一种复混肥料的添加剂制造技术

本发明专利技术公开了一种复混肥料的添加剂，该添加剂是由湿法磷酸合成及其精制工艺产生的废磷酸与尿素进行反应所得。所述的工业废磷酸包括萃余酸和渣酸；所述的萃余酸密度1.63‑1.70g/ml，磷酸浓度为44‑47%，含固量1.3‑3.5%；渣酸密度1.25‑1.45g/ml，磷酸浓度为18‑28%，含固量1.0‑5.5%。本产品的反应过程简单，对原本的复混肥料生产工艺无较大改变；同时充分利用化工生产废酸，节约了原料成本；合成的添加剂中含有氮磷，可作为复混肥料的一部分养分组成；并且添加剂具有一定粘度及较好水溶性，对复混肥料的制备和植物营养吸收都有促进作用。

An additive of compound fertilizer

The invention discloses an additive of compound fertilizer, which is obtained by the reaction of waste phosphoric acid produced by the synthesis of wet process phosphoric acid and its refining process with urea. The industrial waste phosphoric acid includes raffinate acid and slag acid; the density of raffinate acid is 1.63-1.70g/ml, the concentration of phosphoric acid is 44-47%, and the solid content is 1.3-3.5%; the density of slag acid is 1.25-1.45g/ml, the concentration of phosphoric acid is 18-28%, and the solid content is 1.0-5.5%. The reaction process of the product is simple, which has no great change to the original production process of compound fertilizer; meanwhile, the waste acid of chemical production is fully utilized, which saves the cost of raw materials; the synthesized additive contains nitrogen and phosphorus, which can be used as a part of nutrient composition of compound fertilizer; moreover, the additive has certain viscosity and good water solubility, which can promote the preparation of compound fertilizer and the absorption of plant nutrition Use.

