專利名稱：直接法生產(chǎn)無氯復(fù)合肥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種以氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨為原料直接生產(chǎn)無氯復(fù)合肥的方法。
現(xiàn)行以氯化鉀為原料生產(chǎn)無氯復(fù)合肥，首先要把氯化鉀制成硫酸鉀、碳酸鉀或氫氧化鉀，再進一步制成無氯復(fù)合肥，工藝過程復(fù)雜，制造成本很高。國外開發(fā)了以氯化鉀制造磷酸二氫鉀的“直接法”流程，但所用硫酸及磷礦粉均過量，生成的氟硅酸鉀混入磷石膏需回收，酸解的產(chǎn)物為磷酸二氫鉀與磷酸的混和物，需用甲醇鹽析分離，使得制造成本依然很高，難于在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用。
我國氯化銨數(shù)量巨大，因含氯而普遍滯銷，尚未見用于制造無氯復(fù)合肥的報道。
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝過程簡化，制造成本低，以氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨直接制造無氯復(fù)合肥的方法。
本發(fā)明的構(gòu)思是以氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨與硫酸反應(yīng)，釋放完氯化氫后，生成物溶于水再和或不和硫酸去酸解磷礦粉，酸解產(chǎn)物再制成無氯復(fù)合肥。
具體工藝如下一、制造氯化氫或鹽酸氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨與硫酸的反應(yīng)，常溫下即可進行，但為加速反應(yīng)仍需加熱，控溫在70-160℃并且攪拌的條件下進行，如果用濃硫酸(98-100％)，則釋放出較干燥的氯化氫，如果用稀硫酸，則有水蒸汽隨同氯化氫放出，冷卻后得到鹽酸。一般硫酸的濃度不低于55％，否則所得鹽酸濃度太低，反應(yīng)式如下(1)(2)(3)氯化鉀或氯化銨與硫酸反應(yīng)用量的摩爾比為3∶3-5，反應(yīng)至基本無氯化氫放出時止。
二、制造無氯復(fù)合肥制造氯化氫的反應(yīng)結(jié)束后，加入水使生成物完全溶解，攪拌下加入磷礦粉進行反應(yīng)，反應(yīng)在常溫并且攪拌的條件下進行，歷時40-90分鐘，物料PH值≥1.2結(jié)束。改變反應(yīng)物用量的摩爾比，可以調(diào)整所得無氯復(fù)合肥的氮磷鉀含量比。以硫酸氫鉀或硫酸氫銨的摩爾數(shù)為7，磷礦粉里所含Ca5F(PO4)3的摩爾數(shù)為1，則得無氯的磷含量最低的磷鉀或磷氮或氮磷鉀復(fù)合肥，反應(yīng)原理如下硫酸氫鉀或硫酸氫銨溶于水(4)(5)酸解磷礦粉(6)生成無氯復(fù)合肥(7)(8)(9)總反應(yīng)式(10)(11)(12)以硫酸氫鉀或硫酸氫銨的摩爾數(shù)為3，硫酸的摩爾數(shù)為2，磷礦粉里所含Ca5F(PO4)3的摩爾數(shù)為1，則得磷含量最高的磷酸二氯鉀或磷酸二氫銨或磷酸二氫鉀與磷酸二氫銨的混合物，反應(yīng)原理與前相同，總反應(yīng)式如下(13)(14)(15)以硫酸氫鉀的摩爾數(shù)為18，硫酸的摩爾數(shù)為5，磷礦粉里所含Ca5F(PO4)3的摩爾數(shù)為4，則得磷鉀含量近于相等的無氯復(fù)合肥，反應(yīng)式如下(16)反應(yīng)結(jié)束后，用氨中和無氯復(fù)合肥溶液，可以提高無氯復(fù)合肥的含氮量，中和可以在無氯復(fù)合肥溶液濃縮前或后進行，濃縮后中和則更能避免損失氨，中和應(yīng)控制溶液最終的PH值小于8，以減少以后加工過程中氨的損失。
本發(fā)明由于酸解磷礦粉的反應(yīng)，酸不過量，反應(yīng)的中間產(chǎn)物是磷酸二氫鈣而不是磷酸，并且酸解的時間也較短，經(jīng)分析測定，基本上無氟硅酸鉀進入磷石膏，因此整個工藝不需鉀回收工序。
附圖
是整個工藝流程示意。
下面結(jié)合附圖進一步敘述
