专利名称：过磷酸钙改性复合肥料生产技术的制作方法
技术领域：
本发明属于化工类，颗粒状复合肥料。
本发明是为了克服传统的以尿素-过磷酸钙为主要原料的复混肥料生产方法(以下简称传统法)的不足而提出的一种新方法。
过磷酸钙是目前国内的主要磷肥品种之一，它约占磷肥总产量的70%左右。由于过磷酸钙生产过程简单、投资少，生产成本较低，因此在今后较长时间内，过磷酸钙仍将是重要的磷肥品种。
目前过磷酸钙产品绝大部分是以粉状形式出厂，按国家专业标准ZBG21003-87规定其外观应为疏松粉状物。但实际生产中，对这一要求并未严格控制，使含有大量团块的产品出厂，给使用、包装、运输带来许多困难。粉状产品也不适于机械化施肥，且粉状产品施于土壤中时，其有效磷比粒状产品有效磷更容易被土壤中的铁、铝所固定。因此，粒状过磷酸钙的肥效优于粉状过磷酸钙。
过磷酸钙含有8-10%的游离水及3.5-5.5% P2O5的游离磷酸，其主要有效成分为一水磷酸二氢钙和游离磷酸。如果尿素和未经处理的过磷酸钙混合，这两个有效成分易与尿素生成磷酸二氢钙-尿素加合物及尿素磷酸盐并释放出磷酸二氢钙中的结晶水，致使混合物中的水含量增加，而且这两个生成物均有很高的溶解度，能溶解于过磷酸钙的液相中，使混合物液相增多，最后呈粘性湿泥状，无法进行造粒。因此过磷酸钙必须经预处理后，方可与尿素进行混合。
传统法的主要缺点是
①原料预处理复杂需单设一个车间对过磷酸钙进行干燥(降低游离水)，破碎、过筛及氨化(中和游离磷酸)。
过磷酸钙的干燥，要求将游离水降至5%以下，需要设置干燥设备，且温度控制较严格。温度过高，有效磷退化;温度过低，物料不易“干透”。
尿素为含有46%氮、直径0.8-2.5毫米的颗粒状肥料，是复合肥料中氮的来源。传统法在原料预处理时要将尿素破碎成0.8毫米以下的细粉状形式。
②返料率高传统法需将破碎好的尿素与其它粉状物料(过磷酸钙、氯化钾等)混合均匀后送去造粒。由于造粒之前没有核心，因此，要通过团聚形成核心之后，粒子才逐渐长大。这样一方面造粒效率较低，另一方面混合物料的成球率也较低，仅有40-60%，超过4毫米的不合格粒子须经破碎后与没有成粒的粉料返回系统重新造粒。颗粒尿素破碎、再造粒及大批返料在系统中循环，不但消耗了大量能量，增加了生产成本，而且使操作环境恶化。
③中和过程复杂传统法常采用氨化等方法进行中和，其设备投资大，且氨化操作控制也较严格。这是因为传统法把中和操作单独作为一个工序，而没有把它与造粒过程结合起来，因此在选择中和剂时，就没有充分顾及造粒的要求。
本发明的目的在于以一种特殊的工艺方法及中和剂来克服传统法的局限，降低生产成本，保护环境，改善复混肥料的外观。
解决办法如下以含有氧化镁的粉状原料(如菱镁矿、蛇纹石或白云石等)为中和剂与粉状过磷酸钙进行混合，然后加入粒状可溶性肥料(如尿素、硝酸铵等)、已经处理过的粉状过磷酸钙或其它水溶性磷肥，有选择地加入钾肥、微肥及其螯合剂、植物生长调节剂、农药(杀虫剂、除草剂)等，喷入无机酸或其复合物粘结剂，在造粒机中进行造粒，最后以含磷粉状物料(如钙镁磷肥、磷铵、磷矿粉等)为扑粉剂进行颗粒外表扑粉或加着色剂着色，经干燥、筛分和包装后出厂。
本发明的理论基础如下由于过磷酸钙中存在较高的游离水分及游离磷酸，加入氧化镁后，游离磷酸与氧化镁反应放热，不仅中和了游离的磷酸，而且也使过磷酸钙中的水分有所蒸发。反应生成的磷酸氢镁不但是一种缓效肥料，且因其带有三个分子的结晶水，可以使过磷酸钙中的部分游离水转化成结晶水，客观上起到了干燥的作用，使过磷酸钙疏松以便于后续造粒。
加入氧化镁的另一个好处是，无论其加入量有多大，都不会使过磷酸钙中的有效磷发生“退化”。这个性质不同于传统法中在过磷酸钙中加入碳铵、氨水等物质。
在造粒过程中，部分氧化镁与无机酸或其复合物粘结剂发生反应，一方面提高了造粒物料的温度，另一方面生成的硫酸镁或磷酸镁盐都是胶状物，具有一定的粘结性，有利于团聚成粒。由于反应放热，温度升高，导致磷酸氢镁中的结晶水又转变为游离水。因此，只要调节好粘结剂中的含水量，则过磷酸钙中的这一部分游离水在造粒时就起到了润湿物料的作用。
