一种化学合成水溶肥料的生产方法
一种化学合成水溶肥料的生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种化学合成水溶肥的生产方法，属于化学肥料的【技术领域】。本方法以农用磷铵和农用氯化钾，尿素为主要原料，通过氢键结合等方式，制造化学组成稳定的结晶状全水溶性肥料，该肥料易于吸收，不易吸潮和结块，具有优良的物理化学性质。同时在加工过程中，可以把原料中的水不溶性磷转化成为水溶性，提高了原料收率，而且使残渣更少，便于综合利用，有利于环境保护。
【专利说明】一种化学合成水溶肥料的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化学合成水溶肥料的生产方法，属于化学肥料的【技术领域】。本发明以简单的工艺和较低的成本，生产高质量的化学合成水溶肥料。
【背景技术】
[0002]目前，各种使用低级原料生产的混配肥料的市场正在逐渐萎缩，新型的水溶性复合肥料市场正在迅速扩大。但是，目前市场上销售的水溶性肥料，基本上都是以各种单一的水溶性原料如，尿素，磷酸一铵，磷酸二氢钾，硫酸钾等等，按照一定比例混配制成。这样的肥料具有一些严重缺点，如组成不均匀也不稳定，容易吸潮，容易板结，水溶性和吸收效果比较差。为了克服这些缺点，我们开发了一种化学合成水溶性肥料。该产品具有良好的结晶状态，组成稳定而且均匀，不易板结和受潮，易溶于水，具有较好的施肥效果。所谓化学合成的含义是指，使各种单一的化学组成肥料，通过氢键或者络合等等作用，产生一定的化学结合，从而改变他们的化学结构和物理性质。
【发明内容】
[0003]为了克服现有水溶性肥料存在的缺点，本发明提供了一种使用农用磷铵和农用氯化钾为基础原料，生产低成本，高质量的化学合成水溶性肥料的方法。这个方法能够使用价格低廉的湿法磷酸或者湿法磷酸制成品(如农用磷铵)为主要原料，使其中的五氧化二磷全部转化成为水溶性磷，并且与氯化钾中的钾和尿素中的尿素氮结合，成为具有稳定组成和漂亮结晶的，优质的化学合成水溶性肥料，同时实现综合利用，消除环境污染。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
(I)氯化钾溶液进行适当的电解处理，得到磷铵渣转化处理剂。使用这种转化处理剂，可以把磷铵中的水不溶性磷转化成为水溶性磷，实现湿法磷酸或者农用磷铵中五氧化二磷的全部水溶化。
[0005]( 2 )使用(I)中得到的磷铵渣转化溶液去溶解农用磷铵，冷却结晶制得全水溶性的
磷酸二氢钾铵。
[0006](3)在(2)中制得的磷酸二氢钾铵与尿素和适量的添加剂反应，制得化学合成水溶性肥料。这里所说的添加剂，是指含有硫酸根或硝酸根等具有强烈给电子作用的化合物。
[0007]以上三个技术措施，保证了我们能够使用廉价的农用原料，制得低成本的优质化学合成水溶性肥料，同时处理了废渣，实现综合利用。
[0008]本发明的有益效果是，可以使用湿法磷酸或者湿法磷酸制成品(如农用磷铵)和其他农用原料，生产出高质量低成本的，具有美丽结晶外观的，组成稳定而且不易吸潮和结块的优质化学合成水溶性肥料，使原料中的磷全部水溶化，同时实现废渣综合利用，有利于保护环境。
【专利附图】
【附图说明】[0009]说明书附图为本发明的工艺流程，现结合附图予以说明。
[0010]在附图中，溶解系统I和电解系统2是一个制造转化剂的辅助系统，其作用是把氯化钾(或者氯化钠)加工成为可以把磷铵渣中水不溶性磷转化成为水溶性磷的中间原料一转化剂。反应在常温进行，电压4-5伏，电流根据产量决定。
