制备肥料粒料的方法；肥料粒料技术

本发明专利技术涉及一种制备肥料粒料的方法，其中至少由含磷酸盐的次级原料和至少一种无机酸制备悬浮体，在制成的悬浮体中，至少一种含磷酸盐的次级原料的难溶性磷酸盐至少部分地溶解，和/或至少部分地转化为水溶性和/或中性柠檬酸铵可溶性的磷酸盐状态，并且随后将所述悬浮体输送给造粒，由此形成肥料粒料，且其中大于75%的含于该肥料粒料中的P2O5成分是中性‑柠檬酸铵可溶性的，以及涉及一种制备肥料粒料的替代方法，其中在造粒装置中至少由至少一种含磷酸盐的次级原料和至少一种无机酸通过雾化产生喷雾料。此外，本发明专利技术涉及肥料粒料。

A method of preparing fertilizer granules; fertilizer granules.

【技术实现步骤摘要】
制备肥料粒料的方法；肥料粒料
本专利技术基于根据专利权利要求1和15的制备肥料粒料的方法以及根据专利权利要求17的肥料粒料。本专利技术涉及制备肥料粒料的方法以及肥料粒料，其中在该方法中由含磷酸盐的次级原料和无机酸制备悬浮体，随后将该悬浮体输送至造粒，由此形成肥料粒料，且其中大于75%的含于该肥料粒料中的P2O5成分是中性-柠檬酸铵可溶性的。
技术介绍
磷矿石是制备用于工业和农业中的许多种磷产品的重要原料源。全世界最大部分的磷消耗为肥料和饲料。因此，它们是非常重要的商品。但是，已发现的世界储备严重下降。磷酸盐作为肥料不能为其它物质所替代，这始终是成问题的，因为密集型农业在没有施加磷酸盐肥料的情况下是不可能的。因此，需要使得每年产生的大量的作为各种废物的成分的磷酸盐可利用。存在一系列含有磷酸盐的废物，例如城市淤泥。但是，过低的P2O5浓度在此经常阻碍了将其直接利用为磷酸盐原料。然而，在来自单焚烧设备的灰分的情况下或在焚烧具有其它生物废物的淤泥的情况下，出现磷酸盐的再浓集。取决于所用淤泥，例如可以达到大约20%或更高的磷酸盐浓度。这些更高浓度在经济上是令人感兴趣的。但是，不可能将这类灰分例如直接用作肥料，因为重要的磷酸盐由于焚烧过程转化成了非水溶性的，即植物不可利用的形式。在现有技术中，已知用于从单淤泥焚烧的灰分中利用或获得磷的各种方法。例如，在肥料工业中直接后处理灰分，用热水洗出磷酸盐，随后沉淀或结晶或使用离子交换剂用硫酸从灰分中洗脱磷酸盐。此外已知所谓的Kepro工艺，其用酸和热获得磷酸盐，Seaborne法、Phostrip工艺或Ashdec法。此外已知借助无机酸从（例如来自淤泥的）含磷酸盐的次级原料中分解基本不溶的磷酸盐的各种方法，其中将含磷酸盐的固体次级原料和无机酸基本上直接混合并由此制备肥料。例如由公开文献DE102010034042A1已知一种制备磷酸盐肥料的方法，其中首先由来自单焚烧城市淤泥的灰分，任选添加钾-和/或氮载体，制成均匀混合物。在存在这种均匀混合物后，以不同浓度向进行中的混合过程中添加正磷酸。在此，所希望的转化反应和造粒基本上同时进行。混合、反应和造粒在一个混合装置中进行。为此，推荐具有成套刀具（Messersatz）的犁铧式混合器（Pflugscharmischer）、连续运行的连续式搅拌机或双轴桨式混合器。在需要时，随后还可以进行进一步的粒料干燥。在这类方法中的这种工艺方式的已知缺点是，分别根据原料性质，含磷酸盐的次级原料和无机酸的合并可能导致放热的，有时自发且剧烈进行的反应。其原因是，例如，在该含磷酸盐的次级原料中存在的游离石灰，如其例如对于淤泥灰分而言是典型的。游离石灰可以例如以绝对重要的量，例如在10-20%的范围含于淤泥灰分中。