尿素颗粒不需破碎，在造粒时就可以直接以此尿素为成粒核心，一方面提高了一次造粒的成球率，另一方面，由于省去了形成造粒核心的过程，也缩短了造粒时间。
以含磷粉状干物料为扑粉剂，基于两点考虑，一是因为省去过磷酸钙干燥预处理后，湿过磷酸钙难于磨细，因此成球的肥料颗粒表面既湿又粗，加扑粉剂后，就可以改善这种状况，二是因为加入非磷中和剂后，过磷酸钙的有效磷及全磷含量均有所下降，加入含磷扑粉剂可起到养分调整剂的作用。
本发明所生产的湿颗粒状复合肥料，可以采用干燥流程，也可以采用无干燥流程，无干燥流程需在扑粉剂中加入高吸水性物质(如三聚磷酸钠等)。
本发明将过磷酸钙中和剂与造粒粘结剂统一加以考虑，用化学方法调节物料中的液相，利用了过磷酸钙中的游离水分，使外加水分减少，避免了传统法先干燥后加湿(以水为粘结剂)的弊端，降低了干燥能耗，同时还提高了造粒能力与颗粒强度本技术发明与传统法的主要区别如下①省去了过磷酸钙的干燥预处理;
②省去了颗粒尿素的破碎处理;
③提高了造粒效率，降低乃至避免了返料;
④产品干燥负荷减小，降低了生产成本;
⑤改善了颗粒的外观，增强了对真假复混肥料的识别程度;
用重过磷酸钙、富过磷酸钙代替过磷酸钙生产时，可同样处理。
实施例一按下列比例称取原料尿素(含氮46%) 21.7份过磷酸钙(含有效P2O512%) 60.0份钙镁磷肥(含有效P2O514%) 11.4份煅烧菱镁矿(含MgO 85%) 8.9份硫酸(含H2SO4100%) 1.5份将过磷酸钙粉碎到小于0.5毫米的粒度，煅烧菱镁矿粉碎至小于0.2毫米的粒度后，均匀混合，然后将颗粒尿素与混料在转动的造粒机中，一边喷入硫酸，一边造粒，待造粒结束后，加入钙镁磷肥进行扑粉，再将颗粒物料送入滚筒干燥机内烘干，进干燥机气体温度在100-140℃，出料后筛取1-4毫米颗粒为成品。成品含氮10%，有效磷10%，氧化镁9.2%。
实施例二按下列比例称取原料尿素(含氮46%) 17.4份过磷酸钙(含有效P2O512%) 35.7份煅烧菱镁矿粉(含MgO 85%) 2.3份氯化钾(含K2O 60%) 16.7份磷酸二铵(含N 18%，P2O546%) 11.1份硫酸(含H2SO4100%) 2.0份将过磷酸钙粉碎到小于0.5毫米的粒度，煅烧菱镁矿、氯化钾及磷酸二铵粉碎至小于0.2毫米的粒度后，将过磷酸钙与煅烧菱镁矿粉、氯化钾均匀混合，然后将颗粒尿素与混料在转动的造粒机中，一边喷入硫酸，一边造粒，待造粒结束后，加入磷酸二铵进行扑粉，再将颗粒物料送入滚筒干燥机内烘干，进干燥机气体温度在100-140℃，出料后筛取1-4毫米颗粒为成品，成品含氮10%，有效磷10%，氧化钾10%，氧化镁16%。
权利要求
1.一种过磷酸钙改性复合肥料，其特征在于以含氧化镁的粉状物料为过磷酸钙中和剂，加入尿素或硝铵等粒状可溶性肥料、已处理过的过磷酸钙或其它水溶性磷肥，有选择地加入钾肥、微肥及其螯合剂、植物生长调节剂、农药(杀虫剂、除草剂)等，喷入无机酸或其复合物粘结剂，在造粒机中进行造粒，以含磷粉状干物料(如钙镁磷肥、磷铵、磷矿粉等)为扑粉剂进行颗粒外表扑粉或另加着色剂着色。
2.如权利要求1所述的过磷酸钙改性复合肥料所用的过磷酸钙，其特征在于可以是普通过磷酸钙，也可以是富过磷酸钙或重过磷酸钙。
全文摘要
在以尿素、过磷酸钙、钾肥为原料生产复混肥料时，以含氧化镁的粉状物料为预处理过磷酸钙中和剂，加入尿素或硝铵等粒状可溶性肥料、已处理过的过磷酸钙或其它水溶性磷肥，有选择地加入钾肥、微肥及其螯合剂、植物生长调节剂、农药(杀虫剂、除草剂)等，喷入无机酸或其复合物粘结剂，在造粒机中进行造粒，以含磷粉状干物料(如钙镁磷肥、磷铵、磷矿粉等)为扑粉剂进行颗粒外表扑粉或另加着色剂着色。可以简化传统的尿素-过磷酸钙系复混肥料生产工艺，降低生产成本，改善产品外观，并可随意调节养分。
文档编号C05B1/02GK1079950SQ9310436
公开日1993年12月29日 申请日期1993年4月26日 优先权日1993年4月26日
发明者汤建伟, 张宝林, 范秀山 申请人:郑州工学院