способ получения фосфорсодержащих сложносмешанных удобрений

Формула изобретения

1. Способ получения сложносмешанного фосфорсодержащего удобрения, включающий смешение фосфорита с серной кислотой и сухим сульфатом аммония с последующей температурной обработкой продукта, отличающийся тем, что смешение ведут до соотношения P₂O₅ H₂SO₄ (NH_4/2)SO₄ 1 (0,05 1,0) (0,05 11), а полученную смесь гранулируют при добавлении раствора сульфата аммония, введенного в количестве 20 25% в расчете на сульфат аммония от общего количества сульфата аммония, и продукт обрабатывают при 70 140^oС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор сульфата аммония берут с концентрацией 15 45% и в смесь дополнительно вводят калийсодержащие добавки, азотфосфорсодержащие добавки и микроэлементы.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качесте калийсодержащей добавки берут сульфат калия, хлористый калий, а в качестве азотфосфорсодержащей добавки дигидроаммонийфосфат.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения фосфорсодержащих сложносмешанных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве.

Известен способ получения фосфорсодержащих удобрений, включающий смешение фосфорита с сульфатом аммония с последующим прокаливанием смеси при температуре 350 500^oC. Сульфат аммония вводят в виде раствора концентрацией 25 70% полученную смесь предварительно сушат при температуре отходящих газов 90 200^oC, а затем прокаливают. [1]

Недостатком способа является высокая энергоемкость и сложность аппаратурно-технологической схемы.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ получения фосфорсодержащего удобрения, включающий смешение фосфатного сырья с серной кислотой и сухим сульфатом аммония и последующую температурную обработку полученной смеси. По этому способу смешивают фосфорит с серной кислотой и сухим сульфатом аммония при их соотношении в смеси 3:1 соответственно и смесь далее прокаливают при температуре 350 500^oC. Соотношение P₂O₅ H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄ 1 (1,4-3,1):(1-2,8) [2]

Недостатком способа является прежде всего получение удобрения не в гранулированном виде, повышенная энергоемкость, сложность технологического оформления процесса, а также невозможность получения широкого ассортимента удобрений.

Нами поставлена задача получения сложно-смешанного фосфорсодержащего удобрения в гранулированном виде широкого ассортимента.

Поставленная задача решена в предлагаемом способе получения фосфорсодержащего сложносмешанного удобрения, включающем смешение фосфорита с серной кислотой и сухим сульфатом аммония и последующую температурную обработку продукта, в котором смешение компонентов ведут при соотношении P₂O₅ H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄ 1 (0,05-1,0) (0,05-11), а полученную смесь гранулируют при добавлении раствора сульфата аммония, введенного в количестве 20 50% ( в расчете на сульфат аммония) от общего количества сульфата аммония и полученный продукт обрабатывают при температуре 70 140^oC. Раствор сульфата аммония берут с концентрацией 15 45% а на стадию гранулирования при необходимости дополнительно вводят калийсодержащие добавки, азот-фосфорсодержащие добавки и микроэлементы. В качестве азот-фосфорсодержащей добавки берут дигидроаммонийфосфат. В качестве калийсодержащих добавок сульфат калия, хлористый калий.

Сущность изобретения заключается в следующем. На стадию разложения (смешения) подают компоненты в определенном соотношении. Соотношение выбрано нами, исходя из того, что с одной стороны необходимо провести частичное разложение фосфорита, а с другой стороны, получить хорошо гранулирующуюся массу и необходимые марки удобрений. Серную кислоту на смешение с фосфоритом можно подать и при гранулировании смеси вместе с раствором сульфата аммония.

При уменьшении количества серной кислоты, подаваемой на стадию смешения, степень разложения сырья мала и при этом снижается скорость усваивания фосфора фосфорита растениями, а при увеличении количества серной кислоты образуется кислая среда, вызывающая нежелательные технологические затруднения. Уменьшение количества сульфата аммония приводит к получению смеси с плохими физическими свойствами, что значительно затрудняет проведение процесса гранулирования. Увеличение количества сульфата аммония, подаваемого на смешение нецелесообразно, так как гранулирование потребует введения значительного количества и, как следствие, увеличение энергозатрат.

Уменьшение температуры обработки ниже 70^oC приведет к значительному увеличению времени для удаления влаги, а повышение ее выше 140^oC экологически нецелесообразно (увеличение энергозатрат).

Концентрация раствора сульфата аммония обусловлена также стадией гранулирования. При понижении концентрации раствора потребуются большие энергозатраты на сушку, а повышение ее делает стадию гранулирования нетехнологичной.

Введение добавок на стадии гранулирования дает возможность расширить ассортимент получаемых удобрений.

Изобретение проиллюстрировано следующими примерами.

Пример 1. 900 кг фосфорита смешивают с 20 кг серной кислоты концентрацией 75% и 15 кг сухого сульфата аммония. Смешение ведут до получения в смеси следующего соотношения P₂O₅ H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄ 1 0,05 0,05. Смешение ведут в течение 10 минут при температуре 70^oC. Смесь подают на гранулирование, куда вводят раствор сульфата аммония концентрацией 15% в количестве 100 кг, что составляет 50% от общего количества сульфата аммония. После температурной обработки влажной смеси при 80^oC получают 1110 кг гранулированного продукта, содержащего 1,3% азота и 27% P₂O₅.

Пример 2. 68 кг фосфорита смешивают с 25 кг серной кислоты концентрацией 80% и 220 кг сульфата аммония. Смешение ведут до получения в смеси соотношения P₂O₅ H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄ 1 1 11. Смешение ведут в течение 5 минут при температуре 75^oC. Далее смесь гранулируют, куда вводят 255 кг дигидроаммонийфосфита(моноаммонийфосфита), 255 кг сульфата калия и раствор сульфата аммония концентрацией 45% в количестве 395,5 кг, что составляет 40% от общего количества сульфата аммония. После температурной обработки при температуре 140^oC получают 1020 кг гранулированного продукта, содержащего 11% азота, 15% P₂O₅ и 15% K₂O.

Пример 3. 389 кг фосфорита смешивают с 63,3 кг серной кислоты концентрацией 92% и 455,8 кг сульфата аммония. Смешение компонентов ведут при температуре 80^oC в течение 6 минут до получения соотношения в смеси P₂O₅:H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄ 1 0,5 3,9. Смесь подают на гранулирование, куда подают раствор сульфата аммония концентрацией 30% в количестве 379,7 кг, что составляет 20% от общего количества сульфата аммония. В смесь добавляют также микроэлементы в количестве, необходимом для определенных марок удобрений. После температурной обработки при 110^oC получают 1060,9 кг гранулированного продукта, содержащего 11% азота, 11% P₂O₅.

Как видно из приведенных выше примеров, соотношение в смеси, подаваемой на гранулирование зависит не только от количества введенного сырья, но и от обработки (температура, время). Указанное соотношение зависит также и от применяемого оборудования и скорости перемешивания.

Использование предложенного способа позволяет получить удобрения в гранулированном виде с высокой прочностью гранул. На действующих линиях возможно получать удобрения различных марок с широким ассортиментом капительных затрат. Способ позволяет удешевить продукт за счет использования фосфора и фосфорита вместо моноаммонийфосфата.