[0011]在配料系统3投加原料——从反应结晶槽9来的结晶母液，农用磷铵和农用氯化钾，配料的液固比为2.5-3: LNH4H2PO4与KCl的摩尔比为1: 1，于50_70°C搅拌反应合格。然后，保持50-70°C经过自卸压滤机4过滤，过滤的滤液进入结晶槽6冷却结晶，经过自动离心机8分离出以氯化铵为主要成分的氯基复肥，包装销售。
[0012]自卸压滤机4卸除的磷铵滤渣进入渣转化系统5，与来自电解系统2的转化剂溶液反应，温度30-80°C，终点pH=8-12，反应时间1_3小时，可以把磷铵渣中的水不溶性磷转化为水溶性磷。反应完成后，经过自卸压滤机7过滤，滤渣去综合利用(例如制造污水处理药剂或者建筑材料)。滤液与自动离心机8分离出的氯基复肥母液混合进入反应结晶槽9。
[0013]反应结晶槽9内反应合格后，母液去配料系统3循环配料，固体中间物到合成反应槽10，在这里与合成反应的循环母液混合，投加尿素和其他辅剂，在60-70°C搅拌反应完全，送入冷却结晶槽11冷却结晶，然后，经过自动离心机12甩干，得到成品化学合成水溶性肥料，包装入库。离心机过滤的母液，回到合成反应槽10，循环配料。
【具体实施方式】
[0014]在20立方米的配料反应槽中，加入磷铵循环母液13立方米，农用磷铵(P205=45%，水溶率80%) 2吨和农用氯化钾990公斤(K20=60%)。保持60°C搅拌1.5小时，保持60°C压滤，得到滤液14.5立方 米，调整到pH=4.5，冷却到25°C，离心机甩干，得到氯基复肥1109公斤，Ν=16.02%, Ρ205=4.01%, K2O=I0.05%。滤液 14 方(溶液 I)。
[0015]磷铵滤渣重750公斤，加入转化剂溶液2.2方(配制转化剂使用氯化钾380公斤)，保持50°C搅拌反应1.5小时，压滤。得到滤液2.位方米(溶液2)，滤渣350公斤(Ρ205=2.32%)。
[0016]溶液I与溶液2混合，调节到ρΗ=3.5，分离，母液14.7立方米，分离出1.7立方米淡水返回转化剂制造岗位，其余13方母液返回磷铵溶解配料。得到的中间物在合成反应釜中，加合成循环母液12方，加尿素1870公斤，于60°C搅拌反应1.5小时，转入冷却结晶槽于25°C结晶，离心机甩干后，得到化学合成水溶肥料4300公斤(N =P2O5:K20=20%:20%:20%)。
【权利要求】
1.一种化学合成水溶性肥料的生产方法，其特征在于使用农用磷铵，农用氯化钾为主要原料溶解过滤，冷却结晶分离氯化铵型肥料后，析出纯净的磷酸二氢钾铵复盐，后者与尿素在50-70°C，PH3-9的条件下搅拌反应，制得化学合成全水溶性肥料。
2.根据权利要求1所述的化学合成水溶性肥料的生产方法，其特征在于使用氯化钠或者氯化钾电解的溶液处理磷铵溶解过滤的废渣，把其中的水不溶性磷转化成为水溶性磷而回收利用，转化反应的温度为30-80°C, pH=8-12，回收后的残洛主要是铁铝的氢氧化物，可以用于生产水处理剂或者建筑材料。
3.根据权利要求1所述的化学合成水溶性肥料的生产方法，其特征在于在肥料生产过程中，可以添加其他附加成分如中量元素和微量元素。
4.根据权利要求1所述的化学合成水溶性肥料的生产方法，其特征在于水不溶性磷的转化回收， 可以采用本专利发明人在其他专利申请中叙述的方法，如碳酸氢盐与氢氧化物联合处理。
【文档编号】C05G1/00GK103641574SQ201310727503
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】黄尚勋, 黄明科 申请人:黄明科, 黄尚勋
