一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法和应用，涉及硝酸磷肥生产技术领域，该方法包括：采用螯合剂对中和料浆混合，使中和料浆中的金属离子以可溶的螯合物状态存在；其中，所述螯合剂选自EDTA、柠檬酸和草酸中的任意一种或多种的组合。本发明专利技术基于现有的冷冻法硝酸磷肥生产工艺，在中和过程中添加螯合剂，利用中和料浆中金属离子与螯合剂的螯合效应，使中和料浆中的金属离子在氨中和过程中以可溶的螯合物状态存在而不引起沉淀，以达到有效降低料浆稠度的目的，且费用低廉，操作简单，重要的是无二次污染，零排放，所得肥料物化性能好，在土壤中不易被固定，易溶于水，又不离解，能很好地被植物吸收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法和应用
本专利技术涉及硝酸磷肥生产
，具体而言，涉及一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法和应用。
技术介绍
冷冻法硝酸磷肥生产工艺是一种将磷矿通过硝酸分解、酸不溶物沉淀分离、硝酸钙冷冻结晶、硝酸钙过滤、母液中和工序、蒸发、造粒、干燥与冷却等工序转化为一种硝酸基复合肥的生产工艺。此类氮磷肥料的养分结构和性能，符合世界肥料行业的发展方向，被广泛的用于粮食作物和经济作物生产。但此种冷冻法硝酸磷肥工艺对原料磷矿品位要求高，在近年来磷矿品位不断下降，磷矿中钙铁镁铝等金属含量不断上升的形势下，逐渐暴露出了一些技术难题。在众多技术难题中，最突出的问题表现在中和工序，母液在氨中和过程中会发生一个涉及多组分的气液相化学反应，并同时生成多种固体沉淀物，使得料浆在氨中和过程的粘度发生明显变化，特别是当磷矿中杂质含量较高时，中和过程中会生成大量的凝胶状物质，导致中和料浆粘度的急剧上升，会使料浆粘度更高导致中和、蒸发无法正常进行，严重时料浆几乎丧失流动性造成系统被迫停车，这样不仅会给工厂带来极大的经济利益损失、消耗大量的人力物力用于清理设备，而且会直接影响到硝酸磷肥的正常生产和最终产品的质量定位。目前大多数工厂采用三段中和的工序进行氨中和，但此方法成本较高、操作复杂且所需控制的工艺条件较为苛刻。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法和应用。本专利技术是这样实现的：第一方面，本专利技术提供了一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法，其包括：采用螯合剂对中和料浆混合，使中和料浆中的金属离子以可溶的螯合物状态存在；其中，所述螯合剂选自EDTA、柠檬酸和草酸中的任意一种或多种的组合。第二方面，本专利技术提供了如前述实施例所述的降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法在生产硝酸磷肥中的应用。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法和应用，该方法包括：采用螯合剂对中和料浆混合，使中和料浆中的金属离子以可溶的螯合物状态存在；其中，所述螯合剂选自EDTA、柠檬酸和草酸中的任意一种或多种的组合。专利技术人基于现有的冷冻法硝酸磷肥生产工艺，在中和过程中添加螯合剂，利用中和料浆中金属离子与螯合剂的螯合效应，使中和料浆中的金属离子在氨中和过程中以可溶的螯合物状态存在而不引起沉淀，以达到有效降低料浆粘稠度的目的。本专利技术提供的方法有效降低了中和料浆的粘稠度，且费用低廉，操作简单，重要的是无二次污染，零排放，所得肥料物化性能好，在土壤中不易被固定，易溶于水，又不离解，能很好地被植物吸收利用。也可与其他固态或液态肥料混合施用而不发生化学反应，在不降低任何肥料肥效的同时改善农产品质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为冷冻法硝酸磷肥生产工艺的工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。现有的冷冻法生产硝酸磷肥的工艺对于原料磷矿的品质有很高的要求。专利技术人发现，当采用杂质含量较多的磷矿(中低品位磷矿)时，在氨中和过程中会生成大量的凝胶状物质，导致中和料浆粘度的急剧上升。高粘度的中和料浆会阻碍搅拌情况下氨的扩散以及料浆在设备系统的通道和管道内畅流，当采用中低品位的磷矿时，尽管在冷冻结晶和硝酸钙分离工序后，酸解液中的大部分硝酸钙(约70％)将会以Ca(NO3)2·4H2O结晶形式被分离，但母液中依然会含有一定量的硝酸钙、硝酸镁、硝酸铁、硝酸铝。这些钙铁镁铝等金属离子随着磷矿品位的不断下降，含量不断上升，这势必会给中和操作带来更大的困难。