6大主要肥料加工工艺及NPK复合肥生产方法
固体颗粒/蒸汽鼓法复合肥工艺技术
利用单体基础肥料如:尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸铵(磷酸一铵、磷酸二铵、重钙、普通钙)、氯化钾(硫酸钾)等为原料,经过粉碎达到一定细度后,物料在转鼓造粒机(或圆盘造粒机)的滚床内经加湿、加热进行团聚造粒。
在 造粒工艺有条件的话,可在转鼓造粒机中加入少量磷酸和氨水,改善造粒条件,造粒后的物料经干燥、筛分、冷却后,即可得到NPK复合肥产品。这也是国际上广泛采用的方法之一,早期美国及印度、日本、泰国等东南亚国家均采用此法进行生产。
固体颗粒法原料来源广泛,加工工艺相对简单,投资少,生产成本低,开车快,生产灵活性大,产品等级调整简便易行,通用性强,所用原料均为固体,对原料的依赖性不强。由于是基础肥料的二次加工工艺,几乎不存在环境污染问题。
由于我国目前基础肥料多为粉状、颗粒状,我国中小型复合肥厂多采用此法,目前此种生产技术在国内已日趋成熟,国内最早开发并拥有此种生产技术及成套设备的知识产权的单位是浙江同利 复合肥 机械设备研究所。
浆液法复合肥生产工艺技术
采用磷酸和氨水为原料,利用中和器和管式反应器将中和后的料浆在氨水造粒机中进行包覆造粒,生产过程中加入一些氮、钾等物质,再经过干燥、筛分、冷却,即得NPK复合肥产品。这是国内外各大肥料公司、工厂大规模生产常用的生产方法。
用硫酸分解磷矿可生产磷酸,有条件的也可直接购买商品磷酸,以减少投资,简化生产工序。此法优点是既可生产磷铵,又可生产氮磷钾复合肥,同时还充分利用酸氨中和热,蒸发物料水分,降低造粒含水量和干燥负荷,降低能耗。
这种方法的优点是: 生产规模大、生产成本低、产品质量好、产品强度高。由于通常需建设配套的磷酸装置和硫酸装置,建设不仅投资大、周期长,还涉及磷、硫资源的供应和众多的环保问题(如磷石膏、氟、酸泡、酸泥等),一般比较适用于磷矿加工基地和产品数量较少的规模化生产。
如果采用外购商品磷酸为原料,目前要考虑稳定来源、运输问题和价格因素,近年来由于我国磷酸工业技术装备水平的提高,湿法磷酸已作为商品进入市场,在有资源和条件的地区建立磷酸基地,利用商品磷酸满足其他地区发展磷酸的需求。 高浓度磷 复合肥正在形成一种新的思路和方式,市场的需求必将推动这一行业的发展,也必将解决很多地区对原料磷酸的需求问题。
国外拥有该类生产技术的公司主要有挪威的Norsk Hydro、西班牙的Incro、Espindsea、法国的AZF、KT、美国的Davy/TVA等。
部分浆液法复合肥生产工艺
近年来,我国在TVA尿素、硝酸铵半浆法、造粒法的基础上,开发了利用尿液或硝酸铵溶液喷雾造粒工艺——即部分浆法。该技术利用尿素和硝酸铵溶液。硝酸铵在高温下可形成高浓度溶液(95%)
由于尿液或硝酸铵溶液温度高、溶解度大、液相量大的特点,将尿液或硝酸铵浓缩液直接喷入造粒机床层,利用尿液或硝酸铵溶液提供的液相与其他固体基础肥料、肥料一起进行包膜造粒
这个 部分淤浆法 可减少水或蒸汽的加入量,降低造粒物料的含水量,达到降低造粒含水量、减少干燥负荷、降低能耗的目的,造粒后的物料经干燥、筛分、冷却后即得(尿基或硝基)复合肥产品。
目前,国内开发并拥有该项知识产权生产技术的单位有浙江通力重型机械等。
熔融造粒复合肥造粒技术