【技术实现步骤摘要】
一种复混肥料的添加剂
本专利技术涉及一种利用工业废磷酸与尿素合成添加剂并应用于复混肥料的方法，属于工业废弃物的综合利用并为复混肥料添加剂的应用提供新的思路。
技术介绍
磷化工企业在生产中往往会产生大量的废磷酸，其中有一部分是无法直接返回系统去重复利用的。另外，当前市场也在推广功能性肥料，即向传统复混肥料中加入功能性添加剂，使其在提供养分之外，还能促进植物的生长或是调节土壤等不同功效，然而成本是制约这类肥料市场推广的最重要因素。综上，利用更廉价的原料，简单的工艺，创造出更高附加值的复混肥料产品是研究的重点及难点。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术为工业废弃物利用以及复混肥料添加剂应用提供了新的思路。本方法包括以下步骤：（1）利用磷化工企业生产所产生的废磷酸，使其与尿素进行化学反应；（2）控制其反应条件，生成一种肥料添加剂；（3）利用添加剂的物理和化学性质合理加入复混肥料生产中。本专利技术的关键在于化学反应的条件控制以及充分利用合成出来的添加剂性质。为了达到上述目的，本专利技术条件控制方法如下：一种利用化学反应合成添加剂并制作复混肥料的方法，其特征在于化学反应原料组成：工业废磷酸包括萃余酸（密度1.63-1.70g/ml，磷酸浓度为44-47%，含固量1.3-3.5%），渣酸（密度1.25-1.45g/ml，磷酸浓度为18-28%，含固量1.0-5.5%），尿素为农用固体尿素（含氮量≥46.4%）。按上述方案，含固量是废磷酸中固体杂质的含量指标，在反应过程中，密度、磷酸浓度及含固量都将影响最终合成的添加剂各类性质。Al2O3含量为1.0-1.8%，Fe2O3含量为0.1-0.25%，MgO含量为1.1-1.8%。按上述方案，化学反应中主要为化合反应，使磷酸与尿素在一定条件控制下反应一段时间，得到稳定的新物质作为添加剂（磷酸脲类或聚磷酸铵类物质），由于原料指标及条件控制的不同，所得到的添加剂与一般的磷酸脲或聚磷酸铵类物质也会有所不同。按上述方案，合成一种添加剂1（用萃余酸），在密闭容器中，投入原料物质摩尔比(磷酸：尿素=1：1)，控制反应温度60-70℃、搅拌速率200r/min、反应时间40-50min。反应结束时得到液体添加剂1（N15%，P2O539%，含水量15%），在40-60℃时为流动性较好液体（淡绿色，粘度10-28cP），静置至常温25℃为粘稠状液体（墨绿色，粘度800-900cp，优选得到粘度为864cP），搅拌或摇动会析晶凝固成有一定粘结性的固体。按上述方案，合成添加剂1，在一定区间内（密度1.63-1.70g/ml，磷酸浓度为44-47%，含固量1.3-3.5%），原料密度与酸浓越高，常温下添加剂的粘度越高，养分百分数越高；含固量越高，常温下添加剂的粘度越高，养分百分数越低。密度，酸浓，含固量过低，会使添加剂常温下粘度过低，甚至常温无法凝固。含固量过高，会使添加剂在一定温度下也具有较高粘稠度或凝固为固体，不利于添加。按上述方案，添加剂1在60℃为液态时，粘度较低，在复混肥料转鼓造粒工艺中随通过造粒机内的特制喷头，均匀喷洒在固体物料表面进行涂布及粘结造粒，经过后续干燥工艺，添加剂1形成粘性固体，使粉料更易团聚为颗粒，再经过筛分、冷却、包装等工艺，得到含有添加剂1的复混肥料成品。按上述方案，合成一种添加剂2（用渣酸），在密闭容器中，投入原料物质摩尔比(磷酸：尿素=1：2)，逐渐升温，控制反应温度120-130℃、搅拌速率150r/min、反应时间15min。反应结束得到固体添加剂2（N23.5%，P2O534.6%，聚合度2-4），高温及常温都为坚硬固体，无粘性，水溶性较好，1%水溶液pH为6.4-6.7，属于中性。按上述方案，合成添加剂2，在一定区间内（密度1.25-1.45g/ml，磷酸浓度为18-28%，含固量1.0-5.5%），原料密度与酸浓越高，合成添加剂的聚合度越高，养分百分数越高，水溶性越好；含固量越高，添加剂的聚合度越低，养分百分数越低，水溶性无影响。原料密度与酸浓过高会使产品聚合度超过标准值，反而降低添加剂的水溶性，过低会使得原料难以聚合；含固量过高，会使聚合度过低，添加剂品质较差。按上述方案，添加剂2合成出来为水溶性固体，坚硬且无粘性，需要经过破碎机破碎为粉状，因为添加剂2本身属于中性肥料，由于其属于聚合物，性质稳定，不易与其他原料产生反应，也不会影响产品的整体性质，因此可直接作为原料之一在配料阶段与复混肥料其他原料混合均匀，再经过后续干燥、筛分、冷却、包装等工艺，得到含有添加剂2的复混肥料成品。本专利技术有以下几个优点：（1）本专利技术所用原料除了正常复混肥料生产所用原料外，只需用工业废磷酸和农用尿素，不仅将化工废弃物重复利用，还节约了成本。（2）本专利技术中化学反应条件容易实现，合成的添加剂可正常融入复混肥料生产中，对于肥料的生产装置及工艺无需较大的改变，利于工业化应用。（3）本专利技术中合成的添加剂不仅含有肥料所需的氮磷养分，并且添加剂具有一定粘度及较好水溶性，对复混肥料的制备和植物营养吸收都有促进作用。具体实施方式下面将通过具体实例来更好的理解本专利技术。但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。实施例1一种利用工业废磷酸与尿素合成添加剂并应用于复混肥料的方法，本实例所用原料为萃余酸800g（密度1.70g/ml,酸浓46%,含固量1.7%），农用固体尿素225g（含氮量≥46.4%），物质摩尔比(磷酸：尿素=1：1)密闭容器中混合搅拌，控制反应温度70℃、搅拌速率200r/min、反应时间50min。反应结束得到液体添加剂1，（质量1025g，N14.8%，P2O539%，含水量15%），控制液体温度为50℃，粘度16cP，在复混肥料转鼓造粒工艺中随通过造粒机内的喷头，均匀喷洒在固体物料表面进行涂布及粘结造粒，根据其粘度设定其加入量为复混肥总质量的10%，经过后续干燥工艺，添加剂1形成粘性固体，使粉料团聚为颗粒，再经过筛分、冷却、包装等工艺，得到含有添加剂1的复混肥料成品，颗粒硬度达到38N，形状均匀。实施例2一种利用工业废磷酸与尿素合成添加剂并应用于复混肥料的方法，本实例所用原料为渣酸800g（密度1.36g/ml,酸浓26%,,含固量3.5%），农用固体尿素140g（含氮量≥46.4%），物质摩尔比(磷酸：尿素=1：1.1)，密闭容器中混合搅拌，控制反应温度70℃、搅拌速率200r/min、反应时间50min。反应结束得到液体添加剂1，（总质量940g，N7.6%，P2O532.06%，含水量18%），控制液体温度为50℃，粘度2cP，在复混肥料转鼓造粒工艺中随通过造粒机内的喷头，均匀喷洒在固体物料表面进行涂布及粘结造粒，根据其粘度设定其加入量为复混肥总质量的10%，经过后续干燥工艺，添加剂1形成粘性固体，使粉料团聚为颗粒，再经过筛分、冷却、包装等工艺，得到含有添加剂1的复混肥料成品，颗粒有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复混肥料的添加剂，其特征在于，该添加剂是由工业废磷酸与尿素按质量比3-8：1进行反应所得；所述的工业废磷酸包括湿法磷酸合成或精制过程中产生的。/n

【技术特征摘要】
1.一种复混肥料的添加剂，其特征在于，该添加剂是由工业废磷酸与尿素按质量比3-8：1进行反应所得；所述的工业废磷酸包括湿法磷酸合成或精制过程中产生的。


2.根据权利要求1复混肥料的添加剂，其特征在于，工业废磷酸包括萃余酸、渣酸；所述的萃余酸密度1.63-1.70g/ml，磷酸浓度为44-47%，含固量1.3-3.5%；渣酸密度1.25-1.45g/ml，磷酸浓度为18-28%，含固量1.0-5.5%。


3.根据权利要求1复混肥料的添加剂，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钻，郑光明，沈维云，汪凤玲，吴柏林，蔡晓宇，尹万伟，
申请(专利权)人：宜都兴发化工有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42