因此，在含磷酸盐的固体次级原料和无机酸基本上直接混合的造粒法或挤出法中，分别根据所用原料的性质，产生几乎不可操作和几乎不可控的、自发且剧烈进行的反应。难以操作和几乎不可控的反应使得该工艺方式变难，并因此使得具有稳定产品品质的生产（如果其尚未由此甚至完全不可能）变难。在这类方法中的另一已知缺点是，由含磷酸盐的次级原料和经稀释或未稀释的无机酸的基本上直接混合经常产生特别粘的混合物。这在使用磷酸时特别典型，如例如由公开文献DE102010034042A1。这种粘性混合物难以操作，仅可以有限地成型为圆形粒料并经常由于堵塞窄通道或由于过度粘附在设备部件的表面上而导致工艺故障。此外，无机酸是腐蚀性的。如果无机酸与设备部件接触，则与其进行腐蚀反应，特别是在如对于这类装置设备而言典型的钢质设备部件中。例如在将含磷酸盐的固体次级原料和无机酸基本上直接混合的造粒法或挤出法中即是这种情况。在此虽然可以进行防止腐蚀的措施，如例如所涉及的部件或装置部件的耐腐蚀涂层，但是这类做法进一步提高投资成本并因此更贵，此外这类做法经常仅有限地可行，并最终也不能完全防止腐蚀。在公开文献DE102009020745A1中公开了一种通过萃取从淤泥产品，即淤泥、淤泥灰分或淤泥残渣中获得有用材料，特别是磷酸盐的方法，其中制备淤泥产品在水、醇、水/醇混合物或含水溶液中的悬浮体，并将气态或超临界态二氧化碳作为萃取剂导入该淤泥产品的悬浮体中，将不溶的固体从液体悬浮剂中分离出来，从悬浮剂中除去二氧化碳，并将溶于该悬浮剂中的有用材料沉淀并从悬浮剂中分离出来。这一方法的缺点是用于其实施的费用非常高，由此该方法成本非常高。由公开号为WO00/50343A2的国际专利申请已知一种方法，其中用硫酸分解焚烧灰分。在此生成磷酸。为了提纯该磷酸，使用离子交换剂过滤器的组合，其中为了除去铁-和重金离子，特别使用强酸性阳离子交换剂。此类方法中的缺点尤其是用以再生离子交换剂的高的化学品消耗。专利文献CH697083A5公开了一种用于从含磷的焚烧灰分中回收磷的方法和设备。为此，将焚烧灰分中所含的磷酸盐通过酸分解溶解。将如此获得的分解液在过滤装置中滤出残余固体。弃置或进一步加工该固体的滤饼。提纯该溶液并尤其除去铁和重金属。从如此提纯的提余液中沉淀出磷酸钙。公开文献DE10206347A1公开了一种从焚烧残余物中获得磷化合物的方法。为此，向该焚烧灰分中供入经稀释的无机酸，以溶解存在于该焚烧灰分中的磷酸盐化合物，随后将含磷酸盐的溶液与不溶的伴生组分和与通过沉淀析出的不含磷酸盐的成分分离，然后处理所产生的磷酸盐溶液。由专利文献EP2602013B1已知一种方法，其中使淤泥灰分中包含的含磷化合物通过用经稀释的无机酸酸分解而溶解。随后，通过过滤将淤泥灰分-酸-悬浮体分离成贫磷的滤饼和富磷的滤液。随后将从该淤泥灰分溶出的重金属阳离子分离出来，因为否则它们将结合到在最后一个工艺步骤中沉淀出来的磷产物中。这通过添加牺牲金属（Opfermetall）来进行。随后，将如此金属析出的重金属混合物通过过滤分离出去。随后，向滤液添加铝盐。通过添加碱，将pH值提高至2.1至3.0，并且使溶解存在的磷化合物以碱性磷酸铝的形式基本上完全沉淀出来，并借助过滤分离。通过这种最大3.0的低的沉淀pH值，具有较高的沉淀pH值的重金属阳离子，如钴、铬、铁、锰、镍和锌等留在溶液中，并可以与产物分离。现可以将沉淀的磷产物，即磷酸铝，输送至肥料制备或以热方式进行的磷生产（thermischePhosphorproduktion）。在上述四种方法中的问题是，一方面，在每种情况下非常复杂地除去重金属，和另一方面，分离出的滤饼作为残余物或废物留下。