一种含腐植酸磷酸二铵的中和活化一步法生产工艺制造技术

一种含腐植酸磷酸二铵的中和活化一步法生产工艺，具体包括以下步骤：（1）将风化煤、褐煤进行初级粉碎干燥，然后进行二次粉碎，得腐植酸矿粉（HA）；（2）将湿法磷酸和腐植酸矿粉混合分散，泵送至管式反应器与液氨气化后的氨气进行中和浓缩，然后进行喷浆造粒，即得含腐植酸磷酸二铵。本发明专利技术在不改变工艺的情况下在原生产线上可以直接实现，不改变整体工艺流程，添加方法简单、均匀，产品可控，投资少，生产过程清洁，同时解决了传统工艺中管式反应器的堵塞问题；腐植酸矿粉与湿法磷酸配料量比例可调，工艺可控产品均一稳定；生产出的产品腐植酸含量能够达到1‑3%，能够有效地刺激植物生长，利于农业可持续发展。

One-step neutralization activation process for production of diammonium phosphate containing humic acid

A one-step neutralization and activation process for production of diammonium phosphate containing humic acid includes the following steps: (1) the weathered coal and lignite are primary crushed and dried, followed by secondary crushing to obtain humic acid ore powder (HA); (2) the wet-process phosphoric acid and humic acid ore powder are mixed and dispersed, and pumped to a tubular reactor to neutralize and concentrate ammonia after gasification of liquid ammonia, and then sprayed. Ammonium phosphate containing humic acid is obtained by pulp granulation. The invention can be directly realized on the original production line without changing the process, without changing the overall process flow, simple and uniform adding method, controllable product, less investment, clean production process, and at the same time solves the blockage problem of tubular reactor in the traditional process; the proportion of humic acid ore powder and wet process phosphoric acid is adjustable, and the process controlled products are uniform and stable; The content of humic acid in the product can reach 1 to 3%, which can effectively stimulate plant growth and contribute to the sustainable development of agriculture.

