顆粒氯化銨生產(chǎn)技術(shù)研究與探討

曹衛(wèi)宇，盧嘯煬，陳國華，陳明良

（上?；ぱ芯吭?，上海 2 0 0 0 6 2）

顆粒氯化銨生產(chǎn)技術(shù)研究與探討

曹衛(wèi)宇，盧嘯煬，陳國華，陳明良

（上?；ぱ芯吭?，上海 2 0 0 0 6 2）

簡(jiǎn)述了傳統(tǒng)的擠壓造粒生產(chǎn)顆粒氯化銨的工藝技術(shù)特點(diǎn)，研究了團(tuán)粒法進(jìn)行氯化銨轉(zhuǎn)鼓造粒新工藝的原理、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)、生產(chǎn)裝置設(shè)備要求，并對(duì)本工藝中的主要影響因素進(jìn)行了探討。

氯化銨；顆粒；造粒技術(shù)

0 引言

氯化銨是純堿聯(lián)合生產(chǎn)的副產(chǎn)物，近年來隨著我國純堿工業(yè)裝置的大幅度擴(kuò)產(chǎn)，純堿產(chǎn)量長(zhǎng)期居世界首位。2 0 1 0年我國純堿產(chǎn)量為2 0 4 7萬t，約占世界總產(chǎn)量的4 2%。預(yù)計(jì)到2 0 1 2年底我國純堿生產(chǎn)能力將達(dá)到3 0 0 0萬t，氯化銨的生產(chǎn)能力將超過1 5 0 0萬t，產(chǎn)量達(dá)到1 2 0 0萬t以上。

氯化銨除了在工業(yè)領(lǐng)域用于干電池、蓄電池、銨鹽、鞣革、電鍍、精密鑄造、醫(yī)藥、照相、電極、黏合劑、酵母菌養(yǎng)料等方面外，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?yàn)閺?fù)合肥料提供氮營養(yǎng)元素是它的最主要應(yīng)用途徑。

氯化銨是一種生理酸性速效氮肥，含氮量為2 2%～2 5%。氯化銨肥效快、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、能加速光合作用，促進(jìn)作物新陳代謝，促進(jìn)植物葉綠素合成，增加作物抗病蟲害和抗倒伏能力。氯化銨適用于中性土壤和石灰性土壤，可土壤改良，在調(diào)節(jié)土壤溶液p H值方面中發(fā)揮重要作用。直接施用小麥、水稻、玉米、油菜等作物，尤其對(duì)棉麻類作物有增強(qiáng)纖維韌性和拉力，提高品質(zhì)的功效。氯化銨用在水田中肥效顯著，氯離子對(duì)硝化細(xì)菌有抑制作用，可減少氮素流失。同時(shí)氯離子可隨水排走，不會(huì)在土壤中殘留過多離子。但是氯化銨不能用于煙草、甘蔗、甜菜、茶樹、馬鈴薯等忌氯作物。西瓜、葡萄等作物也不宜長(zhǎng)期使用。氯化銨不能用于干旱少雨地區(qū)及排水不利的鹽堿地中，以防止加重土壤鹽害，同時(shí)氯化銨也不能與堿性化肥一同施用。

由于氯化銨主要下游產(chǎn)品復(fù)混肥料不斷向高濃度復(fù)混肥方向發(fā)展，造成氯化銨使用量減少，銷路越來越窄，氯化銨滯銷問題嚴(yán)重制約了聯(lián)堿工業(yè)的生存和發(fā)展。通過對(duì)氯化銨進(jìn)行造粒，增加氯化銨單獨(dú)施肥量，成了聯(lián)堿法純堿企業(yè)的迫切需要。

目前，隨著我國農(nóng)業(yè)測(cè)土施肥技術(shù)的逐漸推廣應(yīng)用，摻混肥料市場(chǎng)發(fā)展迅速。通過造粒顆粒氯化銨可作為摻混肥料中氮元素的另一個(gè)主要來源，可解決氯化銨本身出路；同時(shí)可以改變氯化銨的儲(chǔ)運(yùn)性能，解決市場(chǎng)供應(yīng)環(huán)節(jié)淡儲(chǔ)問題。

