脲硫酸復(fù)合肥生產(chǎn)工藝研發(fā)取得新突破

脲硫酸復(fù)合肥生產(chǎn)工藝研發(fā)取得新突破

通常生產(chǎn)氮磷鉀三元復(fù)肥用尿素、磷銨、鉀肥經(jīng)復(fù)合而成。磷銨生產(chǎn)需要對磷礦進(jìn)行浸取和中和,流程較長。傳統(tǒng)生產(chǎn)方法是將尿素與普通過磷酸鈣直接混合,但過磷酸鈣會釋放出結(jié)合水,使物料稀化,發(fā)黏甚至出水,無法正常生產(chǎn)。直接利用磷礦與尿素進(jìn)行作用,簡化多元復(fù)肥的生產(chǎn)過程一直是科研人員的努力方向。法國 Sophia-Antipolis(索安)研究中心和 Grande Paroisse(格蘭德帕魯瓦斯)公司曾開發(fā)成功尿素普鈣流程,采用尿素直接與硫酸反應(yīng)生成尿素硫酸溶液 (脲硫酸),再與磷礦進(jìn)行反應(yīng)獲得尿素普鈣復(fù)合肥,但該工藝適應(yīng)性差,在我國僅有極少數(shù)磷礦適應(yīng)此方法。國內(nèi)也有單位對此進(jìn)行了大量的實驗,但由于轉(zhuǎn)化率低,難以固化,沒有實現(xiàn)工業(yè)化。

近年來,國內(nèi)四川大學(xué)、上?；ぱ芯吭?、河北工業(yè)大學(xué)等對磷礦直接制尿基復(fù)合肥進(jìn)行了研究。四川大學(xué)長期以來研究對我國難反應(yīng)磷礦和中低品位磷礦的分解應(yīng)用,最近采用了新的強(qiáng)化方法,研發(fā)成功了脲硫酸復(fù)合肥生產(chǎn)新工藝。這項新工藝采用磷礦、硫酸和尿素等原料直接合成含有緩釋作用的氮磷鉀硫多元復(fù)合肥,產(chǎn)品為粒狀,養(yǎng)分可調(diào)整,現(xiàn)已獲得國家專利。該工藝的突出優(yōu)勢是可處理反應(yīng)活性較低的磷礦,且沒有磷石膏排放問題,是一種清潔型生產(chǎn)工藝。產(chǎn)品經(jīng)水稻、花生、玉米等作物的大田實驗,均取得了較好的增產(chǎn)效果。

經(jīng)過中試實驗表明,這一新工藝不僅可以直接利用我國磷鐵礦選礦后剩余的尾砂礦,而且還能推廣到以普通磷礦為原料的生產(chǎn)企業(yè)。脲硫酸復(fù)合肥中硫與鈣轉(zhuǎn)為枸溶性成分,可作為硫肥,因而不產(chǎn)生磷石膏的污染問題。肥料中含有部分緩釋成分,提高了肥料利用率。生產(chǎn)過程無需制取磷酸而直接采用磷礦獲得復(fù)合肥料,流程簡捷,成本較低,設(shè)備投資少,能耗低。這項新成果可用于我國現(xiàn)有的反應(yīng)活性較差的磷礦資源,為一些含鉀較高及活性較差的磷礦綜合利用提供了條件。

遼寧華錦化工集團(tuán)公司有 3套大型尿素裝置和 1套 200 kt/a復(fù)合肥生產(chǎn)裝置,附近有硫酸廠,用于生產(chǎn)脲硫酸復(fù)合肥的原料都可在省內(nèi)或周邊地區(qū)采購。目前四川大學(xué)與遼寧華錦集團(tuán)合作,在完成脲硫酸復(fù)合肥生產(chǎn)新工藝中試的基礎(chǔ)上再獲重大突破。近日遼寧華錦集團(tuán)正在計劃建設(shè)100 kt/a脲硫酸復(fù)合肥生產(chǎn)項目,四川大學(xué)也在進(jìn)一步研究中低品位磷礦的綜合利用,擬將新工藝與高濃度磷酸生產(chǎn)過程相結(jié)合,形成高效益的循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)產(chǎn)品鏈,用低品位磷礦制取高濃度脲硫酸復(fù)合肥和其他精細(xì)磷化學(xué)品。

(汪家銘)