[00870776]混酸法生产硝酸磷钾肥和硝酸磷肥关键技术的研究与应用

混酸法生产硝酸磷钾肥和硝酸磷肥关键技术的研究与应用是由开封大学与河南晋开化工投资控股集团公司共同开发的一个研究课题。硝酸磷钾肥和硝酸磷肥属于硝基复合肥的一种，硝基复合肥是以硝铵为氮源，添加磷、钾等复肥原料，对肥料进行二次加工生产出的高浓度复合肥料。2002年11月12日，国务院办公厅下发通知，禁止硝酸铵作为农用化肥销售，促进了硝基复合肥的快速发展，国内硝基复合肥的生产工艺多是利用硝酸铵生产装置改造，在硝酸铵的溶液中加入磷源和钾源进行造粒，但是由于磷酸铵作为原料使产品成本较高。该成果以磷矿石为主要原料，利用硫酸-硝酸分解磷矿石，补充钾源，生产硝酸磷钾肥，具有较低的生产成本。该成果主要研究了以下三项内容：1.酸解与结晶工艺条件的优化酸解过程中硝酸的加入量直接影响二水硫酸钙的结晶，如果按照硝酸完全分解磷矿石计算，则N/P2O5(质量比)为0.66，也就是说随着N/P2O5的增加溶液中的酸度增加，从而影响二水硫酸钙的形成。如果降低N/P2O5，使生成的磷酸分解一部分磷矿石，则N/P2O5(质量比)为0.46，可以适当降低酸度，有利于改善二水硫酸钙结晶。研究表明酸解优化氮磷比为0.55-0.65。通过试验得出结晶工序最佳温度范围60-70℃，液相中三氧化硫浓度为SO3(g/L)15-25。2.硫酸钾复配工艺条件的优化硝酸磷钾肥(硫酸钾型)生产的关键之一在于硫酸钾的加入方法，硫酸钾加入的主要方式由硫酸钾溶液加入和固体直接加入返料两种方法，前者引入过多的水分，后者养分分布不均匀，该成果采用加入硫酸钾悬浮液的方法，其优化工艺条件为料浆浓度H<,2>O%≤10-25%，浓缩料浆温度130-140℃，产品配比钾含量最高位18-6-16。3.酸解尾气处理技术的改进硝酸分解磷矿产生的酸性尾气，原来采用的处理技术是用水循环吸收，吸收效率低，鉴于此，采用合成氨生产中造气吹风气和合成“两气”对氮氧化物还原处理，取得了较好的效果，并获得国家发明专利。该成果与国内同类行业相比处于领先水平，具体表现在以下几个方面：1．采用硝酸理论用量的70-80%分解磷矿石，一次分解率达95%以上，剩余的磷矿石与结晶过程加入的硫酸继续反应，既保证了磷矿的分解率又有利于二水硫酸钙的结晶，同时引入复合肥料中的氮源。2．采用硫酸钾料浆悬浮液提供钾源，使产品养分均匀，同时降低能耗，减少设备腐蚀。按照产品要求的配比，将硫酸钾加入复配槽浓缩料浆中，在复配槽蒸汽盘管中通入蒸汽，使温度控制在130-140℃，浓度为80-90%，然后进行喷浆、造粒，引入钾源。3．采用合成氨生产中的废气处理酸解尾气，优于国家标准，综合效益明显，并获国家发明专利。该成果经过河南晋开化工集团和众帮肥业公司使用后，近三年累计完成产量370728吨，产值7.58亿元，实现利润1.06亿元，增加利润3175万元，由于采用了专利技术，尾气排放大大优于国家标准，取得很好的社会效益。总之，采用新技术后，公司取得了经济效益和社会效益的双重丰收。发表论文8篇，授权发明专利一项ZL200710189705.2。