【专利摘要】本发明涉及一种化学合成水溶肥的生产方法，属于化学肥料的【技术领域】。本方法以农用磷铵和农用氯化钾，尿素为主要原料，通过氢键结合等方式，制造化学组成稳定的结晶状全水溶性肥料，该肥料易于吸收，不易吸潮和结块，具有优良的物理化学性质。同时在加工过程中，可以把原料中的水不溶性磷转化成为水溶性，提高了原料收率，而且使残渣更少，便于综合利用，有利于环境保护。
【专利说明】一种化学合成水溶肥料的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化学合成水溶肥料的生产方法，属于化学肥料的【技术领域】。本发明以简单的工艺和较低的成本，生产高质量的化学合成水溶肥料。
【背景技术】
[0002]目前，各种使用低级原料生产的混配肥料的市场正在逐渐萎缩，新型的水溶性复合肥料市场正在迅速扩大。但是，目前市场上销售的水溶性肥料，基本上都是以各种单一的水溶性原料如，尿素，磷酸一铵，磷酸二氢钾，硫酸钾等等，按照一定比例混配制成。这样的肥料具有一些严重缺点，如组成不均匀也不稳定，容易吸潮，容易板结，水溶性和吸收效果比较差。为了克服这些缺点，我们开发了一种化学合成水溶性肥料。该产品具有良好的结晶状态，组成稳定而且均匀，不易板结和受潮，易溶于水，具有较好的施肥效果。所谓化学合成的含义是指，使各种单一的化学组成肥料，通过氢键或者络合等等作用，产生一定的化学结合，从而改变他们的化学结构和物理性质。
【发明内容】
[0003]为了克服现有水溶性肥料存在的缺点，本发明提供了一种使用农用磷铵和农用氯化钾为基础原料，生产低成本，高质量的化学合成水溶性肥料的方法。这个方法能够使用价格低廉的湿法磷酸或者湿法磷酸制成品(如农用磷铵)为主要原料，使其中的五氧化二磷全部转化成为水溶性磷，并且与氯化钾中的钾和尿素中的尿素氮结合，成为具有稳定组成和漂亮结晶的，优质的化学合成水溶性肥料，同时实现综合利用，消除环境污染。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
(I)氯化钾溶液进行适当的电解处理，得到磷铵渣转化处理剂。使用这种转化处理剂，可以把磷铵中的水不溶性磷转化成为水溶性磷，实现湿法磷酸或者农用磷铵中五氧化二磷的全部水溶化。
[0005]( 2 )使用(I)中得到的磷铵渣转化溶液去溶解农用磷铵，冷却结晶制得全水溶性的
磷酸二氢钾铵。
[0006](3)在(2)中制得的磷酸二氢钾铵与尿素和适量的添加剂反应，制得化学合成水溶性肥料。这里所说的添加剂，是指含有硫酸根或硝酸根等具有强烈给电子作用的化合物。
[0007]以上三个技术措施，保证了我们能够使用廉价的农用原料，制得低成本的优质化学合成水溶性肥料，同时处理了废渣，实现综合利用。
[0008]本发明的有益效果是，可以使用湿法磷酸或者湿法磷酸制成品(如农用磷铵)和其他农用原料，生产出高质量低成本的，具有美丽结晶外观的，组成稳定而且不易吸潮和结块的优质化学合成水溶性肥料，使原料中的磷全部水溶化，同时实现废渣综合利用，有利于保护环境。
【专利附图】
【附图说明】[0009]说明书附图为本发明的工艺流程，现结合附图予以说明。
[0010]在附图中，溶解系统I和电解系统2是一个制造转化剂的辅助系统，其作用是把氯化钾(或者氯化钠)加工成为可以把磷铵渣中水不溶性磷转化成为水溶性磷的中间原料一转化剂。反应在常温进行，电压4-5伏，电流根据产量决定。
