滾筒造粒法制作復(fù)合肥粒度與顆粒抗壓碎力的關(guān)系

關(guān) 敬，費(fèi)東軍，付澄瑤

（中國-阿拉伯化肥有限公司，河北 秦皇島 066000）

復(fù)合肥指含有兩種以上營養(yǎng)元素化肥，具有養(yǎng)分含量高、副成分少等優(yōu)點(diǎn)，對促進(jìn)農(nóng)作物高產(chǎn)有著重要作用。為方便其運(yùn)輸以及避免分解過快使肥效喪失并導(dǎo)致環(huán)境污染等，對復(fù)合肥的造粒尤為重要。復(fù)合肥常見的造粒工藝有滾筒造粒、噴漿造粒、高塔造粒等。其中，滾筒造粒工藝具有配方限制相對較小、產(chǎn)量高、投資少、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，絕大多數(shù)的復(fù)合肥料的造粒方法使用滾筒造粒法，其成為復(fù)合肥生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種工藝。利用滾筒造粒法生產(chǎn)復(fù)合肥，化肥的粒度和顆?？箟核榱κ呛饬炕寿|(zhì)量的重要指標(biāo)之一，不同化肥產(chǎn)品有不同的粒度和顆?？箟核榱Φ囊蟆Ｆ渲?，復(fù)合肥的顆?？箟核榱土６葘儆诨式Y(jié)塊的內(nèi)在因素，顆粒的顆?？箟核榱Υ螅箟盒詮?qiáng)，顆粒不宜破碎，結(jié)塊率小[1]?；暑w粒也會影響化肥產(chǎn)品的存儲，化肥顆粒越小，表面積越大，越容易在空氣中吸潮并結(jié)塊。此外，化肥顆粒小，會導(dǎo)致粒裝化肥產(chǎn)品顆粒間接觸緊、摩擦多，容易破碎起塵，容易出現(xiàn)不均勻離散的現(xiàn)象，從而影響化肥的施用。因此要求化肥粒度應(yīng)該分布在理想粒度范圍內(nèi)[2]。

本文研究建立在滾筒造粒法制造的復(fù)合肥基礎(chǔ)上，查看此方法制造出的化肥粒度和顆?？箟核榱κ欠裼邢鄬?yīng)的關(guān)系，并以怎樣的關(guān)系分布，由于國標(biāo)法中所測量的粒度分布僅有1.0~2.0 mm，2.0~2.8 mm，2.8~4.0 mm，4.0~4.75 mm 4個(gè)分布，且1.0~2.0 mm和4.0~4.75 mm幾乎很少，因此，本次研究確定在2.0~2.8 mm和2.8~4.00 mm兩個(gè)范圍內(nèi)探討化肥粒度大小和顆粒抗壓碎力的關(guān)系，有助于思考怎樣提高化肥的性能和解決問題的方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 滾筒造粒復(fù)合肥裝置簡介

將液氨、硫酸、磷酸、洗滌液等液體原料分別過泵加壓計(jì)量后，先進(jìn)入管式反應(yīng)器形成高溫料漿。將MAP、濃磷酸、硫酸鉀或者氯化鉀、硝銨磷或者尿素、填料、微量元素等固態(tài)原料投入造粒機(jī)，然后將高溫料漿經(jīng)噴頭噴灑在造粒機(jī)里的料床上，通過造粒機(jī)的旋轉(zhuǎn)等使得固態(tài)原料和液態(tài)原料在造粒機(jī)內(nèi)反應(yīng)粘結(jié)成粒，然后從造粒機(jī)出來的物料進(jìn)入烘干、冷卻、篩分等系統(tǒng)處理，造粒機(jī)排出的含氨尾氣則經(jīng)酸洗、水洗后放空[3]。滾筒造粒復(fù)合肥裝置設(shè)備見表1。

表1 滾筒造粒復(fù)合肥裝置設(shè)備參數(shù)Tab.1 Equipment parametersof drum granulation compound fertilizer plant

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 化肥粒度檢驗(yàn)方法

化肥粒度指化肥產(chǎn)品的顆粒大小及其分布。衡量化肥產(chǎn)品粒度指標(biāo)是否合格有兩個(gè)條件：一是看其粒度大小是否在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi)；二是看此范圍內(nèi)的粒度分布是否合理[4]?；柿６鹊臋z驗(yàn)方法主要是通過篩分法，先將試樣縮分，然后用不同型號的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)篩將復(fù)合肥的試樣進(jìn)行過篩，然后通過稱量計(jì)算，獲得每一層試驗(yàn)篩上留存顆粒的百分比。本文選取的粒度為2.0~2.8 mm與2.8~4.0 mm。

1.2.2 化肥顆粒平均抗壓顆粒抗壓碎力檢測方法

檢測過程中先將樣品過篩，分組。在相應(yīng)的粒度范圍內(nèi)分別選取20粒分別使用粒度顆?？箟核榱x逐一進(jìn)行顆粒抗壓碎力測試，去掉其所被壓碎時(shí)所需的最大力、最小力，通過計(jì)算得到抗壓顆粒抗壓碎力的平均值。本文選取的粒度大小在2.0~2.8 mm與2.8~4.0 mm復(fù)合化肥粒的顆粒抗壓碎力的比較。

圖1 硝基化肥粒度在2.0~2.8 mm和2.8~4.0 mm的顆粒抗壓碎力對比Fig.1 Comparison of compressivecrushing force of nitro fertilizer particleswith particlesize of 2.0~2.8mm and 2.8~4.0mm

2 結(jié)果與討論

為了探究滾筒造粒法制造復(fù)合肥的基礎(chǔ)上分析復(fù)合肥粒度與顆?？箟核榱Φ年P(guān)系。本文選取了個(gè)31種硝基化肥150個(gè)硝基化肥試樣和24種尿基化肥101個(gè)尿基化肥試樣，總共55個(gè)品種的復(fù)合化肥共251個(gè)復(fù)合化肥試樣進(jìn)行樣品分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1和圖2。

通過圖1和圖2中2.0~2.8 mm和2.8~4.0 mm化肥粒的顆粒抗壓碎力的對比，很容易發(fā)現(xiàn)2.8~4.0 mm的化肥粒顆粒抗壓碎力要比2.0~2.8 mm的化肥粒顆?？箟核榱σ?。由此可以得出結(jié)論在滾筒造粒的前提下，2.0~2.8 mm化肥粒的顆?？箟核榱Ρ?.8~4.0 mm化肥粒的顆粒抗壓碎力要小。

3 結(jié)論

可以得出結(jié)論，在滾筒造粒的前提下，2.0~2.8 mm化肥粒的顆?？箟核榱Ρ?.8~4.0 mm化肥粒的顆?？箟核榱σ　Ｓ纱丝梢酝茰y在滾筒造粒的基礎(chǔ)上，復(fù)合化肥的粒度越大則顆?？箟核榱υ酱螅柿５念w?？箟核榱Υ笮绊懙交实慕Y(jié)塊能力，從而會影響到化肥的存儲和運(yùn)輸?？梢钥刂苹实牧６仍诤细穹秶鷥?nèi)使得2.8~4.0 mm的粒度的所占比例更多?；蛘咛岣呋实牧６却笮∫部梢允沟闷湔w的粒度增加以減少化肥的結(jié)塊，更方便化肥的運(yùn)輸和儲存。

圖2 尿基化肥粒度在2.0~2.8 mm和2.8~4.0 mm的顆?？箟核榱Ρ菷ig.2 Comparison of compressivecrushing force of urea based fertilizer particleswith particle sizeof 2.0~2.8 mm and 2.8~4.0 mm