小型氮肥裝置聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣新工藝研究

王希

摘要：本文主要提出充分應(yīng)用以碳酸鈣為原料，生產(chǎn)新型化肥，作為我國當(dāng)下小型氮肥裝置聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣的新工藝，闡述該工藝提出的必要性和技術(shù)特征，將其與原有生產(chǎn)工藝進(jìn)行多層次比對，最終促使聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣自身經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)良，為肥化聯(lián)產(chǎn)帶來新的態(tài)勢。本文就小型氮肥裝置聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣新工藝展開研究分析。

關(guān)鍵詞：小型氮肥裝置;輕質(zhì)碳酸鈣;聯(lián)產(chǎn)

硝酸磷肥整個生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，且整體投資較高，硝酸磷肥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品碳酸鈣，將碳酸鈣采用擠壓造粒、篩分、拋光、工藝水噴漿造粒、干燥冷卻、微生物（有機(jī)質(zhì)）包膜工藝技術(shù)，以碳酸鈣為主要原料生產(chǎn)中微量元素肥料、微生物土壤調(diào)理（修復(fù)）劑、生物有機(jī)肥、微生物菌劑等系列新型肥料產(chǎn)品。項(xiàng)目的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為8-10萬噸/年，消耗處理碳酸鈣6-8萬噸，碳酸鈣利用屬于固廢處理項(xiàng)目和產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新項(xiàng)目，建成后，將有較好的環(huán)保收益和經(jīng)濟(jì)效益。解決小型氮肥企業(yè)生存及發(fā)展陷入困境，實(shí)現(xiàn)降本增效的目標(biāo)。

一、小氮肥裝置碳酸鈣新工藝提出的必要性

鈣的生理作用在植物體內(nèi)，鈣元素含量占1%-5%，不同植物種類、部位、器官含鈣量變幅很大。細(xì)胞中的鈣主要以三種形式存在，游離鈣、結(jié)合鈣和貯存鈣。根據(jù)細(xì)胞生理活動需要，不同形式的鈣在一定生理?xiàng)l件下可互相轉(zhuǎn)換。 其對細(xì)胞活動的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)

2、維持細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)（因此成熟的果實(shí)在高鈣狀態(tài)下可以提高對逆境以及病蟲害的抵抗能力，提高貯藏品質(zhì)）

3、參與植物體內(nèi)的信號傳導(dǎo)（調(diào)節(jié)基因表達(dá)、調(diào)節(jié)激素等）

4、在植物成熟的細(xì)胞內(nèi)，大部分鈣存在于液泡中，對平衡液泡內(nèi)陰陽離子平衡有重要貢獻(xiàn)，同時能中和植物代謝過程中產(chǎn)生的酸。鈣作為植物生長不可或缺的營養(yǎng)元素之一，大量存在于土壤中，在正常條件下，土壤中的鈣能夠滿足大部分作物的生長需求，大田作物很少出現(xiàn)缺鈣現(xiàn)象。

因此，含鈣的肥料大都用于改良土壤方面。但植物根周圍的土壤中含Ca2+濃度過高也會對其產(chǎn)生毒害，例如可能對種子的萌發(fā)起到抑制作用，使植物的生長發(fā)育變慢等。

在缺鈣土壤施用鈣肥，除可使植物和土壤獲得鈣的補(bǔ)充外，還可以改良土壤提高pH值，從而減輕或消除酸性土壤中大量鐵、鋁、錳等離子對土壤性質(zhì)和植物生理的危害。減少土壤對磷的固定，調(diào)節(jié)土壤對微量元素的供應(yīng)，改善土壤微生物生活條件，增強(qiáng)土壤的通氣透水性，從而提高土壤肥力。

天脊集團(tuán)特有晶體鈣還具備調(diào)酸調(diào)堿雙向調(diào)節(jié)的獨(dú)特性質(zhì)。

二、聯(lián)產(chǎn)輕質(zhì)鈣生產(chǎn)工藝技術(shù)特征分析

1、碳酸鈣實(shí)際生產(chǎn)工藝流程

生產(chǎn)碳酸氫銨的小型氮肥裝置實(shí)際工藝流程較為復(fù)雜，且各環(huán)節(jié)密切銜接，若其中一個環(huán)節(jié)產(chǎn)生問題，便會形成連鎖反應(yīng)。將碳酸鈣采用擠壓造粒、篩分、拋光、工藝水噴漿造粒、干燥冷卻、微生物（有機(jī)質(zhì)）包膜工藝技術(shù)，該整個工藝中實(shí)際特征包含以下幾方面：首先若想獲取較佳的生產(chǎn)工藝，確保最終產(chǎn)品成粒率達(dá)標(biāo)，必須降低水分，方可實(shí)現(xiàn)該目標(biāo);反之，整個生產(chǎn)工藝難以實(shí)現(xiàn)均衡性，生產(chǎn)流程無法順利實(shí)施，所以整個生產(chǎn)過程中溫度高低作為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。其次，該工藝中硝銨溶液易結(jié)晶，最終生產(chǎn)的產(chǎn)品養(yǎng)分不足，所以存在較大的損失。

