一种农用复合磷肥及其制备方法与流程

本发明涉及肥料，具体而言，涉及一种农用复合磷肥及其制备方法。

背景技术：

1、图1为现有磷酸生产路线，将磷矿、酸和水投入反应，在多级反应槽中依次进行液固反应，该过程在磷化工领域统称为萃取反应，实质为液固反应过程，萃取反应后得到萃取料浆，而后通过养晶过程（养晶料浆）以及过滤设备过滤养晶料浆得到液体产品磷酸和固废磷石膏，根据待过滤料浆温度决定是否进行闪蒸降温。该路线会产生大量的磷石膏，一般来说磷石膏主要用途是用作建筑材料，然而目前的磷石膏因含有机质、难溶磷、氟化物以及其他杂质，制约了磷石膏在建筑材料上的应用，因此湿法磷酸工艺产生的磷石膏难以作为有效建筑材料回收利用。

2、对于湿法磷酸工艺产生的杂质含量较高的磷石膏目前还没有比较好的回收方法，导致每年都会产生大量的磷石膏增量，整个磷酸产业因为磷石膏的产生而面临重大发展难题。

3、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种农用复合磷肥及其制备方法，旨在利用湿法磷酸工艺产生的杂质含量较高的磷石膏，提高磷石膏的经济效益。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种农用复合磷肥，按质量百分比计，包括磷石膏料浆10-35%、秸秆物10-55%、煤泥5-30%、层状硅酸盐5-30%、磷矿5-15%和秸秆快腐菌剂0.1-0.5%；

4、其中，按质量百分比计，磷石膏料浆的组成如下：磷含量25%-30%，镁铝铁杂质总含量3%-4%，mer值5%-8%，余量为水；

5、磷石膏料浆来自于湿法磷酸生产，将萃取养晶得到的萃取料浆进行超曝气浮，通过超曝气浮在萃取料浆中通入超曝微气泡，经分级后得到气浮层浆料和浮余层浆料，磷石膏料浆为气浮层浆料。

6、在可选的实施方式中，秸秆快腐菌剂选自金葵子秸秆快腐剂；

7、优选地，磷矿为低品位磷矿。

8、在可选的实施方式中，农用复合磷肥为沙化地改良材料，按质量百分比计，包括磷石膏料浆20-25%、秸秆物30-35%、煤泥5-10%、层状硅酸盐20-30%、磷矿5-10%和秸秆快腐菌剂0.3-0.5%。

9、在可选的实施方式中，农用复合磷肥为盐碱地改良材料，按质量百分比计，包括磷石膏料浆30-35%、秸秆物25-35%、煤泥15-20%、层状硅酸盐5-10%、磷矿5-8%和秸秆快腐菌剂0.1-0.3%。

10、在可选的实施方式中，农用复合磷肥为重金属或农残污染的修复材料，按质量百分比计，包括磷石膏料浆10-15%、秸秆物15-20%、煤泥10-15%、层状硅酸盐15-20%、磷矿10-15%和秸秆快腐菌剂0.1-0.5%。

11、在可选的实施方式中，农用复合磷肥为退化沙地改良材料，按质量百分比计，包括磷石膏料浆10-15%、秸秆物35-55%、煤泥10-15%、层状硅酸盐5-10%、磷矿10-15%和秸秆快腐菌剂0.1-0.3%。

12、在可选的实施方式中，按质量百分比计，包括磷石膏料浆25-35%、秸秆物40-55%、煤泥20-30%、层状硅酸盐5-10%、磷矿10-15%和秸秆快腐菌剂0.1-0.5%。

13、第二方面，本发明提供一种前述实施方式中任一项农用复合磷肥的制备方法，按照农用复合磷肥的配方组成进行制备。

14、在可选的实施方式中，包括：将磷石膏料浆、秸秆物、煤泥、层状硅酸盐、磷矿和秸秆快腐菌剂共混反应，反应温度为30℃-65℃，反应时间为8天-12天；

15、优选地，反应过程中控制混合物湿度为30%-48%。

16、在可选的实施方式中，磷石膏料浆的制备过程包括：将磷矿和无机酸混合经过萃取与养晶过程得到萃取料浆，将萃取料浆进行超曝气浮，通过超曝气浮在萃取料浆中通入超曝微气泡，经分级后得到气浮层浆料和浮余层浆料，磷石膏料浆为气浮层浆料；其中，超曝微气泡中含有表面活性剂；

17、优选地，超曝微气泡是以气液混合相的形式通入，通过在带压力的液相中通入气体形成气液混合相，将气液混合相通过曝气盘通入萃取料浆中；气液混合相的压力为0.1mpa-1.0mpa，气相包括直径为0.1μm-50μm的微气泡，气相占气液混合相的比例为1wt%-30wt%；气液混合相与萃取料浆的质量比为（5-30）：100；

