工業MAP裝置用硅藻土的開發

李英翔，吳長瑩，念吉紅

(云南云天化股份有限公司，云南 昆明 650228)

工業MAP是一種水溶肥，能迅速溶解在水中，可以用作水肥一體化工程。其養分利用率高，容易被作物吸收，可應用于滴灌、噴灌，達到省肥、節水、省工和作物增收的效能。隨著水肥一體化的推進，企業要要對新型肥料進行研發，使用硅藻土[1]作助濾劑，改善產品晶型狀態，提高外觀質量。

1 硅藻土的性質

硅藻土是一種生物成因的硅質巖石，它由硅藻的遺骸構成。我國硅藻土儲量主要集中在華東及北方地區，儲量較多的有吉林。化學組成以SiO2為主，礦物組成為蛋白石和變種，含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等和有機質。硅藻土的顏色有淺灰色和淺黃色，多孔且輕，質軟。工業上用作過濾材料、催化劑載體，水玻璃原料、填料、保溫材料、研磨材料、硅藻土助濾劑及脫色劑等。

2 硅藻土作助濾劑的原理

硅藻土作助濾劑[2]是通過固液分離實現的，有三方面作用，將懸浮的固體雜質粒子從液體中截留在介質的表面和溝道當中達到固液分離。

2.1硅藻土吸附作用

硅藻土[3]吸附作用是動電吸引作用，取決于硅藻土本身和固體粒子的表面性質。硅藻土的點位為負，能吸附正電荷。那些比硅藻土內部孔隙還小的懸浮粒子，碰撞到多孔硅藻土的內部表面上時，會被電荷所吸引。

粒子間的相互吸引組成鏈團從而粘附在硅藻土上，這些現象屬于吸附作用。固體微粒被截留，是由于分子間力(也叫做范德華吸引力)的作用。

2.2 篩分作用

硅藻土的篩分[4]作用，是一種硅藻土表面過濾作用，過濾濾液經過硅藻土時，雜質粒子的粒徑大于硅藻土的孔隙，雜質粒子就不能通過會被截留下來，達到篩分作用。

2.3 阻留作用

阻留作用屬于機械作用，當部分穿過濾餅的表面比較小的過濾濾液雜質粒子，這種微粒子小于硅藻土的微孔，當微粒子撞到通道的壁上時，受到的慣性力與阻力的作用，會被截留下來，這就是阻留作用。

3 工業生產開發

3.1 工藝流程

中和液經壓濾機除去在中和過程中形成的各種雜質的沉淀物得到濾渣和MAP清液；濾渣送到磷肥系統其他裝置利用，MAP清液送到沉清槽進一步沉清；沉清后的清液送到清液地槽，通過清液地槽送入濃縮系統，經過兩級濃縮得到MAP濃縮液；當MAP濃縮液達到一定比重時，濃縮液被送到冷卻結晶槽，MAP濃縮液在結晶槽中冷卻降溫。

在冷卻降溫的過程中不斷使濃縮液達到過飽和而結晶出MAP晶體；當液位降到一定范圍時，進行離心脫水操作，使MAP結晶物與母液分離，通過離心脫水得到的MAP結晶物進入沸騰流化床干燥和冷卻，最終生產出合格的工業MAP產品；母液回到中和系統，當母液中硫酸根含量達到一定含量時，加入碳酸鋇，母液回到中和系統利用。

3.2 開發

用硅藻土配制懸浮液，均勻涂于壓濾機的濾布表面。預計試驗過程中卸渣一次，用同樣方式涂濾布兩次。硅藻土的使用適當。

3.2.1 硅藻土配制懸浮液

提前兩天降低濃縮工序后生產負荷，攢存兩沉降槽濾液，騰空一個沉降槽，共三個沉降槽，待裝用硅藻土作助濾劑過濾的濾液。

用空中和反應槽料漿，加水約半槽，用蒸汽加熱，當溫度升至70 ℃～90 ℃時，加硅藻土配制懸浮液。把用硅藻土配制好的懸浮液送壓濾機過濾，涂布濾布，濾液回中和槽，循環至硅藻土全部涂布到濾布上后，放空中和槽。

3.2.2 生產控制

正式生產壓濾過程中，視情況，卸一次渣，以同樣方式重新涂布一次濾布。用P106C泵從沉降槽把濾液打入中和槽，用蒸汽加溫至70 ℃～90 ℃，送壓濾機進一步過濾，濾液送空的沉降槽單獨存放。

用空V106地槽，降低Ⅰ效、Ⅱ效蒸發器液位至不能送出濃縮液后，加入用硅藻土作助濾劑過濾的濾液進行濃縮，其它工序按日常程序組織生產。

生產過程中從結晶槽取樣觀察結晶狀況，并分析濾液、母液、濃縮液雜質含量，查找影響結晶狀況因素，調整硅藻土使用量。

預存的兩槽濾液用完后，按此方式進行生產。

4 總結

加入用硅藻土作助濾劑[5]過濾的濾液進行濃縮結晶后，產品晶型狀態明顯改變，外觀質量顯著提高，達到開發目的。云南云天化股份有限公司云峰分公司1萬t/a工業MAP裝置生產的產品主要為高純度的結晶狀MAP。

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