一種生態(tài)型磷酸一銨的生產(chǎn)工藝探究

曾銳 王剛 葉坤國 王德兵 郭武松（湖北新洋豐肥業(yè)股份有限公司，湖北荊門448000）

一種生態(tài)型磷酸一銨的生產(chǎn)工藝探究

曾銳 王剛 葉坤國 王德兵 郭武松（湖北新洋豐肥業(yè)股份有限公司，湖北荊門448000）

1 研究背景

國內(nèi)傳統(tǒng)磷酸一銨生產(chǎn)方法主要由濕法磷酸與氨發(fā)生中和反應(yīng)，經(jīng)噴漿造粒干燥制得。該方法生產(chǎn)成本較低，且生產(chǎn)的各項指標(biāo)能夠較好的滿足傳統(tǒng)復(fù)合肥生產(chǎn)需要，前幾年被廣泛使用且取得了較好的效果。近年來，隨著國家化肥零增長政策的推行，對化肥的技術(shù)指標(biāo)和效果提出了更高的要求，而傳統(tǒng)方法生產(chǎn)磷酸一銨存在如下問題：

（1）濕法磷酸在中和反應(yīng)之前需要進(jìn)行預(yù)處理，主要是使用丙烯酰胺等絮凝吸附劑對濕法磷酸中的Fe3+、Mg2+、Ca2+等離子進(jìn)行沉淀過濾清除得到純度較高的磷酸溶液，以防止上述離子在后工段中和反應(yīng)過程中與磷酸根離子發(fā)生反應(yīng)形成（FeAl）NH4（HPO4）·0.5H2O、MgNH4PO4·6H2O、CaHPO4等水不溶物，增加噴粉前料漿粘度，影響正常生產(chǎn)。但對于植物生長所需元素來說，沉淀清除的部分離子恰巧屬于植物生長所需的中微量營養(yǎng)元素，此工段中微量元素離子的清除是對資源的一種浪費。

（2）磷酸一銨作為二元復(fù)合肥，一方面直接應(yīng)用于農(nóng)林種植，另一方面作為磷源原材料與其他氮、鉀源原材料通過不同工藝制得復(fù)混肥料，施用于土壤中。根據(jù)相關(guān)研究文獻(xiàn)表明，磷酸一銨施用于土壤中在游離水中電離生產(chǎn)HP、H2P、P離子，該離子會迅速的被土壤中金屬離子固定，生成不水溶的磷酸鹽，無法被作物直接吸收利用，因此磷元素養(yǎng)分利用率非常低，當(dāng)季的利用率僅20%左右，而后續(xù)被土壤固定磷酸鹽在土壤微生物活動的作用下，可逐步被分解釋放，重新形成水溶性磷酸鹽被作物吸收利用，被土壤微生物活化部分的磷元素利用率占總磷含量的15%-20%左右，因此微生物新陳代謝活動可間接提高磷元素肥料利用率。

根據(jù)以上問題結(jié)合生產(chǎn)實際，筆者采用在濕法磷酸清除雜質(zhì)前工段添加礦物源黃腐植酸進(jìn)行金屬離子的螯合反應(yīng)，將濕法磷酸中的金屬離子螯合成螯合態(tài)離子，再經(jīng)吸附沉淀過濾除雜，制得純度較高且含螯合態(tài)中微量元素和黃腐植酸的磷酸，后續(xù)再進(jìn)行中和反應(yīng)、噴漿造粒干燥制得磷銨，在磷銨包裝前，采用包裹隔離劑在磷銨表面包裹一層復(fù)合微生物菌劑，制得一種生態(tài)型磷酸一銨，可顯著減少生產(chǎn)過程中中微量元素的流失，提高磷酸一銨的肥料利用率。

2 生態(tài)型磷酸一銨的工藝流程

2.1 生產(chǎn)工藝簡介

將磷礦石通過破碎機(jī)進(jìn)行破碎，加水進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)一步破碎制得磷礦石礦漿，將礦漿初步過濾后加入硫酸萃取磷酸，往萃取磷酸溶液中加入黃腐植酸進(jìn)行螯合反應(yīng)，反應(yīng)完畢后進(jìn)行過濾除雜制得成品磷酸，通入氣氨進(jìn)行中和反應(yīng)制得料漿，將料漿濃縮后通過噴漿造粒制得粒狀磷銨，再經(jīng)冷卻篩分后，用粘結(jié)劑（聚乙烯醇）、營養(yǎng)液（糖蜜液或氨基酸液）包裹生物菌后制得生態(tài)型磷酸一銨。

工藝流程圖如下：（見圖1）

圖1

2.2 工藝指標(biāo)

