穩(wěn)定性復(fù)合肥的生產(chǎn)

念吉紅

(云南云天化股份有限公司云峰分公司 云南宣威 655413)

穩(wěn)定性復(fù)合肥是在生產(chǎn)尿基復(fù)合肥的過(guò)程中添加一定量的脲酶抑制劑，當(dāng)其施入土壤后，在脲酶抑制劑的作用下，能夠減少尿素中銨態(tài)氮的硝化與揮發(fā)，對(duì)土壤中的磷元素起活化作用，延長(zhǎng)肥效期，從而提高氮元素和磷元素的利用率。穩(wěn)定性復(fù)合肥中的氮元素來(lái)自尿素、硝酸銨和磷酸二銨，磷元素來(lái)自磷酸二銨，鉀元素來(lái)自硫酸鉀。

1 穩(wěn)定性復(fù)合肥的開(kāi)發(fā)

1.1 原料的制備及使用

(1) 脲酶抑制劑的加入

將脲酶抑制劑人工解包、計(jì)量后加入尿素輸送皮帶機(jī)中，與尿素一起進(jìn)入第1級(jí)混料機(jī)內(nèi)，在第1級(jí)混料機(jī)中把尿素和脲酶抑制劑混合均勻。然后將混合料送入第2級(jí)混料機(jī)中并加入硫酸鉀，得到的混合原料送入返料系統(tǒng)。

(2) 磷酸的加入

來(lái)自磷酸裝置的濃磷酸先進(jìn)入濃磷酸槽，然后送至混酸槽中，與來(lái)自磷酸裝置的渣酸混合均勻，得到具有一定含固量和P2O5濃度的混酸?；焖峤?jīng)計(jì)量加入文丘里液封槽，然后經(jīng)給料槽送至造粒機(jī)中的管式反應(yīng)器內(nèi)與氨反應(yīng)。

(3) 噴灑硝酸銨溶液

來(lái)自硝酸銨生產(chǎn)裝置的硝酸銨溶液進(jìn)入硝酸銨槽中，然后經(jīng)計(jì)量送至造粒機(jī)中的特制噴嘴，采用蒸汽加壓將硝酸銨溶液噴入造粒機(jī)內(nèi)的料床中。

生產(chǎn)中使用的硝酸銨溶液應(yīng)控制在一定的濃度與溫度范圍內(nèi)，通常硝酸銨溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在78%～91%，溫度控制在116～155 ℃。硝酸銨溶液在造粒時(shí)可提供一定的液相量，但硝酸銨溶液黏度較小，不能充當(dāng)料漿涂布造粒。硝酸銨溶液噴灑至造粒機(jī)料床上會(huì)迅速結(jié)晶形成晶核，因其有顯熱，表面軟化黏附細(xì)粉，使晶核長(zhǎng)大到工藝規(guī)定的指標(biāo)，從而達(dá)到造粒的目的。返料溫度不宜控制得過(guò)高，返料溫度與物料干燥所需的熱量要達(dá)到平衡，因此返料溫度控制在75～85 ℃為宜。造粒物料溫度取決于磷酸與反應(yīng)生成的料漿溫度、二次氨與料漿中的磷酸繼續(xù)反應(yīng)的放熱量以及硝酸銨溶液的溫度，此外，返料量也會(huì)影響造粒物料溫度。

1.2 工藝流程

如圖1所示，生產(chǎn)時(shí)將混合原料送入返料系統(tǒng)；混酸中的磷酸與氨在造粒機(jī)管式反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)生成的料漿噴灑在由返料系統(tǒng)送至造粒機(jī)的返料料床上；在造粒機(jī)中通入適量的二次氨，同時(shí)噴灑硝酸銨溶液，控制物料的溫度和濕度；出造粒機(jī)的物料依次經(jīng)干燥機(jī)干燥、振動(dòng)篩篩分后，合格粒子再經(jīng)冷卻機(jī)、包裹機(jī)、包裝后得到成品；來(lái)自振動(dòng)篩的大塊物料經(jīng)破碎機(jī)破碎后，與來(lái)自破碎機(jī)的細(xì)粉及除塵細(xì)粉送至返料系統(tǒng)，重新送入造粒機(jī)參與造粒；來(lái)自造粒機(jī)的尾氣經(jīng)洗滌液洗滌后達(dá)標(biāo)排放，多余的洗滌液送入文丘里液封槽，與混酸一起送入造粒機(jī)與氨反應(yīng)。