具體實施例方式在反應(yīng)釜里加入氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨8，在加熱并攪拌的條件下，加入硫酸9進行制造氯化氫的反應(yīng)1，如果為濃硫酸則得較干燥的氯化氫10，如果為稀硫酸則得到含水蒸氣的氯化氫11，經(jīng)冷卻7得到鹽酸12，反應(yīng)1結(jié)束后，加入水13攪拌使生成物全溶，攪拌下加入磷礦粉14，常溫下攪拌進行反應(yīng)2，結(jié)束后物料15去濃縮3，濃縮后可以直接去造粒干燥4，也可去中和6，用氨19中和后再去造粒干燥4，均得到較低濃度的無氯復(fù)合肥17。物料15去分離5，去除磷石膏16后去濃縮3，濃縮后直接去造粒干燥4，也可去中和6用氨19中和后去造粒干燥4，均可得到較高濃度的無氯復(fù)合肥18。
本發(fā)明的工藝過程簡單，氯化鉀或氯化銨脫氯后的生成物與磷礦粉反應(yīng)即得到無氯復(fù)合肥，節(jié)省了大量投資，降低了操作費用及能耗。現(xiàn)行技術(shù)制造磷酸二氫鉀或磷酸二氫銨的中間產(chǎn)物為磷酸，而本發(fā)明的中間產(chǎn)物為磷酸二氫鈣，因而本發(fā)明節(jié)省了近30％的硫酸，降低了生產(chǎn)成本。和國外的“直接法”相比，本發(fā)明無鉀回收工序，完全不使用任何有機溶劑，工藝過程更簡單，生產(chǎn)成本更遠低于國外的“直接法”。本發(fā)明還適于把數(shù)量巨大而又普遍滯銷的氯化銨改產(chǎn)為暢銷的高濃度的無氯磷氮復(fù)合肥磷酸二氫銨及氯產(chǎn)品，對于提高我國化肥的檔次以及完善和推動“聯(lián)堿法”的發(fā)展也有重要意義。
權(quán)利要求
1.一種以氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨為原料生產(chǎn)無氯復(fù)合肥的方法，其特征是以氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨一起與硫酸反應(yīng)，釋放出氯化氫并分別生成硫酸氫鉀或硫酸氫銨或硫酸氫鉀與硫酸氫銨的混和物，加水溶解后再和或不和硫酸一起去與磷礦粉反應(yīng)，分解磷礦粉的酸不過量，酸解的產(chǎn)物是磷酸二氫鈣，為反應(yīng)的中間產(chǎn)物，磷酸二氫鈣隨即與硫酸鉀或硫酸銨或硫酸鉀和硫酸銨反應(yīng)生成無氯復(fù)合肥，改變反應(yīng)物用量的摩爾比可以調(diào)整無氯復(fù)合肥的氮磷鉀含量比，用氨中和無氯復(fù)合肥溶液，可以提高無氯復(fù)合肥的含氮量。
2.一種如權(quán)利1要求所述的方法，氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨一起與硫酸反應(yīng)，需控溫70-160℃，并且攪拌的條件下進行，氯化鉀或氯化銨與硫酸反應(yīng)用量的摩爾比為3∶3-5，硫酸的濃度不低于55％，反應(yīng)至基本無氯化氫放出時為止，酸解磷礦粉的反應(yīng)，在常溫并且攪拌的條件下進行，歷時40-90分鐘物料PH值≥1.2時結(jié)束，反應(yīng)用量的摩爾比以硫酸氫鉀或硫酸氫銨的摩爾數(shù)為7，磷礦粉里所含Ca5F(PO4)3的摩爾數(shù)為1，則得無氯的磷含量最低的磷鉀或磷氮或氮磷鉀復(fù)合肥，以硫酸氫鉀或硫酸氫銨的摩爾數(shù)為3，硫酸的摩爾數(shù)為2，磷礦粉里所含Ca5F(PO4)3的摩爾數(shù)為1，則得磷含量最高的磷酸二氫鉀或磷酸二氫銨，以硫酸氫鉀的摩爾數(shù)為18，硫酸的摩爾數(shù)為5，磷礦粉里所含Ca5F(PO4)3的摩爾數(shù)為4，則得磷鉀含量近于相等的無氯復(fù)合肥，用氨中和無氯復(fù)合肥溶液，應(yīng)控制溶液最終的PH值小于8，以減少以后加工過程中氨的損失。
全文摘要
一種以氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨為原料生產(chǎn)無氯復(fù)合肥的方法,其特征是以氯化鉀或氯化銨或氯化鉀和氯化銨與硫酸反應(yīng),釋放完氯化氫后,生成物再和或不和硫酸一起去酸解磷礦粉從而制得無氯的復(fù)合肥,復(fù)合肥的氮磷鉀含量可以調(diào)節(jié),本發(fā)明工藝過程簡短,所需投資少,生產(chǎn)成本低,具有顯著的經(jīng)濟效益。
文檔編號C05G1/00GK1212248SQ9711729
公開日1999年3月31日 申請日期1997年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月23日
發(fā)明者張智新 申請人:張智新