针对该技术问题，本专利技术实施例提供了一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法，其包括：采用螯合剂对中和料浆混合，使中和料浆中的金属离子以可溶的螯合物状态存在；其中，所述螯合剂选自EDTA、柠檬酸和草酸中的任意一种或多种的组合。通过在中和工序中添加螯合剂，从而利用溶液中金属离子与螯合剂中配位原子之间的螯合效应，使中和料浆中的杂质离子在氨中和过程中以可溶的螯合物状态存在而不引起沉淀，近而达到降低料浆粘稠度的目的。金属原子或离子与含有两个或两个以上配位原子的配位体作用，生成具有环状结构的络合物，该络合物叫做螯合物。能生成螯合物的这种配体物质叫螯合剂。在本专利技术实施例中，螯合剂可以为EDTA、柠檬酸和草酸中的任意一种，也可以为EDTA、柠檬酸和草酸中的任意两种的组合，或为EDTA、柠檬酸和草酸三种组分的组合。该三种组分均能在强酸的条件下与中和料浆中的Mg2+、Al3+和Fe3+三种金属阳离子螯合，从而有效降低中和工艺中料浆的粘度。优选地，所述螯合剂的加入量为螯合剂与中和料浆中Mg2+、Al3+和Fe3+三种金属阳离子理论螯合所需总用量的1～2倍，具体可以为1.1倍、1.3倍、1.5倍、1.7倍、1.9倍和2倍。优选地，所述螯合剂的加入量为螯合剂与中和料浆中Mg2+、Al3+和Fe3+三种金属阳离子理论螯合所需总用量的1～1.5倍。本专利技术通过控制螯合剂的加入量、加入时间和反应条件，使中和料浆中的杂质离子在氨中和过程中能够更好地以可溶的螯合物状态存在而不引起沉淀。优选地，所述混合的条件为：温度为100～120℃，时间为0.1～2h。温度为100℃、110℃、120℃中的任意温度。时间为0.1h、0.5h、1.0h、1.5h、2.0h中的任意时间。优选地，混合温度为100～110℃。优选地，所述反应时间为0.5～1h。优选地，在所述中和料浆中加入螯合剂的时机为：在氨中和过程中，温度达到100～120℃，pH达到1.0～2.6时。温度可以为100℃、105℃、110℃、115℃、120℃中的任意温度，pH达到1.0、2.0、2.6中任意pH。若pH超过2.6后加入，则中和料浆会在pH＝2.7时出现第一粘度高峰，进而导致中和、蒸发无法正常进行，严重时料浆几乎丧失流动性造成系统被迫停车，这样不仅会给工厂带来极大的经济利益损失、消耗大量的人力物力用于清理设备，而且会直接影响到硝酸磷肥的正常生产和最终产品的质量定位。优选地，在所述中和料浆中加入螯合剂的时机为：在氨中和过程中，温度达到105～115℃，pH达到1.8～2.0时。此外，本专利技术实施例还提供了如前述任一实施例所述的降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法在生产硝酸磷肥中的应用。优选地，生产硝酸磷肥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法，其特征在于，所述方法包括：采用螯合剂对中和料浆混合，使中和料浆中的金属离子以可溶的螯合物状态存在；/n其中，所述螯合剂选自EDTA、柠檬酸和草酸中的任意一种或多种的组合。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法，其特征在于，所述方法包括：采用螯合剂对中和料浆混合，使中和料浆中的金属离子以可溶的螯合物状态存在；
其中，所述螯合剂选自EDTA、柠檬酸和草酸中的任意一种或多种的组合。


2.根据权利要求1所述的降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法，其特征在于，所述螯合剂的加入量为螯合剂与中和料浆中Mg2+、Al3+和Fe3+三种金属阳离子理论螯合所需总用量的1～2倍。


3.根据权利要求2所述的降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法，其特征在于，所述螯合剂的加入量为螯合剂与中和料浆中Mg2+、Al3+和Fe3+三种金属阳离子理论螯合所需总用量的1～1.5倍。


4.根据权利要求1所述的降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法，其特征在于，所述混合的条件为：温度为100～120℃，反应时间为0.1～2h。


5.根据权利要求4所述的降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法，其特征在于，所述温度为100～110℃。


6.根据权利要求4所述的降低硝酸磷肥中和料浆粘度的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯军强，李瑞，韩冬芳，张凌云，赵国军，岳秀萍，樊彩梅，刘建新，吕瑞，席庆，
申请(专利权)人：贵州芭田生态工程有限公司，深圳市芭田生态工程股份有限公司，太原理工大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52