[发明专利]一种以冷冻法硝酸磷肥工艺副产的硝酸钙为原料生产尿素硝酸钙的方法

说明书

本发明涉及尿素硝酸钙生产技术领域，尤其是一种以冷冻法硝酸磷肥工艺副产的硝酸钙为原料生产尿素硝酸钙的方法。在冷冻法生产硝酸磷肥过程中，产生的副产物硝酸钙通过中和净化、压滤洗涤、浓缩、喷雾干燥处理过后，与尿素熔体进行合成反应，获得尿素硝酸钙，产品物理性质较好，强度稳定，不吸潮，因此不易板结粉化，而且尿素硝酸钙产品总氮含量＞31％，酰态氮含量15～28％，硝态氮为3～12％，水溶钙4～12％，产品单位养分成本较低，产品售价易为市场所接受；且有效避免了“现有复合肥颗粒产品生产过程中，当硝酸铵与尿素混合存在时，颗粒短时间内会逐渐粉化，强度降低，从而影响肥料品质”的缺陷。

技术领域

本发明涉及尿素硝酸钙生产技术领域，尤其是一种以冷冻法硝酸磷肥工艺副产的硝酸钙为原料生产尿素硝酸钙的方法。

背景技术

冷冻法生产硝酸磷肥是在1928年，挪威Odda Smelt公司提出来的，其采用硝酸分解磷矿，得到酸解液，并将酸解液经过冷冻分离掉大量的硝酸钙，然后再将其加工成肥料，销售，使得冷冻法硝酸磷肥的生产得到了工业化实践。而随着冷冻法硝酸磷肥技术的不断发展，使得在1937年，瑞士的Lonza公司提出用70％硝酸分解磷矿粉制造硝基过磷酸钙的方法，产品含8％N、16％P205。产品中因含有硝酸钙水合物而具有极强的吸湿性，加上产品总养分含量低、生产中二氧化氮逸出严重等问题，而未推广应用。1942-1945年间，Norsk Hydro公司的硝酸磷肥生产由于战争，原料中断而停产。战后恢复生产，1950 年时，冷冻法硝酸磷肥的产量为4万吨/年。1950年左右，德国的BASF 公司、荷兰的Dutch State Mines以及法国的一些化工厂都相继开发自己的冷冻法和混酸法硝酸磷肥技术。因多数公司的技术基础都涉及冷冻除钙的Odda工艺，因此，冷冻法硝酸磷肥被肥料界统称为Odda法。

冷冻法硝酸磷肥，将磷矿的硝酸分解液冷却到10～-5℃，60～85％的以Ca(NO3)2·4H2O结晶形式析出，分离后的母液用氨中和，反应式为：

HNO3+H3PO4+H2SiF6+4Ca(NO3)2+9NH3+2H2O→CaHPO4+3CaF2+SiO2+9NH4NO3；中和料浆经浓缩、造粒、干燥和筛分即得硝酸磷肥产品。而对于冷冻法过程中，结晶析出的四水硝酸钙成分，通常是采用碳酸铵反应转化成硝酸铵，加入到中和料浆中，以改善其流动性；或者是直接加入碳酸铵或者硝酸铵生产硝酸铵钙产品，该产品含氮量为15.5％，但是其易吸潮板结，使得需要采用包裹油包覆在颗粒表面，造成成本较高，而且其钙含量达到18％，远远高于农作物对钙元素的需求，使得得到的产品品质较差。

鉴于此，往往需要将制备的硝酸铵钙与尿素复合作为农作物用肥，而在将硝酸铵钙与尿素进行复合的过程中，由于硝酸铵和尿素两种成分的存在，会导致制备的复合肥颗粒在极短时间发生粉化，影响肥料产品的强度、肥效等品质。

基于此，本研究者经过在生产实践中，对冷冻法硝酸磷肥生产过程副产的副产物-硝酸钙加以利用，生产出尿素硝酸钙复合肥，在极大程度上改善了复合肥的品质，同时改善了肥料颗粒的强度。

发明内容