[发明专利]一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法

说明书

本发明提供了一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，针对工业一铵母液特性，变废为宝，用于生产高端肥料‑水溶肥，提高养分高端化利用率，增加产品附加值，提高工业级磷酸一铵及水溶肥耦合联产装置效益最大化最终实现工业级磷酸二氢氨与水溶肥耦合生产。

技术领域：

本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法。

背景技术：

根据农业部全国农业技术推广服务中心数据，我国使用全球6％的水资源、9％的耕地和30％的化肥，同时，产出26％的农产品和养活18.84％的全球人口，水、肥料用量巨大，缺水比缺地更严重。我国灌溉用水约3.6×1012m³/a，缺口大于3.0 ×1011m3/a，灌溉水生产效率1kg/m³，仅为美国、以色列等发达国家的50％左右；我国化肥年用量超过5400wt(折纯)/a，居世界首位，利用率平均只有30％左右，低于发达国家20％以上。这种高耗低效的生产方式，对水资源、肥料资源的浪费极为严重，此外也对环境造成严重的污染，如河流的富营养化，地下水污染，土壤的次生盐碱化等，导致土壤肥力下降，板结等一系列问题。而解决此类问题，发展水溶肥是一种快速有效的方式，水溶肥是一种速效性肥料，水溶性好、无残渣，可以完全溶解于水中，能被作物的根系和叶面直接吸收利用。水溶肥料使用方便，可喷施、冲施，可和喷滴灌结合使用，实现了水肥一体化，有效吸收率高出普通化肥一倍多，可达到80％-90％；而且肥效快，可解决高产作物快速生长期的营养需求；使用滴灌系统，需水量仅为普通化肥的30％，节约了大量农业用水。

磷酸二氢铵，化学制剂，又称为磷酸一铵，是一种白色的晶体，化学式为 NH₄H₂PO₄，加热会分解成偏磷酸铵(NH₄PO₃)，可用氨水和磷酸反应制成，主要用作肥料和木材、纸张、织物的防火剂，也用于制药和反刍动物饲料添加剂。工业磷酸一铵生产工艺分为热法磷酸工艺、湿法磷酸净化法工艺、萃余酸工艺及半水法湿法磷酸工艺。其中，热法磷酸工艺生产成本较高；湿法磷酸净化法工艺净化装置复杂，工艺路线冗长，生产成本高；萃余酸工艺中原料酸杂质较多，制约产品质量；半水法湿法磷酸工艺技术反应温度高，操作难度大，制约该技术的全面推广应用。上世纪90年代，日本日产公司就用湿法磷酸直接生产工业级磷酸一铵技术做过大量的研究发现：在一定中和度下，氨与湿法磷酸中的金属阳离子可以形成络合物沉淀，从料浆中析出；在中和度较高的情况下，同时有部分F和Mg析出；得到的沉淀物在酸性条件下能够重新溶解。同时，美国也有类似的研究，但无用于生产工业磷酸一铵的相关报道。2009年，云天化国际化工股份有限公司庄艳萍等就湿法磷酸生产工艺进行中试试验，最终研究出陈化法湿法磷酸生产工业级磷酸一铵工艺，但无产业化的相关报道。最近国内亦有四川大学对“湿法磷酸直接生产工业级磷酸一铵生产工艺”进行了实验室研究报道，同样未见用于工业生产的相关报道。研发用低廉、易得的肥料级二水法湿法磷酸直接生产高附加值、市场紧俏的工业磷酸一铵新工艺对于磷资源深加工，提高资源附加值具有重要意义。贵阳开磷化肥有限公司拥有“湿法磷酸直接生产工业磷酸一铵关键技术研究及产业化”相关技术专利。但该工艺技术路线中，五氧化二磷及氮直接利用率较低，五氧化二磷平均直接利用率低于60％，氮平均直接利用率低于70％，未被直接利用的五氧化二磷及氮绝大部分以工业一铵母液形式用于低养分磷肥及复合肥作为原料使用。

而当前，水溶肥生产工艺较为混乱，且多以工业级单一氮磷钾源原料物理掺混方式生产为主，多种物料机械掺混导致物料均匀性不好，且生产原料成本较高。生产装置多为间歇式操作且简陋小型化，产品质量稳定性不好。

发明内容：

本发明为了解决上述问题，提供了一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其是通过以下技术方案实现的：

1、磷酸二氢氨生产原理