粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的相關(guān)探討

宋聰聰

摘? 要：我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展在過去幾十年中取得了巨大的進步，這離不開我國肥料化學(xué)工業(yè)的發(fā)展?；诖?，本文首先介紹了粒狀硝酸銨鈣造粒生產(chǎn)的主要工藝，分析粒狀硝酸銨鈣造粒工藝行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出發(fā)展中存在的問題，針對這些問題，分析粒狀硝酸銨鈣造粒工藝未來的發(fā)展方向，提高我國的肥料化肥工業(yè)生產(chǎn)力。

關(guān)鍵詞：硝酸銨鈣;造粒工藝;結(jié)晶法;生產(chǎn)技術(shù);市場前景

引言

目前粒狀硝酸銨鈣造粒的主要方式是油浸造粒方法和噴淋塔造粒方法，這兩種造粒工藝都具有一定的技術(shù)優(yōu)勢，但在發(fā)展中也存在著相應(yīng)的問題。目前，粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的發(fā)展前景廣闊，我國的粒狀硝酸銨鈣造粒工藝不僅在國內(nèi)市場占有相當(dāng)大的份額，在國際市場中也具有相當(dāng)程度的市場競爭力。因而，探討粒狀硝酸銨鈣造粒工藝有助于工藝的升級。

一、 粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

硝酸按鈣[5Ca（N03）2？NH4NO3？10H2O，CAN]的生產(chǎn)原料是四水硝酸鈣（Calcium nitrate anhydrous），這種化學(xué)物質(zhì)是化肥工業(yè)中常用的硝酸磷肥生產(chǎn)過程中的一種副產(chǎn)品[1]。粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的工藝原理是分離硝酸溶液中游離的硝酸，通過加入氨中和溶液，結(jié)晶造粒[2]。通常情況下，硝酸溶液的溫度能夠達到-140℃。粒狀硝酸銨屬于一種穩(wěn)定性比較高的肥料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛。這種肥料不會因為夏季田地環(huán)境溫度過高，或秋冬儲藏室內(nèi)溫度過高，就發(fā)生板結(jié)，不會因為溫度升高而自燃，對于氣壓穩(wěn)定性的要求比較低，不會因為氣壓的變化發(fā)生爆炸。使用在土地中后，能夠快速改善土壤的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，為作物長時間的提供養(yǎng)分，同時能夠保持土壤的疏松透氣性，不會與土壤中的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致土壤板結(jié)。但是粒狀硝酸銨鈣造粒工藝在發(fā)展中也存在一些問題：第一，粒狀硝酸銨鈣造粒工藝生產(chǎn)過程中對環(huán)境的污染比較嚴重;第二，粒狀硝酸銨鈣造粒工藝損失了比較多的尿素和氮成分，肥料的營養(yǎng)素結(jié)構(gòu)不夠合理;第三，傳統(tǒng)的粒狀硝酸銨鈣造粒工藝使用的機器設(shè)備比較落后，不利于化肥生產(chǎn)行業(yè)生產(chǎn)力的提升與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。

二、 粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的發(fā)展方向

（一） 提升粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的環(huán)保等級

目前主流的粒狀硝酸銨鈣造粒工藝，分為油浸造粒方法和噴淋塔造粒方法，油浸造粒方法中，硝酸銨鈣溶液的溫度大致處于-140℃，油浸噴灑噴頭通過旋轉(zhuǎn)噴灑的方式，向外噴灑直徑為2mm-4mm的硝酸銨鈣滴液，噴頭下方放置盛有硝酸銨鈣粉末的、直徑大于100mm的油料存儲器皿，滴液在粉末中迅速升溫，溫度升高至65℃-75℃的時候，滴液在油料中凝結(jié)成顆粒，整個凝結(jié)的時間超過2天，在凝結(jié)過程中會有大量的有害氣體揮發(fā)到空氣當(dāng)中。油料存儲器皿中的油料會以0.03m/h的速度向空氣中擴散，對空氣造成污染。當(dāng)噴頭噴灑出的滴液的直徑小于2mm時，器皿中凝結(jié)的顆粒直徑就會過小，造成一定程度的土壤污染，噴灑噴頭的高度約有55m，滴液與向上揮發(fā)的硝酸銨氣體，在空氣中會發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致冷卻的時間過短，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因而，在未來的生產(chǎn)中，技術(shù)人員要注重提升粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的環(huán)保等級：第一，要在粒狀硝酸銨鈣造粒生產(chǎn)開始前，進行環(huán)保作業(yè)的理念宣傳，工廠要加強與技術(shù)研發(fā)部門的合作，降低粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的環(huán)境污染等級;第二，要注重對生產(chǎn)工人進行規(guī)范化的管理，做好工人的人身保護工作，降低生產(chǎn)過程中的污染物質(zhì)對工人身體的危害;第三，提高粒狀硝酸銨鈣造粒工藝排放物質(zhì)的無害化處理標(biāo)準(zhǔn)，引進先進的處理設(shè)備與處理工藝，降低污染物質(zhì)的有害程度。