这个 熔体油冷造粒生产工艺 生产高浓度尿基复合肥是利用尿素装置的中间产品尿素溶液与磷酸铵、钾盐等反应,成功开发出一种高品质、低能耗、少污染的高浓度尿基复合肥生产技术——熔融造粒工艺。
熔融造粒技术在化肥生产中已有应用,如尿素塔喷雾造粒、硝酸磷肥塔喷雾造粒及双轴造粒、硝酸铵塔喷雾造粒、尿素磷铵塔喷雾造粒等。
熔融法高浓度复合肥生产工艺在国内尚属空白 尿基复合肥该工艺不需要传统复合肥生产设备中投资和能耗最大的干燥系统,且由于不需要尿素及尿素基复合肥的特性,特别适合以尿素为基料、氮比较高的三元(N、P、K)和二元(N、K或N、P)高浓度复合肥的生产。
熔融造粒复合肥造粒法的优点
与常用的复合肥生产工艺相比,熔融造粒工艺具有以下优点:
直接使用尿素熔体,省去了尿素熔体的喷雾造粒工序,以及固体尿素的包装、运输、粉碎等工序,简化了生产流程。
熔融造粒工艺充分利用了原始熔融尿素的热能,物料水分含量极低,不需要干燥工序,大大节省了能耗。
生产过程中合格产品颗粒的比例很高,因此在生产过程中返回的材料量 生产工艺 很小(几乎没有)。
产品颗粒表面光滑圆整、水分低(小于1%)、不易结块、颗粒抗压强度高(大于30N),具有较高的市场竞争力。
作业环境良好,无三废排放,属于清洁生产工艺。
可生产高氮比尿基复合肥产品。
掺混法(BB)散装掺混复合肥生产工艺流程
散装掺混复合肥的生产工艺是根据养分配比要求,采用未发生明显化学反应、粒度、圆整度基本一致的氮、磷、钾各种固体基础肥料为原料,经过一定的掺混方法制成养分分布均匀的掺混肥料。
散装混合(BB)法加工工艺简单,设备投资费用和加工成本相对较低,是一种非常实用且易于推广的方法。但该方法在生产、储存、运输、使用过程中非常注重各种基础原料的颗粒大小、重量、圆整度基本一致,这样混合后才不会 团聚并粉碎 且吸湿点低。
目前,我国基础肥料的形态和规格尚不符合这一条件,研究表明,均匀肥料中P2O5、K2O和掺混肥料中P2O5、K2O被作物根系吸收的速率不同(6倍、4.6倍),肥效略有差异。
加之测土配方施肥在我国的普及程度还不够,其产品还未被我国农民所认识和接受,因此该项法律的运用目前在我国受到了一定的限制。
一般来说, 混合肥料行业 是化肥生产、销售和农业生产达到较高水平后才能实现的一种肥料生产和使用方式,可以降低化肥配送和销售成本,实现农业施肥科学化,有利于解决因过量施肥造成的资源浪费和化肥污染问题。
挤压肥料造粒方法:
挤压造粒是固体物料依靠外界压力进行团聚的干法造粒工艺,具有以下优点:
生产过程中一般不需要干燥、冷却工序,特别适合热敏性物料,同时节省投资和能耗。
操作简单,生产过程中无三废排放。
可生产高浓度复合肥,浓度比普通复合肥要低,生产过程中还可根据需要添加有机肥等营养成分。
但挤压造粒法也存在缺点:
挤出机作为挤出造粒的关键设备,在生产过程中物料消耗很大,且由于设备制造、受压件材质等问题,故障率较高。
挤出机生产能力较小,难以实现大规模生产。因此,此方法一般用于 生产规模 30,000万吨/年以下。
该法目前主要用于稀土碳酸氢铵等复合肥,浙江通力重型机械制造有限公司拥有该项生产技术。
总结
在本文中,我们介绍了 6 个主流 复合肥生产 工艺流程,并阐述了各种工艺的优缺点。例如,转鼓蒸汽造粒法产量大但投资价格高,挤压造粒法投资少但产量低等等。在下一篇文章中我们将详细介绍各种复合肥生产工艺