由欧洲专利申请EP1873132A1已知一种制备含磷酸盐和钾盐（PK）的组合肥料的方法，其中利用由鸡粪煅烧获得的灰分残余物以及用有机酸和催化剂（用于进行反应的碱土金属化合物）处理含于其中的磷酸盐组分，以使其可用。描述了碱土金属化合物是必需的，因为最终需要碱土金属化合物和无机酸的反应的反应热，以有效转化该磷酸盐状态（Phosphatphase）。在灰分、碱土金属化合物和无机酸以预设比率反应之后，获得粉末，在随后的工艺步骤中可以将其造粒。为此建议具有制粒机盘的湿式造粒以及随后必需的干燥。这一方法因此需要使用催化剂。为了获得在农业中可用的粒料，需要制备粉末以及随后对其进行处理、造粒和重新干燥。所有工艺步骤非常复杂，以致所建议的整个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制备肥料粒料的方法，其特征在于，‑ 至少由至少一种含磷酸盐的次级原料和至少一种无机酸制备悬浮体，‑ 在所述悬浮体中，所述至少一种含磷酸盐的次级原料的难溶性磷酸盐至少部分地溶解，和/或至少部分地转化为水溶性和/或中性柠檬酸铵可溶性的磷酸盐状态，并且‑ 随后将所述悬浮体输送给造粒，由此形成肥料粒料，且其中大于75%的含于该肥料粒料中的P2O5成分是中性‑柠檬酸铵可溶性的。

【技术特征摘要】
1.制备肥料粒料的方法，其特征在于，-至少由至少一种含磷酸盐的次级原料和至少一种无机酸制备悬浮体，-在所述悬浮体中，所述至少一种含磷酸盐的次级原料的难溶性磷酸盐至少部分地溶解，和/或至少部分地转化为水溶性和/或中性柠檬酸铵可溶性的磷酸盐状态，并且-随后将所述悬浮体输送给造粒，由此形成肥料粒料，且其中大于75%的含于该肥料粒料中的P2O5成分是中性-柠檬酸铵可溶性的。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述至少一种含磷酸盐的次级原料是来自焚烧淤泥和/或动物排泄物和/或动物肉骨粉和/或厩肥和/或发酵残余物的灰分。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述至少一种无机酸是磷酸、硝酸、硫酸或这些无机酸中至少两种的混合物。4.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，给所述悬浮体添加至少一种碱液和/或至少一种盐。5.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，所述至少一种无机酸是磷酸，并且制成的肥料粒料具有大于35%的中性-柠檬酸铵可溶性P2O5含量和大于25%的水溶性P2O5含量。6.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，所述至少一种无机酸是硫酸，并且给所述悬浮体添加含氮化合物。7.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，给所述悬浮体添加至少一种脲酶-抑制剂和/或至少一种铵-稳定剂。8.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，在制备所述悬浮体时添加至少一种消泡剂和/或至少一种分散剂。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：L莱多尔夫，M雅格布，R伯贝尔，F博恩迪克，
申请(专利权)人：顺利工程技术有限责任公司，植物肥料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE