濃酸礦粉法制備過(guò)磷酸鈣基復(fù)混肥的工藝開(kāi)發(fā).pdf

1、磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中不可缺少的養(yǎng)分之一，過(guò)磷酸鈣是最早的磷肥品種。過(guò)磷酸鈣可直接用作單一磷肥，也可以用作復(fù)混肥的配料。目前，我國(guó)大部分生產(chǎn)過(guò)磷酸鈣的工藝一直沿用傳統(tǒng)工藝稀酸礦粉法，該工藝方法存在很多問(wèn)題，如濃酸稀釋過(guò)程損失大量的稀釋熱;粉塵污染嚴(yán)重;生產(chǎn)中需干燥造粒過(guò)程，能耗大等。
　　本研究使用河南某企業(yè)的復(fù)配磷礦為原料，進(jìn)一步研究制備過(guò)磷酸鈣的新工藝-濃酸礦粉法。新工藝避免了濃酸稀釋的工序，避免了稀釋過(guò)程中能量的散失，節(jié)省了

2、干燥費(fèi)用，且不影響過(guò)磷酸鈣的轉(zhuǎn)化率，甚至更高。
　　本文利用工業(yè)上常見(jiàn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％和93％的濃硫酸為原料，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)的方法分別研究了兩種不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃硫酸下制備過(guò)磷酸鈣的工藝，得出最佳工藝，主要內(nèi)容如下:
　　(1)98％的濃硫酸為原料利用新方法制備過(guò)磷酸鈣的最優(yōu)工藝:硫酸用量為理論用量的100％，研磨攪拌時(shí)間為30min，礦粉細(xì)度為0.125mm。鮮肥中磷轉(zhuǎn)化率達(dá)82.30％，游離酸含量為21.36％左右。

3、
　　(2)93％的濃硫酸為原料利用新方法制備過(guò)磷酸鈣的最優(yōu)工藝:硫酸用量為理論用量的105％，磷礦細(xì)度為0.125mm，研磨時(shí)間為30min。鮮肥中磷轉(zhuǎn)化率為81.06％，游離酸含量為25.24％。
　　以98％濃硫酸為酸源，通過(guò)對(duì)濃酸礦粉法制備過(guò)磷酸鈣的工藝研究，進(jìn)一步研究了制備過(guò)磷酸鈣基無(wú)機(jī)及有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥。得到具體結(jié)果如下:
　　(1)通過(guò)以質(zhì)量比N∶P2O5=1∶1，探究了尿素加入時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，得出

4、在25min加入尿素最佳，鮮肥中氮(N)含量為11.18％，磷(P2O5)含量為15.40％，總養(yǎng)分含量達(dá)26.58％，已達(dá)到了NP二元復(fù)混肥合格品（總養(yǎng)分含量≥25％）的生產(chǎn)要求
　　(2)通過(guò)以質(zhì)量比K2O∶P2O5=1∶1，探究了KC1加入時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，得出在25min開(kāi)始添加KC1最佳，鮮肥中鉀(K2O)含量為12.33％，磷的含量為15.06％，總養(yǎng)分含量為27.39％。已達(dá)到NP二元復(fù)混肥合格品（總養(yǎng)分含量≥2

5、5％）的生產(chǎn)要求
　　(3)采用濃酸礦粉法制備過(guò)磷酸鈣基氮磷鉀三元復(fù)混肥的實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)N∶P2O5∶K2O質(zhì)量比為1∶1∶1、2∶1∶1、1∶2∶1、1∶1∶2的不同氮磷鉀的配比實(shí)驗(yàn)，鮮肥中養(yǎng)分含量分別為8.1∶10.6∶6.3、9.6∶10.6∶4.9、6.2∶14.2∶5.3、4.6∶15.3∶9.7(N∶P2O5∶K2O)，養(yǎng)分總量都可以達(dá)到國(guó)家復(fù)混肥合格品養(yǎng)分總量(≥25％)要求。
　　(4)向無(wú)機(jī)復(fù)混肥中添加有機(jī)

6、物-秸稈制備有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥的實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)秸稈加入時(shí)間和加入量的單因素實(shí)驗(yàn)研究，得出最佳加入時(shí)間為10min和加入量為50g秸稈/100g磷礦粉。進(jìn)一步研究了制備秸稈-過(guò)磷酸鈣-尿素有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥和秸稈-過(guò)磷酸鈣-氯化鉀有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥，復(fù)混肥中無(wú)機(jī)養(yǎng)分基本能達(dá)到有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥的要求(N+P2O5+K2O≥15％)。此向復(fù)混肥中加入有機(jī)質(zhì)的研究可以維持土壤中有機(jī)質(zhì)的量，起到保持土壤肥力的作用。此外，還具有很大的環(huán)境效益和社會(huì)效益，如