2.3 實驗部分

實驗部分主要針對礦漿中金屬離子的螯合情況。

（1）檢測礦漿中金屬離子Fe3+、Mg2+、Ca2+的含量。

序號1 2 3 4 5 6 7名稱礦含P2O5磷酸含P2O5不溶性P2O5水溶性P2O5礦漿水分Fe Mg單位% % % % % % %分析結(jié)果22.88170.5260.024281.52.0序號8 9 1 0 11 12 13 14名稱Ca Al磷酸比重萃取率洗滌率礦細(xì)度-100目含液量單位% % % % % % %分析結(jié)果36.81.01.2196.6699.8563.5510

（2）不同比例添加礦化黃腐酸鉀螯合后金屬離子的含量以及螯合率。

（3）從上述檢測結(jié)果可以得出，礦化黃腐酸鉀的添加量在4%-5%的時候能夠最優(yōu)化的螯合礦漿中的金屬離子。

（4）由此可見這種生產(chǎn)生態(tài)型磷酸一銨的工藝是可行的，具體實施過程中礦化黃腐酸鉀的添加量克根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。此種工藝減少了磷礦中中微量元素的浪費，且螯合中微量元素更利于作物的吸收和利用。

3 生態(tài)型磷酸一銨的優(yōu)點

（1）添加礦物源黃腐植酸將磷礦石中的中微量元素進(jìn)行了螯合，對磷礦石的利用更加充分，同時也為作物營養(yǎng)提供了中微量元素；

（2）礦物源黃腐植酸是效果非常好的植物生長調(diào)節(jié)劑，具有安全高效、環(huán)保實用及與無機(jī)原料配伍性好的特點，添加礦物源黃腐植酸對作物生長調(diào)節(jié)有非常好的效果；

（3）微生物菌劑外包裹方式采用粘結(jié)劑和營養(yǎng)液對無機(jī)養(yǎng)分和微生物菌進(jìn)行區(qū)域隔離，以免產(chǎn)生鹽害，影響微生物菌的存活。微生物菌的添加主要是改良土壤微生物菌群，增加微生物菌群的活動程度，改善土壤pH環(huán)境，間接減弱土壤固定磷元素的能力，從而提高磷元素的養(yǎng)分利用率。

[1]王小寶.化肥生產(chǎn)工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009.8.

[2]吳佩芝.濕法磷銨[M].北京化工出版社，1987.

[3]廖宗文,劉可星,毛小云.腐植酸的三大作用——有機(jī)營養(yǎng)、活化、微生態(tài)調(diào)控及其技術(shù)開發(fā)[J].腐植酸,2012(6):1-4。

[4]胡曉波，謝明勇.食品科學(xué).有機(jī)微量元素絡(luò)(螯)合物的螯合率測定方法簡述[J],2009,Vol.30,No.23

[5]王醒.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上微生物菌肥的應(yīng)用[J].科技與企業(yè), 2012(18):296-296.

Study on the Production Technology of an Eco-type Ammonium Phosphate

ZENG RuiWANG GangYE Kun-guoWANG De-bingGUO Wu-song
（Hubei Xinyangfeng Fertilizer Industry Co.,Ltd.,Jingmen 448000,Hubei,China）

磷酸一銨，又稱磷酸二氫銨，是氨和磷酸發(fā)生中和反應(yīng)生成的二元復(fù)合肥，在復(fù)合肥生產(chǎn)領(lǐng)域作為磷源原材料被大量需求，廣泛應(yīng)用于農(nóng)林種植，起到農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)增收的效果，其社會價值和市場需求較大。本文提供了一種生態(tài)型磷酸一銨的制備方法，在傳統(tǒng)磷酸一銨制備的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改良，提高中微量元素含量及磷酸一銨養(yǎng)分利用率，進(jìn)一步擴(kuò)大其社會價值和經(jīng)濟(jì)利益。

生態(tài)型；磷酸一銨；螯合；中微量元素

Ammonium phosphate,also known as ammonium dihydrogen phosphate,is a binary compound fertilizer produced by the neutralization reaction of ammonia and phosphoric acid.It is widely used as a raw material for phosphorus source in the field of compound fertilizer production.It is widely used in agriculture and forestry cultivation.Agricultural products increase the effect of income,its social value and market demand.This paper provides a method for the preparation of eco-type ammonium phosphate, which is based on the preparation of traditional ammonium phos?phate and improves the utilization of trace elements and the utiliza?tion rate of monoammonium phosphate,and further enlarges its social and economic benefits.

ecological type,ammonium phosphate,chelate, trace elements

（曾銳1987-），男，湖北荊門人，助理工程師，主要從事新型肥料的研發(fā)工作