18、优选地，在液相中加入表面活性剂，表面活性剂的投加量为1.0mg/l-4.0mg/l，表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、聚二甲基二烯丙基氯化铵和季铵盐壳聚糖中的至少一种；

19、优选地，将萃取料浆依次进行多级超曝气浮，每一级超曝气浮均是向萃取料浆中通入超曝微气泡，经多级超曝气浮之后进入分级通道进行分级；在多级超曝气浮的过程中，控制萃取料浆在超曝微气泡中处理的时间为15min-60min；分级是在分级通道中利用动态沉降器进行处理，在动态沉降器的上方输出气浮层浆料，在动态沉降器的下方输出浮余层浆料。

20、本发明具有以下有益效果：将湿法磷酸工艺中萃取养晶得到的萃取料浆进行超曝气浮，通过超曝气浮在萃取料浆中通入超曝微气泡，经分级后得到气浮层浆料和浮余层浆料，气浮层浆料为基料，无需过滤直接配以秸秆物、煤泥、层状硅酸盐、磷矿以及秸秆快腐菌剂得到农用复合磷肥，磷矿可以利用低品位磷矿，实现综合利用磷石膏废弃物和低品位矿产的目的，还可以进一步解决现有的磷酸生产过程中容易产生废物堆积的技术问题。

技术特征：

1.一种农用复合磷肥，其特征在于，按质量百分比计，包括磷石膏料浆10-35%、秸秆物10-55%、煤泥5-30%、层状硅酸盐5-30%、磷矿5-15%和秸秆快腐菌剂0.1-0.5%；

2.根据权利要求1所述的农用复合磷肥，其特征在于， 所述秸秆快腐菌剂选自金葵子秸秆快腐剂；

3.根据权利要求1或2所述的农用复合磷肥，其特征在于，所述农用复合磷肥为沙化地改良材料，按质量百分比计，包括磷石膏料浆20-25%、秸秆物30-35%、煤泥5-10%、层状硅酸盐20-30%、磷矿5-10%和秸秆快腐菌剂0.3-0.5%。

4.根据权利要求1或2所述的农用复合磷肥，其特征在于，所述农用复合磷肥为盐碱地改良材料，按质量百分比计，包括磷石膏料浆30-35%、秸秆物25-35%、煤泥15-20%、层状硅酸盐5-10%、磷矿5-8%和秸秆快腐菌剂0.1-0.3%。

5.根据权利要求1或2所述的农用复合磷肥，其特征在于，所述农用复合磷肥为重金属或农残污染的修复材料，按质量百分比计，包括磷石膏料浆10-15%、秸秆物15-20%、煤泥10-15%、层状硅酸盐15-20%、磷矿10-15%和秸秆快腐菌剂0.1-0.5%。

6.根据权利要求1或2所述的农用复合磷肥，其特征在于，所述农用复合磷肥为退化沙地改良材料，按质量百分比计，包括磷石膏料浆10-15%、秸秆物35-55%、煤泥10-15%、层状硅酸盐5-10%、磷矿10-15%和秸秆快腐菌剂0.1-0.3%。

7.根据权利要求1或2所述的农用复合磷肥，其特征在于，按质量百分比计，包括磷石膏料浆25-35%、秸秆物40-55%、煤泥20-30%、层状硅酸盐5-10%、磷矿10-15%和秸秆快腐菌剂0.1-0.5%。

8.一种权利要求1-7中任一项所述农用复合磷肥的制备方法，其特征在于，按照所述农用复合磷肥的配方组成进行制备。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，包括：将所述磷石膏料浆、所述秸秆物、所述煤泥、所述层状硅酸盐、所述磷矿和所述秸秆快腐菌剂共混反应，反应温度为30℃-65℃，反应时间为8天-12天；

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述磷石膏料浆的制备过程包括：将磷矿和无机酸混合经过萃取与养晶过程得到萃取料浆，将所述萃取料浆进行超曝气浮，通过所述超曝气浮在萃取料浆中通入超曝微气泡，经分级后得到气浮层浆料和浮余层浆料，所述磷石膏料浆为气浮层浆料；其中，所述超曝微气泡中含有表面活性剂；

技术总结
本发明公开了一种农用复合磷肥及其制备方法，涉及肥料技术领域。将湿法磷酸工艺中萃取养晶得到的萃取料浆进行超曝气浮，通过超曝气浮在萃取料浆中通入超曝微气泡，经分级后得到气浮层浆料和浮余层浆料，气浮层浆料为基料，无需过滤直接配以秸秆物、煤泥、层状硅酸盐、磷矿以及秸秆快腐菌剂得到农用复合磷肥，磷矿可以利用低品位磷矿，实现综合利用磷石膏废弃物和低品位矿产的目的，还可以进一步解决现有的磷酸生产过程中容易产生废物堆积的技术问题。

技术研发人员：梁玉祥,谷穗,郑建国,杨新亚,叶蓓红,易美桂,龙建,谷达玺
受保护的技术使用者：四川国泰民安科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21