一種環(huán)保型作物專用肥生產技術

武 良，高璐陽，郭武松，張 偉,2

（1.新洋豐農業(yè)科技股份有限公司，湖北 荊門 448000；2.農業(yè)農村部作物專用肥料重點實驗室，北京 100193；3.山東新洋豐肥業(yè)有限公司，山東 菏澤 274000）

肥料作為糧食的糧食，是重要的農業(yè)投入品和國家糧食安全的重要保障，在農業(yè)生產中占據重要地位。我國化肥消費量大，2020年全國化肥表觀消費量（折純）4 935.9萬t［1］，約占世界的1/3，但是我國肥料利用率不足40%，遠低于世界平均水平。我國社會主義現代化建設中，糧食增產與綠色農業(yè)協同發(fā)展，需要新型作物專用肥料產品來支撐。

傳統(tǒng)作物專用肥生產工藝多采用固體團粒法、料漿法、部分料漿法、氨酸法等［2］，傳統(tǒng)工藝存在投資大、成本高、流程長等問題。筆者介紹一種環(huán)保型高效作物專用肥料生產方法，可根據不同作物需求靈活調整配方，以期為同行提供參考。

1 傳統(tǒng)作物專用肥生產工藝簡介

1.1 固體團粒法

原材料如氮肥、磷肥、鉀肥等，經計量、粉碎后，在轉鼓造粒機內通過增濕、加熱進行團聚造粒。造粒物料經干燥、篩分、冷卻即得復合肥料產品。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 固體團粒法生產工藝流程

該方法是國內中小型規(guī)模的復合肥廠廣泛采用的方法之一，具有原料來源廣、流程簡單、投資小、成本低、靈活性強、配方調整簡單等優(yōu)點，該技術在國內已日趨成熟。

1.2 料漿法

以磷酸、氨為原料，利用中和槽、管式反應器將中和料漿在氨化?；髦羞M行涂布造粒，在造粒過程中添加經計量的N、K 元素以及其他營養(yǎng)物質，再經干燥、篩分、冷卻得到復合肥產品［3］。具體工藝流程如圖2所示。

圖2 料漿法生產工藝流程

該方法適用于大型化肥公司大規(guī)模生產。該方法的優(yōu)點是同一套裝置既可生產磷酸銨，也可生產NPK 復合肥料，生產成本較低，產品質量好；缺點是投資大，周期長，而且涉及磷石膏等環(huán)保問題。

1.3 部分料漿法

該方法主要是將尿素或硝酸銨在高溫下熔融，尿液或硝酸銨濃溶液計量后噴入造粒機中，利用尿液或硝酸銨溶液提供的液相與其他固體肥料及返料一起進行涂布造粒。造粒物料經干燥、篩分、冷卻即得復合肥料產品［4］。具體工藝流程如圖3所示。

圖3 部分料漿法生產工藝流程

1.4 氨酸法

氨酸法作物專用肥生產工藝流程如圖4 所示。將濃硫酸用水按一定比例稀釋后冷卻，經計量進入懸埋管式反應器，同時通入一定量的氣氨，二者發(fā)生中和反應生成硫酸銨料漿，在造粒機內與破碎后的氮肥、磷肥、鉀肥等原料發(fā)生復分解反應生成復鹽，造粒后的物料再經過烘干、冷卻、篩分、計量、包裝后即為成品［5］。

圖4 氨酸法生產工藝流程

2 環(huán)保型作物專用肥生產工藝及優(yōu)勢

2.1 生產工藝

新洋豐農業(yè)科技股份有限公司以自產濕法磷酸和液氨為原料，將液氨、磷酸、硫酸、洗滌水置于管式反應器中反應，反應后料漿噴入造粒機和固體原料充分混合造粒，然后對造粒后的物料進行干燥、篩分、破碎、冷卻、包裝制得環(huán)保型作物專用肥產品。

環(huán)保型作物專用肥工藝流程如圖5所示。

圖5 環(huán)保型作物專用肥生產工藝流程

2.2 工藝優(yōu)勢

2.2.1 裝置機動靈活，操作彈性大

本工藝以管式反應器取代了槽式中和系統(tǒng)；液體物料匯入管式反應器中，僅停留數秒即以料漿的形式高速噴出；裝置可隨開隨停，開車幾分鐘即可達到穩(wěn)態(tài)生產。

2.2.2 裝置能耗低，廢水零排放

本工藝將w（P2O5）48%～50%的濃磷酸、w（H2SO4）98%以上的濃硫酸用生產裝置洗滌用水稀釋后與氨中和，中和的料漿直接噴入造粒機，不僅充分利用了化學反應熱，還高效消耗了生產裝置環(huán)保洗滌用水，使整套生產系統(tǒng)做到了廢水零排放；造粒、烘干和篩分工序尾氣使用布袋除塵器、旋風除塵器且沉降室和水封配合，使生產尾氣達標排放。環(huán)保型作物專用肥生產工藝解決了常規(guī)轉鼓或高塔工藝的水不平衡問題，整個工藝實現了生產過程的工藝水平衡，做到了廢水零排放；實現了綠色清潔生產，同時反應釋放的熱量得到充分利用。

2.2.3 產品配方靈活、質量穩(wěn)定、安全環(huán)保

該方法所得產品配方靈活，可根據不同作物需求制定配方，并可添加增效物質、抑制劑、緩釋劑等，大大提高肥料養(yǎng)分利用率，減少肥料養(yǎng)分在土壤中的流失，達到環(huán)保、高效的目的?？筛鶕脩粜枨?，適時調整產品配方，大大增強了產品對市場的適應能力。

產品原料經過化學反應，顆粒養(yǎng)分分布均勻，質量穩(wěn)定。同時以液氨提供氮源，產品中不含縮二脲，安全環(huán)保。

3 小結

環(huán)保型作物專用肥生產工藝通過管式反應器將w（H2SO4）98%以上的濃硫酸和w（P2O5）48%～50%的濃磷酸與洗滌水混合后與液氨直接反應，充分利用了化學反應熱，還實現了尾氣排放達標和裝置的水平衡，是一種環(huán)保高效生產工藝。該工藝具有產品配方靈活、質量穩(wěn)定、溶解性好、顆粒強度高、肥效長等優(yōu)點；同時車間粉塵少，操作環(huán)境好，排放尾氣中有害成分低，環(huán)境污染小。環(huán)保型作物專用肥生產工藝技術能夠提升企業(yè)產品競爭力，推動作物專用肥行業(yè)的升級換代，對同行業(yè)企業(yè)產能調整、產品升級、清潔生產等方面具有較好的示范帶動作用。