[发明专利]利用工业级磷酸一铵母液生产大量元素水溶肥料的方法

说明书

利用工业级磷酸一铵母液生产大量元素水溶肥料的方法，将工业级磷酸一铵母液中添加尿素溶液或硝酸铵溶液、钾肥、微量元素和螯合剂，经螯合、过滤、浓缩、干燥制得大量元素水溶肥料。本发明全程无三废排放，实现了资源的梯级利用和综合利用，降低了生产成本，提高了经济效益，而且生产的大量元素水溶肥料与物理混配法相比，纯度高，外观好，成本低，非常利于市场推广和农业应用。

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及利用工业级磷酸一铵母液生产大量元素水溶肥料的方法。

背景技术

水溶肥料是指可以完全溶于水的多元复合肥料，经水溶解或稀释后，可以用于灌溉施肥、叶面施肥等用途的固体或者液体肥料。由于水溶肥料能完全溶解于水中，因此更容易被作物吸收，速溶、无残渣、吸收率高、见效快、施用方便等是水溶肥料的显著优点，而且通过应用于喷、滴灌等设施农业，可以实现水肥一体化。农业部2013年印发的《水肥一体化技术指导意见》指出，到2015年水肥一体化技术推广总面积达到8000万亩以上。

目前国内水溶肥料的生产方法主要为物理混配法，即将工业级磷酸一铵、硫酸钾、磷酸二氢钾等原料进行简单的物理混配。采用该法生产水溶肥料有两个问题：一是，因原料成本高导致水溶肥料价格高，农民承受不起，较大地限制了水溶肥料的推广和应用；二是，该法生产的水溶肥料易出现潮解、结块、胀气、杂质过多等问题。与物理混配法相比，化学合成法生产的水溶肥料外观好，质量优，已有相关专利进行了报道。中国专利CN 103011122 B公开了一种湿法磷酸生产水溶性磷酸钾铵的方法，该方法以湿法磷酸为原料，经脱硫、脱氟、氨中和得到磷酸一铵溶液，磷酸一铵清液与氯化钾进行复分解反应，结晶得到磷酸钾铵，母液经蒸发、干燥后制得氯基水溶肥料。中国专利CN 102633551 B公开了一种用农用肥料生产大量元素水溶肥料的方法，该方法包括以下步骤：1、将磷酸二氢钾或农用硫酸钾配制成饱和溶液，过滤得到清液，然后往饱和清液中加入尿素，冷却结晶、离心过滤后制得晶体磷酸二氢钾或硫酸钾；2、用来自磷酸二氢钾或硫酸钾的母液溶解农用磷酸一铵，加入氨水反应、过滤得到磷酸一铵清液；3、将磷酸一铵清液、晶体磷酸二氢钾或硫酸钾、尿素、硝酸钾及微量元素加入水溶肥料反应釜，恒温反应半小时后进行喷雾干燥制得大量元素水溶肥料。

目前国内湿法磷酸生产工业级磷酸一铵的工艺通常为：湿法磷酸经脱硫、脱氟、氨中和除杂、过滤后得到较纯净的磷酸一铵溶液，磷酸一铵溶液再经浓缩、冷却结晶、离心过滤、干燥制得工业级磷酸一铵。对母液的处理一般有两种方法：一是，脱硫后返回系统与磷酸混合，或者返回系统与磷酸混合后再脱硫，但需额外引入碳酸钡、磷矿浆等脱硫剂，增加了生产成本，而且当使用磷矿浆时会引入过多钙离子，氨化过程中生产磷酸氢钙，造成产品水不溶物超标。二是，直接将母液送至磷肥厂用于生产农用磷酸一铵，由于精制后的母液中的杂质已经很少了，送去生产农用磷酸一铵无疑造成了人工、资源和能源的浪费。专利201210329385中公开了一种用湿法磷酸生产磷酸一铵联产N－P二元复合肥的方法。

发明内容

本发明的目的是对工业级磷酸一铵母液进行再利用，提供一种利用工业级磷酸一铵母液生产大量元素水溶肥料的方法，能有效节约成本，提高效益。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：利用工业级磷酸一铵母液生产大量元素水溶肥料的方法，具体步骤为：

1）根据所需制备的大量元素水溶肥料及依照NY1107-2010标准的规定，向工业级磷酸一铵母液中加入尿素溶液、钾肥、中微量元素和螯合剂；然后通入氨气或加入氨水调节溶液的pH 值至4.5～5.0进行反应，控制反应温度70～90℃，同时进行搅拌，反应30～60min后趁热过滤；

2）步骤1）所得滤液进行浓缩，至含水量质量分数为25～35%时，进行喷雾干燥，得到大量元素水溶肥料。

进一步的，步骤1）中的尿素溶液的温度为90～105℃、质量浓度为68～75%。