[0011]在配料系统3投加原料——从反应结晶槽9来的结晶母液，农用磷铵和农用氯化钾，配料的液固比为2.5-3: LNH4H2PO4与KCl的摩尔比为1: 1，于50_70°C搅拌反应合格。然后，保持50-70°C经过自卸压滤机4过滤，过滤的滤液进入结晶槽6冷却结晶，经过自动离心机8分离出以氯化铵为主要成分的氯基复肥，包装销售。
[0012]自卸压滤机4卸除的磷铵滤渣进入渣转化系统5，与来自电解系统2的转化剂溶液反应，温度30-80°C，终点pH=8-12，反应时间1_3小时，可以把磷铵渣中的水不溶性磷转化为水溶性磷。反应完成后，经过自卸压滤机7过滤，滤渣去综合利用(例如制造污水处理药剂或者建筑材料)。滤液与自动离心机8分离出的氯基复肥母液混合进入反应结晶槽9。
[0013]反应结晶槽9内反应合格后，母液去配料系统3循环配料，固体中间物到合成反应槽10，在这里与合成反应的循环母液混合，投加尿素和其他辅剂，在60-70°C搅拌反应完全，送入冷却结晶槽11冷却结晶，然后，经过自动离心机12甩干，得到成品化学合成水溶性肥料，包装入库。离心机过滤的母液，回到合成反应槽10，循环配料。
【具体实施方式】
[0014]在20立方米的配料反应槽中，加入磷铵循环母液13立方米，农用磷铵(P205=45%，水溶率80%) 2吨和农用氯化钾990公斤(K20=60%)。保持60°C搅拌1.5小时，保持60°C压滤，得到滤液14.5立方 米，调整到pH=4.5，冷却到25°C，离心机甩干，得到氯基复肥1109公斤，Ν=16.02%, Ρ205=4.01%, K2O=I0.05%。滤液 14 方(溶液 I)。
[0015]磷铵滤渣重750公斤，加入转化剂溶液2.2方(配制转化剂使用氯化钾380公斤)，保持50°C搅拌反应1.5小时，压滤。得到滤液2.位方米(溶液2)，滤渣350公斤(Ρ205=2.32%)。
[0016]溶液I与溶液2混合，调节到ρΗ=3.5，分离，母液14.7立方米，分离出1.7立方米淡水返回转化剂制造岗位，其余13方母液返回磷铵溶解配料。得到的中间物在合成反应釜中，加合成循环母液12方，加尿素1870公斤，于60°C搅拌反应1.5小时，转入冷却结晶槽于25°C结晶，离心机甩干后，得到化学合成水溶肥料4300公斤(N =P2O5:K20=20%:20%:20%)。
【权利要求】
1.一种化学合成水溶性肥料的生产方法，其特征在于使用农用磷铵，农用氯化钾为主要原料溶解过滤，冷却结晶分离氯化铵型肥料后，析出纯净的磷酸二氢钾铵复盐，后者与尿素在50-70°C，PH3-9的条件下搅拌反应，制得化学合成全水溶性肥料。
2.根据权利要求1所述的化学合成水溶性肥料的生产方法，其特征在于使用氯化钠或者氯化钾电解的溶液处理磷铵溶解过滤的废渣，把其中的水不溶性磷转化成为水溶性磷而回收利用，转化反应的温度为30-80°C, pH=8-12，回收后的残洛主要是铁铝的氢氧化物，可以用于生产水处理剂或者建筑材料。
3.根据权利要求1所述的化学合成水溶性肥料的生产方法，其特征在于在肥料生产过程中，可以添加其他附加成分如中量元素和微量元素。
4.根据权利要求1所述的化学合成水溶性肥料的生产方法，其特征在于水不溶性磷的转化回收， 可以采用本专利发明人在其他专利申请中叙述的方法，如碳酸氢盐与氢氧化物联合处理。
【文档编号】C05G1/00GK103641574SQ201310727503
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】黄尚勋, 黄明科 申请人:黄明科, 黄尚勋
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