2、聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣工藝流程

為進(jìn)一步獲取較佳的生產(chǎn)成效，降低生產(chǎn)中實(shí)際成本，以碳酸鈣為原料，將碳酸鈣通過對輥擠壓的方式造粒，具體流程如下：

小型氮肥裝置聯(lián)產(chǎn)輕鈣包含以下幾方面特征：①該生產(chǎn)工藝過程作為一個對滾擠壓體系，整個生產(chǎn)反應(yīng)過程較為簡易，碳酸鈣自身無毒無害，且不易于揮發(fā)，最終形成產(chǎn)品無毒無害、自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且不易溶解的晶體，從本質(zhì)層面解決產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的困境。②由于近幾年，我國在控緩釋肥、商品有機(jī)肥、水溶肥、微生物肥和功能性肥料方面的研究和產(chǎn)業(yè)化上都取得突破性進(jìn)展，相關(guān)企業(yè)和高校主要圍繞控緩釋肥、穩(wěn)定性肥、水溶肥、灌溉肥、硝基肥、腐植酸肥、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥、土壤調(diào)理劑等多種新型肥料在新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備方面的創(chuàng)新進(jìn)行了研究。

③碳酸鈣自身酸性可以明顯改善堿性土壤，所以碳酸鈣在鹽堿地地區(qū)有廣大的前景④碳酸鈣生產(chǎn)設(shè)備整體投資經(jīng)濟(jì)性較佳，常規(guī)傳統(tǒng)化肥行業(yè)處于低谷期，供過于求，而由碳酸鈣為原料制成的新型肥料具有可觀的市場經(jīng)濟(jì)效益[1]。

3、碳酸鈣轉(zhuǎn)鼓工藝流程與碳酸鈣對輥擠壓工藝流程比較分析

小型氮肥裝置聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣生產(chǎn)過程中，配置實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量較小，且投資成本較低。若為裝置轉(zhuǎn)鼓生產(chǎn)碳酸鈣，則需引入與之相匹配的設(shè)備，工藝整個流程較為復(fù)雜，所需生產(chǎn)設(shè)備較多，投資成本支出較多。

聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

（1）傳統(tǒng)化肥行業(yè)總體處在低谷期

目前傳統(tǒng)化肥行業(yè)處于低谷期，因?yàn)檎呤站o、糧價下行以及肥料降價，整個化肥行業(yè)都處于相對比較困難的時期。其次是全球農(nóng)產(chǎn)品過剩，國內(nèi)糧食價格持續(xù)下跌，市場低迷打擊了農(nóng)民種植熱情，施肥意愿下降。再次，化肥行業(yè)產(chǎn)能過剩，供過于求，單質(zhì)肥料不斷降價，肥料產(chǎn)品價格都處在低位。

（2）新型肥料行業(yè)概況

新型肥料是針對傳統(tǒng)肥料的利用率低、易污染環(huán)境、施用不便等缺點(diǎn)，對其進(jìn)行的物理、化學(xué)或生物化學(xué)改性后生產(chǎn)出的一類新產(chǎn)品，主要包括穩(wěn)定性肥料、控緩釋肥料、聚氨酸類肥料、多功能肥料、商品化有機(jī)肥、生物肥料等。為適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新要求，新型肥料作為一種有助于改善環(huán)境質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的農(nóng)用生產(chǎn)資料發(fā)展迅速。當(dāng)前，我國新型肥料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新正在不斷推動肥料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入持續(xù)健康發(fā)展的新常態(tài)。

近幾年，我國在控緩釋肥、商品有機(jī)肥、水溶肥、微生物肥和功能性肥料方面的研究和產(chǎn)業(yè)化上都取得突破性進(jìn)展，相關(guān)企業(yè)和高校主要圍繞控緩釋肥、穩(wěn)定性肥、水溶肥、灌溉肥、硝基肥、腐植酸肥、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥、土壤調(diào)理劑等多種新型肥料在新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備方面的創(chuàng)新進(jìn)行了研究。

另產(chǎn)業(yè)政策鼓勵新型肥料發(fā)展，根據(jù)農(nóng)業(yè)部印發(fā)的《到 2020 年化肥使用量零增長行動方案》，明確限制化肥總體施用量，要求化肥利用率達(dá)到 40%以上，并要求調(diào)整化肥使用結(jié)構(gòu)，大力推廣高效環(huán)保的新型肥料。到 2020 年我國新型肥料的施用量占總體化肥使用量的比重從不到 10%提升到30%，未來新型肥料占比將逐步提升。

綜上所述，未來我國化肥的市場需求總體上將會保持平衡，整個肥料行業(yè)在結(jié)構(gòu)上將向新型肥料轉(zhuǎn)化，同時在強(qiáng)調(diào)安全、綠色、營養(yǎng)的大背景下，未來肥料的市場需求導(dǎo)向?qū)蚋咝Лh(huán)保的新型肥料產(chǎn)品靠攏。

結(jié)束語

小型氮肥裝置聯(lián)產(chǎn)輕鈣新碳酸鈣工藝不僅吻合當(dāng)下節(jié)能、環(huán)保的新經(jīng)濟(jì)理論，與我國倡導(dǎo)的節(jié)能減排技術(shù)政策相吻合，而且實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)化肥向新型肥料轉(zhuǎn)型等新目標(biāo)，是小型氮肥廠不斷創(chuàng)新改革的主趨勢。為獲取較佳的發(fā)展成效，需積極不斷對工藝和流程進(jìn)行優(yōu)化升級，凸顯生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢，進(jìn)一步獲取良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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