【技术实现步骤摘要】
一种含腐植酸磷酸二铵的中和活化一步法生产工艺
本专利技术涉及肥料领域，具体为一种含腐植酸磷酸二铵的中和活化一步法生产工艺。
技术介绍
腐植酸广泛存在于土壤、泥炭、褐煤、风化煤中，由动植物残骸经过微生物分解和一系列地球物理和化学过程而形成的有机质，其具有以下特点：能够调节土壤水、肥、气、热等状况，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，形成水稳性好的团粒结构；为土壤微生物创造适宜的生存繁殖环境，显著提高土壤自身的有机质再生、免疫（消灭有害菌群、降低农药毒性）和土壤自身修复能力；促使种子提早发芽，出苗率高，在低温下尤为显著；能刺激根系极端分生组织细胞的分裂与增长，使幼苗发根快，次生根多，根量增加，根系伸长，使作物吸收水分、养分能力增加；减少植物叶片气孔张开强度，减少叶面蒸腾，从而降低耗水量，使植株体内水分状况得到改善，保证作物在干旱条件下正常生长发育，增强抗旱性；对土壤脲酶和硝化细菌有抑制作用，能够有效减缓氮素分解和释放的速度，提高氮肥利用率；腐植酸中的含氧官能团能够与土壤中难溶于水的土壤中的Ca3(PO4)2形成溶于水的磷酸氢盐M2HPO4和磷酸二氢盐MH2PO4，被作物吸收，减少土壤对可溶性磷的固定，同时腐植酸与难溶性微量元素可以发生鳌合反应，生成溶解性好可被作物吸收的腐植酸微量元素鳌合物；腐植酸可以加快磷在土壤中的扩散，促进根系对磷的吸收量。使磷肥能够缓慢释放出来，提高磷肥利用率，增加作物吸磷量；避免土壤对钾元素的固定。磷酸二铵[(NH4)2HPO4]是农业级肥料中磷含量最高、使用最广泛的磷素肥料，但利用率也只有20~25%。磷酸二铵施入土壤后，大部分与土壤中的二价以上矿物质形成不溶盐，因此磷的利用率非常低，同时还造成土壤中离子态矿物质缺乏，使植物生长缺素。腐植酸与磷酸二铵有机结合，能使磷向土壤根系扩散建立起一道安全通道，腐植酸的强大吸附和螯合能力使腐植酸中的含氧官能团能够与土壤中的矿物质进行离子交换，减少磷素与矿物质的直接接触，使磷素尽可能的被根系吸收。同时腐植酸于土壤中的难溶于水的磷酸盐在土壤微生物的作用下形成溶于水的磷酸氢盐M2HPO4和磷酸二氢盐MH2PO4，被作物吸收，减少土壤对可溶性磷的固定，同时腐植酸与难溶性微量元素可以发生鳌合反应，生成溶解性好可被作物吸收的腐植酸微量元素鳌合物。腐植酸可以加快磷在土壤中的扩散，促进根系对磷的吸收量。使磷肥能够缓慢释放出来，提高磷肥利用率，增加作物吸磷量。含腐植酸磷酸二铵是增效磷肥产品的一种，指在料浆法制磷铵生产过程中，经过一定工艺将腐植酸活化并混溶于料浆中，使生产的磷酸二铵中含有一定量的腐植酸，对传统二铵起到缓释增效，并且可以促进作物根系生长，改良土壤，降低磷肥用量，使二铵的利用率得到提高的一类磷素增效产品。当前商品磷酸二铵生产中存在以下问题。（1）现在的磷铵生产大多数还是采用湿法磷酸生产工艺（二水法、半水-二水法）所产生的低浓磷酸，五氧化二磷含量在20%～35%之间，由于有一定含量的硫酸存在所以含有一定量的金属离子没有被沉淀析出，在氨中和浓缩过程中就会和磷结晶析出形成不溶盐堵塞管式反应器，给连续生产造成障碍；例如：由于混合酸中硫酸与铵中和后形成硫酸铵后，在混合酸中与其结合形成稳定的Fe2+、Fe3+、Mg2+等离子态的金属离子失去了强酸根SO42-的保护，会与H2PO4-、HPO42-、PO43-等离子生成难溶的结晶物，挂在管壁上从而阻塞管道。SO42-+NH4+=（NH4）2SO4Fe2++HPO42-=FeHPO4↓Mg2++HPO42-=MgHPO4↓Fe3++PO43-=FePO4↓。以上只是常见的容易理解的反应示例，实际反应中比较复杂，有很多复盐出现，这里就不一一例举。（2）由于磷矿产地不同，在应用低品位磷矿或高金属离子含量的中高品位磷矿生产中会生成大量难溶磷酸盐，使生产过程造成障碍同时产品质量降低，限制低品位矿的利用，产生大量尾矿矿渣浪费资源同时给环境造成压力。当前包衣磷酸二铵的技术水平及存在的问题：（1）现在市场上能够看到的大多数是树脂包衣二铵，树脂虽然是可降解但大多数是不可溶的，这种二铵只能起到缓释作用，在磷渗出膜衣后还是首先与土壤接触，先与矿物质结合，很少部分能被植物吸收，提高不了磷的利用率；（2）包衣二铵在早春旱季，土壤水分低打不开膜，使植物幼苗早期脱磷，使早苗不奇，抑制生长；到收获期肥效过长是植物贪青减产。