聚丙締酷胺絮凝剂和减少蒸发结晶过程； 本发明得到的产品显色金属和有害金属离子含量远低于其他方法生产的产品。
[0017]本发明可制备得到清澈透明的含巧儀的氮憐钟液体复合肥，其中含锭态氮、硝态 氮，全水溶性憐、钟的有机组合，既满足了植物不同阶段生长的需要，同时又能很好地降低 了肥料的浪费，更重要的是，该液体肥料中还添加了一种能让作物果实长得饱满漂亮的巧 儀元素。
[001引本方法制备的液体复合肥，即满足"水肥一体化"的思路，又能节约因冷冻、蒸发、 造粒等工序的能量消耗。本方法生产过程完全考虑到废物的处理，与环境友好，用于传统憐 化工和硝锭产业结构调整、产品升级换代，有良好的经济与环保效益。
【具体实施方式】
[0019]本发明是一种硝酸分解憐矿除巧制备液体肥料的方法，它是采用的硝酸分解憐矿 粉，经脱氣、硫酸钟或是碳酸钟除巧、用氨水调节PH和沉淀有色金属离子、过滤后调节氮、 憐、钟含量得到的透明液体复合肥，与中国专利《硝酸分解憐矿硝酸巧冷冻法生产高水溶性 硝酸憐肥的方法》（【申请号】201110199681. 5)的对比实验发现主要的区别来源在： 本发明避开大型投资装置冷冻机和产品蒸发、浓缩、造粒过程。大大量的节约能源消 耗； 按本发明整个生产过程与中国专利（201110199681.5)可节约时间10小时左右(见表 1)，主要是在第=步过程中添加了聚丙締酷胺絮凝剂；主要原因是自然沉降的原料中含有 娃元素，使得整个溶液有一定的粘度，且许多酸不溶物都是经微细粒子存在，酸不溶物自然 沉降过程时间较长，生产过程中还得专口设计几个沉降池。
[0020] 表1整个生产过程时间对比（单位：小时）
本发明得到的产品显色金属和有害金属离子含量远低于其他方法生产的产品。
[0021] 下面分别采用本发明和中国专利（201110199681. 5)实验步骤进行一组实验数据 来说明本发明的优越性。前二步骤都是一样的酸解和脱氣过程。
[00过第一步，酸解 将质量浓度为50%硝酸缓慢倒入到装有乐山马边憐矿(要求矿粒度1~4cm的占98%， 含水量（游离水）：0.71%)的不诱钢304酸解槽中的酸解槽内，不断揽拌反应进行酸解，酸 解溫度为65°C，反应时间约为2. 5小时。硝酸的加量，按摩尔质量计，为憐矿(乐山马边憐 矿)中P205摩尔质量的1. 4倍，反应溫度控制在50~65°C，反应约为时间1~3小时，得酸 解液；憐矿中矿物的主要化学组成和有害金属见表2和表3。酸解后液体组成件表4。 [0023]表2憐矿中矿物的主要化学组成
表3有害金属分析
表4酸解后液