圖1 穩(wěn)定性復(fù)合肥生產(chǎn)工藝流程

1.3 生產(chǎn)控制

(1) 渣酸槽同時(shí)作為生產(chǎn)復(fù)合肥時(shí)的硝酸銨溶液槽，故生產(chǎn)前必須徹底清理并用水清洗，置換合格后方可投用。停車時(shí)，將系統(tǒng)物料卸空，徹底清理；檢查布袋除塵器并更換破損的布袋。硝酸銨溶液用量須穩(wěn)定控制，操作時(shí)不作調(diào)整。產(chǎn)品養(yǎng)分根據(jù)分析數(shù)據(jù)調(diào)整磷酸和尿素的用量。

(2) 產(chǎn)品水分含量主要取決于干燥系統(tǒng)的控制，在產(chǎn)品水分含量能滿足要求時(shí)，應(yīng)盡量控制較低的干燥尾氣溫度，避免因產(chǎn)品溫度過(guò)高而導(dǎo)致的結(jié)塊，并可減小產(chǎn)品儲(chǔ)存過(guò)程中的結(jié)塊風(fēng)險(xiǎn)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。造粒工況的控制主要在于調(diào)整洗滌液的密度和P2O5的濃度，同時(shí)調(diào)整硝酸銨溶液的溫度，充分利用硝銨溶液的結(jié)晶時(shí)間和結(jié)晶溫度調(diào)整造粒工況。

(3) 在生產(chǎn)過(guò)程中，尿素采用人工計(jì)件加入，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、均勻、準(zhǔn)確加入。嚴(yán)格控制返料量，以65～75 t/h為宜，返料量過(guò)大將使造粒顆粒變差。產(chǎn)品的取出量應(yīng)根據(jù)返料量和生產(chǎn)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，確保工況穩(wěn)定。

(4) 硝酸銨溶液采用蒸汽或壓縮空氣加壓噴入，具體采用何種方式加壓，取決于實(shí)際造粒工況。停車轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)，嚴(yán)格按照開(kāi)停車程序檢查各加料系統(tǒng)和管線，對(duì)流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)校；加強(qiáng)對(duì)濕線系統(tǒng)各管線的預(yù)熱吹掃，尤其是硝酸銨溶液管線要確保暢通，防止堵塞。

(5) 生產(chǎn)的產(chǎn)品送至散裝庫(kù)后，先要分析養(yǎng)分指標(biāo)是否在控制指標(biāo)范圍內(nèi)，再對(duì)外在質(zhì)量進(jìn)行判定，只有產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量都合格時(shí)，方能包裝入庫(kù)。

2 原料規(guī)格、產(chǎn)品質(zhì)量及工藝指標(biāo)

(1) 原料規(guī)格

磷酸：按生產(chǎn)w(P2O5)為60%的磷酸二銨要求配酸。硫酸鉀：w(K2O)為50%。尿素：w(N)為46%。硝酸銨溶液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)88%～90%，溫度120～140 ℃。

(2) 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

w(N)≥14.5%，w(P2O5)≥14.5%，w(K2O)≥14.5%，總養(yǎng)分w(N+P2O5+K2O)≥48%，水溶磷占有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥60%，w(H2O)≤2.0%；產(chǎn)品為淡黃色，顆粒應(yīng)均勻光滑；2.0～4.0 mm顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90%；其他指標(biāo)均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)》(GB 15063—2009)執(zhí)行。

(3) 工藝指標(biāo)

主要工藝指標(biāo)如表1所示。

表1 主要工藝指標(biāo)

工藝指標(biāo)指標(biāo)值尾氣洗滌塔洗滌液密度/(t·m-3)1.15～1.55管式反應(yīng)器壓力/MPa0.25～0.55管式反應(yīng)器溫度/℃115～165造粒機(jī)出口物料含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤4.5

3 結(jié)語(yǔ)

穩(wěn)定性復(fù)合肥的特點(diǎn)是速效性慢、持久性好，適合用作底肥，其配方可根據(jù)不同作物、不同區(qū)域、不同氣候、不同土壤進(jìn)行調(diào)整。云南云天化股份有限公司云峰分公司將繼續(xù)研制開(kāi)發(fā)新型肥料產(chǎn)品，以滿足不同客戶、不同作物的用肥需求。