（二） 完善粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)

粒狀硝酸銨鈣的制造原料主要有四水硝酸鈣（Ca（NO3.）z42H01）和硝酸（NH4N03），在實驗室的燒杯制造實驗中，將Ca（No3）2.NHNO3·10H20的結(jié)晶粉末放置在2個不同實驗燒杯當(dāng)中，通過變量控制對粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)進行觀察，可以發(fā)現(xiàn)，室溫?zé)械牧钕跛徜@鈣造粒過程比較緩慢，超過36h，養(yǎng)分損失較多。冰水混合物燒杯中的粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)更為優(yōu)秀，對尿素成分和氮成分的損失更小。兩種溫度變量控制下的實驗結(jié)果對比，室溫狀態(tài)下的粒狀硝酸銨鈣的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)中，氮含量為17.8%，其中硝態(tài)氮的含量15.6%，含水溶性鈣元素為16%-19%，尿素的氮損失約為36%，冰水混合物環(huán)境中的粒狀硝酸銨鈣的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)中，氮含量為23.5%，其中硝態(tài)氮的含量21.6%，含水溶性鈣元素為21%-28%，尿素的氮損失約為25%。雖然實驗室的數(shù)據(jù)結(jié)果應(yīng)用于實際生產(chǎn)過程中會有一定的出入，但是粒狀硝酸銨鈣制造企業(yè)應(yīng)該重視技術(shù)領(lǐng)域的最新研究成果，不斷將最近的技術(shù)成果應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中。積極的進行生產(chǎn)性試驗，加強與實驗室的聯(lián)系，培養(yǎng)企業(yè)自身的研發(fā)團隊，增強企業(yè)的研發(fā)實力，從而改善粒狀硝酸銨鈣的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，提高粒狀硝酸銨鈣的使用效果，增加企業(yè)的效益。

（三） 升級粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的機器設(shè)備

粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的發(fā)展比較迅速，目前國際上主流的MDsc2910示差掃描量熱儀（TA，美國）和TGAyPris1熱重分析儀（PE，美國）等設(shè)備，由于國際競爭因素和貿(mào)易保護因素，我國目前還無法引進，但是，隨著我國自主研發(fā)能力的提升，很多國產(chǎn)的先進設(shè)備與儀器已經(jīng)投入了使用，例如，北京恒順精密儀器制造公司生產(chǎn)的NDJ一1旋轉(zhuǎn)粘度計和昆明化工研究院生產(chǎn)的KQ一3型顆粒強度測定儀，對于提升我國硝酸銨鈣造粒工藝具有明顯的作用。生產(chǎn)企業(yè)要注重引進先進的設(shè)備，不斷提高生產(chǎn)力。

結(jié)論

綜上所述，粒狀硝酸銨鈣造粒工藝是我國化肥工業(yè)發(fā)展過程中的重要技術(shù)進步，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著很大的促進作用。從本文的分析可知，粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的發(fā)展有助于生產(chǎn)工藝的升級，提升化肥產(chǎn)業(yè)的環(huán)境保護等級，增強化肥的使用強度、拓寬化肥的適用場景，有助于豐富我國的化肥生產(chǎn)理論與實踐經(jīng)驗。因而，研究人員要加強對粒狀硝酸銨鈣造粒工藝的探討。

參考文獻

[1]吳慶東.加壓中和高塔造粒法制多孔粒狀硝酸銨工藝中氨的職業(yè)病危害關(guān)鍵點分析[J].化工管理，2013（20）：251.

[2]程干華.探討影響硝酸銨鈣轉(zhuǎn)鼓流化床造粒的因素[J].磷肥與復(fù)肥，2005（04）：36-38.