由于本身物理化學(xué)等物性特點(diǎn)，氯化銨等一類無機(jī)鹽物質(zhì)，采用常規(guī)造粒技術(shù)很難獲得顆粒產(chǎn)品，屬于難成粒物質(zhì)。氯化銨通常均為粉粒狀結(jié)晶體，平均粒徑大約為0.4～0.5 mm。目前顆粒氯化銨僅僅可采用擠壓工藝方法造粒，產(chǎn)品雖然可在摻混肥料中使用，但存在以下問題：

1）通過擠壓造粒的顆粒氯化銨產(chǎn)品顆粒圓整度差、顆粒密度大，與其他營養(yǎng)元素的顆粒產(chǎn)品如大顆粒尿素、顆粒磷酸二銨、顆粒鉀鹽摻混后容易發(fā)生離析，造成養(yǎng)分不均勻。

2）擠壓造粒由于受到單體設(shè)備能力限制，單系列裝置生產(chǎn)規(guī)模很難超過1 0萬t／a，且由于核心擠壓對(duì)輥等部件運(yùn)行中磨損嚴(yán)重，生產(chǎn)操作費(fèi)用高。

近年來上?；ぱ芯吭横槍?duì)氯化銨等難成粒物質(zhì)的造粒過程進(jìn)行了系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)與研究，目前對(duì)氯化銨開展的團(tuán)粒法轉(zhuǎn)鼓造粒工藝已取得技術(shù)突破，肥料生產(chǎn)企業(yè)可利用現(xiàn)有團(tuán)粒法生產(chǎn)裝置采用本工藝技術(shù)，生產(chǎn)出符合多種需要的物理狀態(tài)優(yōu)良的顆粒氯化銨，為顆粒氯化銨生產(chǎn)提供了一條新路。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

農(nóng)用氯化銨（N≥2 2.5%），江蘇德邦興華化工股份有限公司

凹凸棒土，安徽明美礦物化工有限公司

MM－K添加劑，上?；ぱ芯吭?/p>

硫酸，上海硫酸廠

1.2 工藝實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)研究的氯化銨造粒技術(shù)是一種采用常規(guī)復(fù)肥通用生產(chǎn)裝置系統(tǒng)，將粉狀氯化銨鹽制備成為顆粒狀氯化銨肥料的方法。其原理是在水中按比例加入添加劑并攪拌混合均勻后，噴灑到粉狀氯化銨原料以及返料組成的造粒料床表面，通入少量蒸汽進(jìn)行連續(xù)造粒，再經(jīng)過干燥、冷卻、過篩，即可制成外觀圓整、顆粒強(qiáng)度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、松散度好的顆粒氯化銨。采用本技術(shù)生產(chǎn)顆粒氯化銨，裝置生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)成本低。產(chǎn)品不易結(jié)塊，儲(chǔ)存使用性能優(yōu)良，可廣泛應(yīng)用于各種系列配方的摻混肥料及單獨(dú)使用。

氯化銨造粒工藝流程示意框圖如下：

1.3 測(cè)試評(píng)價(jià)指標(biāo)

經(jīng)造粒后，顆粒氯化銨質(zhì)量要求符合氯化銨質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（G B 2 9 4 6－2 0 0 8），其中：