专利一种高效腐植酸磷酸二铵的制备工艺采用30%～50%的腐植酸铵为活化剂，暂且不说活化剂的概念错误问题，能把腐植酸铵做到这么高含量是非常困难的，现在生产腐植酸铵的工艺大致分为两种，一种是应用碳酸氢铵与风化煤或褐煤粉固态混合、堆置属于固体活化，这种活化方式腐植酸铵收率只有10%-20%左右，根本达不到要求，行业内基本弃用；另一种是使用氨水在液相中活化，这种活化收率最多30%，但需要干燥，在生产过程中都会有大量的氨挥发、两种方法的产品储存稳定性极差，氨味极浓，即使实现了对生产环境也很大影响；磷铵生产中的返料有两种，第一种是造粒筛分后的返料，就是粒度不合格的返料属于滚筒内自动返料破碎，在这个工序中很难加入。另一种返料是喷枪回流返料，在这个料将槽中都是经过浓缩的料浆，密度很大与腐植酸铵存在密度差，很难在返料中添加均匀会造成产品腐植酸含量不均匀，影响产品质量。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种含腐植酸磷酸二铵的中和活化一步法生产工艺，具体生产步骤如下。（1）腐殖酸矿粉的生产。将腐植酸（干基）含量≥50%的风化煤、褐煤进行初级粉碎至20目，干燥，然后进行二次粉碎。（2）含腐植酸磷酸二铵的生产。常温下将P2O5含量20~25%的湿法磷酸和腐植酸矿粉（HA）进行混合分散，然后泵送至管式反应器，与液氨气化后的氨气在压缩机的作用下进入管式反应器进行中和浓缩，浓缩是通过高压蒸汽和中和过程中放出的热量进行的，中合度MRC控制在1.75--1.85为合格；将合格的料将进行喷浆造粒，即得含活性腐植酸1%～3%的含腐植酸磷酸二铵。其中，步骤（1）中，干燥至水分含量≤15%，这是由于粉碎过程中，腐植酸水分含量高会影响产品细度，甚至造成机器不工作，因此二次粉碎时水分越低越好，综合最佳性价比水分控制在15%以内为最优。其中，步骤（1）中，粉碎细度越小与活化剂接触越充分，越容易反应完全，但越细能耗越高，产量越低，综合成本和质量因素将粉碎目数定为≥100目，通过率≥90%时，效果较好。其中，步骤（2）中，湿法磷酸和腐植酸矿粉（HA）混合比例为（42：5）～（45：2），分散转数为300r/min。其中，步骤（2）的喷浆造粒中，经筛分1.0mm--4.0mm粒度≥80%。工艺流程图。（1）腐植酸矿粉的生产。（2）含腐植酸磷酸二铵的生产。本专利技术的腐植酸矿粉来源广泛、价格低廉、成本极低；腐植酸活化与磷铵生产融为一体大大减少了生产工序，同时解决了传统法二铵生产中管式反应器结晶阻塞问题，同时实现了产品均一稳定，无批头批尾差异。通过本专利技术的方法，解决了以下技术问题。（1）本专利技术通过选择易得的优质的风化煤、褐煤矿粉材料经过简单加工直接与磷酸一起进行中和浓缩形成含腐植酸磷酸二铵浆料，进行喷浆造粒，解决了传统磷铵生产中管式反应器容易被磷酸盐阻塞、流阻过大及低品位磷矿不能利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含腐植酸磷酸二铵的中和活化一步法生产工艺，其特征在于，具体包括以下生产步骤：（1）腐植酸矿粉的生产将腐植酸（干基）含量≥50%的风化煤、褐煤进行初级粉碎至20目，干燥，然后进行二次粉碎；（2）含腐植酸磷酸二铵的生产常温下将P2O5含量20~25%的湿法磷酸和腐植酸矿粉（HA）进行混合分散，然后泵送至管式反应器，与液氨气化后的氨气在压缩机的作用下进入管式反应器进行中和浓缩，浓缩是通过高压蒸汽和中和过程中放出的热量进行的，中合度MRC控制在1.75‑‑1.85为合格；将合格的料将进行喷浆造粒，即得含活性腐植酸1%～3%的含腐植酸磷酸二铵。

【技术特征摘要】
1.一种含腐植酸磷酸二铵的中和活化一步法生产工艺，其特征在于，具体包括以下生产步骤：（1）腐植酸矿粉的生产将腐植酸（干基）含量≥50%的风化煤、褐煤进行初级粉碎至20目，干燥，然后进行二次粉碎；（2）含腐植酸磷酸二铵的生产常温下将P2O5含量20~25%的湿法磷酸和腐植酸矿粉（HA）进行混合分散，然后泵送至管式反应器，与液氨气化后的氨气在压缩机的作用下进入管式反应器进行中和浓缩，浓缩是通过高压蒸汽和中和过程中放出的热量进行的，中合度MRC控制在1.75--1.85为合格；将合格的料将进行喷浆造粒，即得含活性腐植酸1%～3%的含腐植酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭书利，刘春峰，刘国为，刘国惠，
申请(专利权)人：辽宁顺屹农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21