淺析顆粒氯化鉀的生產工藝流程

賈國安

(青海鹽湖元通鉀肥有限公司，青海格爾木 816000)

1 前言

中國是農業大國，也是用肥大國。近年來，國家采取一系列政策措施鼓勵農民加大種糧力度，隨著種植農作物范圍的增大，鉀肥需求量也越來越大，根據我國的土壤營養狀況，鉀肥主要用于南方地區。中南地區主要為水田，氣候濕潤，肥料易板結，顆粒鉀肥比粉狀鉀肥優越，肥效也比較長一些，起緩釋作用，利用鉀肥成型造粒技術生產優質顆粒鉀肥，將越來越具有廣闊的市場空間。

目前，世界上占絕大多數的顆粒鉀肥都是采用粉狀為原料進行二次加工的輥壓造粒。輥壓造粒的工藝原理主要是干物料在壓力作用下團聚成致密堅硬的大塊(餅料)，稱為擠壓過程。擠壓的作用一是將顆粒間的空氣排擠掉，另外，是使顆粒間距離達到足夠近，以產生范德華力、吸附力、晶橋及內嵌連接等吸引力。擠壓造粒的顆粒主要是靠分子之間的作用力形成的顆粒強度。

2 顆粒氯化鉀的生產工藝及現狀

2.1 顆粒氯化鉀采用的是輥壓擠壓法造粒工藝

主要指將粉狀的肥料產品通過物理工藝再造粒形成顆粒產品。壓實造粒的工藝原理是：干物料在輥壓機壓力作用下團聚成致密堅硬的大塊(餅料)，餅料再被破碎篩分后成為顆粒料，壓實造粒的顆粒主要是靠分子之間的作用力形成的顆粒強度。它工藝簡單，完全是物理過程，投資相對較低，只需要單一電為能源，加工成本低，對熱敏性物料尤為適合。

2.2 壓實造粒工藝的特點

低能耗：生產僅需耗電和少量的冷卻水(用于輥軸冷卻)，每噸產品耗電約35 kW·h；無需添加粘合劑:干法造粒不需另外的添加劑，只需利用物料本身的分子間力，簡化了流程、降低了消耗，對產品質量無影響；投資較低: 由于省去了干燥過程，工藝流程簡單，投資較低。系統包括三個部分：(1)貯存、計量、混合；(2)壓實；(3)破碎、篩分。主要設備包括輥壓機、破碎機和篩分機及其他物料貯存、輸送設備。用壓實造粒生產的鉀肥有足夠的強度、粉塵少、不結塊、顆粒尺寸分布范圍窄、流動性好，唯一缺點是產品形狀是不規則顆粒，但對鉀肥的施用并沒有影響。

2.3 原材料性質及成品要求

2.3.1 原材料要求

原料含K2O≥62%，原料粒度≤0.074 mm，90%，松散密度1 160 kg/m3，原料含水量≤0.3%，入料溫度≥120 ℃

2.3.2 成品要求

成品粒度2 mm～4 mm,抗壓強度≥25 N，額定生產能力≥35 t/h。

2.4 餅料形成流程

輥壓機有兩個相對轉動的輥子。粉狀給料從上面送到對輥之間壓實，隨后被壓實的物料呈料片狀，離開輥壓機。如圖1。

圖1 輥壓機給料示意圖Fig.1 Feeding schematic diagram of roller press

料片厚度取決于輥壓機工作時兩個輥子間的間隙，密度取決于擠壓力。

擠壓力由液壓系統生成，該系統配備有液壓蓄能器。在液壓系統中，液壓蓄能器產生一種彈簧特性。根據這種彈簧特性曲線，動輥后退時擠壓力提高。在液壓蓄能器中，通過充氮壓力調節彈簧特性。

2.5 工藝流程圖

生產工藝流程采用的是輥壓擠壓法造粒工藝，如圖2。

圖2 粉鉀造粒項目工藝流程簡圖Fig.2 Process flow chart of powder potassium granulation project

3 結語

顆粒鉀肥生產過程是一個物理過程，生產工藝簡單，生產過程中會出現少量粉塵，通過密閉吸塵、旋風處理回收，不會對環境造成污染，并且生產過程中無任何廢水、廢渣排放。無易燃、易爆、有毒氣體等危險因素產生。

該項目的成功實施，對青海乃至國內鹽湖氯化鉀造粒的開發提供技術支持和人才儲備，對整個柴達木盆地及其他鹽湖的鉀資源高附加值的應用有著積極指導作用，運用先進設備配置和自控技術，可以大大提高生產效率，提高氯化鉀的附加值，增加企業經濟效益。

以市場為向導，經濟效益為中心，使此項目按照少投入，多產出、快速發展的原則，盡可能節省項目建設投資。在穩妥可靠的原則下，提高項目的經濟效益，增強項目的競爭能力，填充了國內沒有生產顆粒鉀肥的空白。