N≥2 3%、水分≤3%、粒度大小均勻直徑2.5～4.5mm；成品中氮含量可根據(jù)需要，達(dá)到2 3%、2 5%及其他規(guī)格。

氯化銨顆粒產(chǎn)品的顆粒外觀圓整，顆粒強(qiáng)度大，適合單獨(dú)使用或作為摻混肥料原料使用。

2 結(jié)果與討論

2.1 填料對(duì)成粒率的影響

表1 氯化銨造粒實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（一）

從表1可以看出，無填料情況下，粉狀氯化銨很難成粒；隨著填料添加量增加，可改善氯化銨的成粒率。

2.2 MM－K添加劑對(duì)成粒率的影響

從表2可以看出，隨著MM－K添加劑用量增加，可顯著提高顆粒氯化銨的成粒率至5 0%以上。

2.3 溫度對(duì)成粒率的影響

氯化銨為水溶性無機(jī)鹽，在水中的溶解度如表3所示。

表2 氯化銨造粒實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（二）

表3 氯化銨在水中溶解度

表4 氯化銨造粒實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（三）

由表3可以看出，氯化銨溶解度隨溫度升高顯著提高。

由表4可以看出，氯化銨在水中溶解度受溫度影響明顯，一定范圍內(nèi)提高造粒溫度可提高成粒率，同時(shí)造粒所需水分隨溫度升高而減少。

3 結(jié) 論

顆粒氯化銨具有粉狀氯化銨具有的提供速效氮養(yǎng)分功能外，還具有便于儲(chǔ)存運(yùn)輸、不宜結(jié)塊、易于撒播、施用方便等功能，可與顆粒磷銨、顆粒鉀肥進(jìn)行摻混，適用于靈活多樣配比的測(cè)土施肥技術(shù)推廣應(yīng)用。

應(yīng)用上?；ぱ芯吭洪_發(fā)的顆粒氯化銨生產(chǎn)工藝技術(shù)，可建設(shè)年產(chǎn)規(guī)模單系列在1 0萬t以上生產(chǎn)裝置，按照每年生產(chǎn)7 0 0 0h計(jì)算，裝置產(chǎn)量可達(dá)7～1 4t／h。也可利用復(fù)肥生產(chǎn)企業(yè)已有的團(tuán)粒法生產(chǎn)裝置，通過簡(jiǎn)單技術(shù)改造形成規(guī)?；w粒氯化銨生產(chǎn)能力，同時(shí)可進(jìn)一步生產(chǎn)B B肥，增強(qiáng)企業(yè)盈利能力及綜合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和影響力。

年產(chǎn)5～1 0萬t顆粒氯化銨生產(chǎn)裝置主要設(shè)備包括：造粒機(jī)、干燥機(jī)、冷卻機(jī)、破碎機(jī)、振動(dòng)篩、包裝機(jī)、斗提機(jī)、皮帶輸送機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)復(fù)肥生產(chǎn)單元設(shè)備。設(shè)備可根據(jù)生產(chǎn)場(chǎng)地實(shí)地情況進(jìn)行布置和安裝。

顆粒氯化銨在我國有較好的市場(chǎng)前景，通過應(yīng)用轉(zhuǎn)鼓造粒工藝實(shí)現(xiàn)氯化銨產(chǎn)品的顆粒化，將是提高產(chǎn)品的附加值和競(jìng)爭(zhēng)力的良好途徑之一。

［1］ 李建濤，等.淺談農(nóng)業(yè)氯化銨造粒的市場(chǎng)前景及產(chǎn)品開發(fā)［J］.純堿工業(yè)，2 0 0 5（1）

［2］ 聯(lián)堿企業(yè)需要進(jìn)行氯化銨產(chǎn)品升級(jí)［N］.化工報(bào)，2 0 0 9－1 0－1 9

［3］ 氯化銨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在的問題及建議［E B／O L］.中國產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)，2 0 1 0－0 3－0 4

［4］ 江蘇華昌化工股份有限公司.顆粒氮肥的制備方法［P］.中國：2 0 0 8 1 0 0 2 3 6 9 9.8

［5］ 湖北雙環(huán)化工集團(tuán)公司.氯化銨顆粒［P］.中國：9 7 2 4 1 5 7 5.0

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1 0 0 5－8 3 7 0（2 0 1 2）0 4－2 2－0 3

2 0 1 2－0 5－1 8

曹衛(wèi)宇（1 9 6 5—），男，上海化工研究院化肥所副總工程師，目前從事化學(xué)肥料領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的研究開發(fā)工作。