糧食專用肥的開發(fā)與生產(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)

為完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、充分發(fā)揮30 kt/a 復(fù)混肥裝置的產(chǎn)能，云南云天化股份有限公司云峰分公司(以下簡稱云峰分公司)決定開發(fā)生產(chǎn)糧食專用肥。

1 肥料級磷酸氫鈣的性質(zhì)

開發(fā)生產(chǎn)糧食專用肥需使用肥料級磷酸氫鈣(即白肥，也稱白磷肥)[1]，其在云南有專門生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤10%、含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥22%。

白肥的主要化學(xué)成分為CaHPO4·2H2O以及Ca(H2PO4)2·H2O，同時含有Ca、S、Fe、活性Si、Mg、Al等中微量元素；產(chǎn)品外觀形態(tài)為白色粉末，可溶于弱酸，受熱穩(wěn)定，不易吸潮。白肥的水溶性磷與枸溶性磷搭配合理，施入土壤后，水溶性磷會形成速效養(yǎng)分，能滿足作物前期生長需要，而枸溶性磷緩慢釋放，能為作物的中后期生長提供養(yǎng)分，因此具有一定的緩釋效果。

白肥在小麥、水稻、玉米和馬鈴薯上均有施用，其在隨雨水下滲過程中，水溶性養(yǎng)分不會流失太多，因此，雨季施用白肥的效果優(yōu)于過磷酸鈣，可直接施用于農(nóng)田。

2 專用混合原料的生產(chǎn)

肥料級磷酸氫鈣與其他原料的混合在云峰分公司磷石膏磚廠進(jìn)行，利用磚廠技改后的設(shè)備進(jìn)行混料，生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

生產(chǎn)糧食專用肥所用原料有磷酸一銨、氯化鉀、氯化銨、白肥和粉煤灰(填充料)。外購散裝粉煤灰裝入磷石膏磚廠水泥儲斗；磷酸一銨、氯化鉀、氯化銨和白肥點(diǎn)包計量后倒入各自的儲斗，然后分別通過皮帶輸送機(jī)輸送至混合器；啟動螺旋輸送機(jī)，將粉煤灰通過皮帶秤計量后送入混合器，與其他原料混合均勻后送至儲斗。

圖1 專用混合原料生產(chǎn)工藝流程

混合器采用間歇操作，每次混料1.87 t，每槽混料時間15 min，每天混料170～195 t。專用混合原料由磷肥廠取樣，質(zhì)量管理部每天分析綜合樣并報生產(chǎn)管理部和復(fù)混肥裝置主控記錄。

3 糧食專用肥的生產(chǎn)

3.1 原料及產(chǎn)品規(guī)格

原料規(guī)格：磷酸一銨，w(N+P2O5)≥58%，自產(chǎn)；氯化銨，w(N)≥25%，w(H2O)≤2%；氯化鉀，w(K2O)≥58%；填充料粉煤灰，100%過150 μm(100目)篩。

產(chǎn)品規(guī)格：N- P2O5- K2O為13- 5- 7，外觀為黑灰色顆粒。

質(zhì)量要求：執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)《復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)》(GB/T 15063—2009)中的低濃度復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)指標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量要求如表1所示。

表1 產(chǎn)品質(zhì)量要求 %

3.2 生產(chǎn)工藝流程

如圖2所示，來自80 kt/a磷酸裝置w(P2O5)為43%的清酸送入磷酸貯槽，加入來自200 kt/a磷酸裝置的渣酸，將磷酸含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)至5%～9%后經(jīng)計量加入文丘里液封槽，洗滌尾氣后調(diào)整密度送至給料槽，再經(jīng)給料泵送至管式反應(yīng)器，與氨反應(yīng)后噴入造粒機(jī)。在造粒機(jī)中繼續(xù)加入氨，直至料漿達(dá)到所要求的NH3/H3PO4物質(zhì)的量比。在造粒過程中，同時加入專用混合原料，控制造粒過程中的液相量，使造粒產(chǎn)品的粒度達(dá)到工藝控制的分布要求。造粒后的物料經(jīng)干燥、篩分、冷卻、包裹等工序后即得到糧食專用肥產(chǎn)品。

4 生產(chǎn)控制

4.1 主要工藝指標(biāo)

干燥機(jī)進(jìn)口物料溫度135～175 ℃，干燥機(jī)出口物料溫度65～95 ℃，產(chǎn)品溫度≤56 ℃，生產(chǎn)負(fù)荷5～9 t/h，返料比(4～6)∶5。

4.2 控制措施

(1) 轉(zhuǎn)產(chǎn)糧食專用肥前[2]，徹底清理30 kt/a復(fù)混肥生產(chǎn)裝置原料廠房中的其他原料，避免物料混雜而影響生產(chǎn)。

(2) 專用混合原料由磷石膏磚廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)，磷肥廠派專人負(fù)責(zé)指導(dǎo)，生產(chǎn)設(shè)備改造及后續(xù)設(shè)備檢修和維護(hù)工作由硫酸廠負(fù)責(zé)。

圖2 糧食專用肥生產(chǎn)工藝流程

(3) 嚴(yán)格控制造粒機(jī)出口物料含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3.5%～4.5%，并根據(jù)造粒機(jī)出口物料含水情況調(diào)整蒸汽用量，控制合理的造粒機(jī)出口物料粒徑分布。

(4) 各物料下料口及管線定時巡檢并清理，嚴(yán)防發(fā)生堵塞事故。控制干燥尾氣風(fēng)機(jī)引風(fēng)量在最大負(fù)荷，以保證最大干燥效果。確保各旋風(fēng)除塵設(shè)備正常運(yùn)行，嚴(yán)禁各下灰管及旋風(fēng)筒體積料堵塞。

(5) 嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)，洗滌槽洗滌液按要求定期置換，確保洗滌效果。

5 運(yùn)行情況

糧食專用肥投入生產(chǎn)后，造粒效果較好，產(chǎn)品強(qiáng)度較高，顆粒外觀圓整度好，色澤純正一致，系統(tǒng)粉塵大幅減少，產(chǎn)品質(zhì)量如表2所示。

6 結(jié)語

采用混合工藝，造粒機(jī)成球率高，顆粒均勻，產(chǎn)品顆粒強(qiáng)度比原復(fù)混肥平均提高了10 N以上，產(chǎn)品外觀質(zhì)量較好。裝置工況穩(wěn)定，操作彈性大，能滿足長周期運(yùn)行要求。與原復(fù)混肥生產(chǎn)相比，噸產(chǎn)品蒸汽消耗降低45 kg、煤氣消耗減少23 m3，粉塵外泄情況得到了很好抑制，操作環(huán)境得到極大改善。

表2 產(chǎn)品質(zhì)量 %