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浅析挤压造粒工艺在复合肥生产中的应用

2019-03-06 17:34:12 160

复合肥是指农作物所需的氮、磷、钾三大营养要素中含有2种以上元素的化肥品种,或含有多种营养元素包括中量或微量元素在内的、经机械混合、造粒、干燥、筛分等加工而制成的产品。按其物理状态可分为固体复合肥和液体复合肥。固体复合肥又分为粉状、粒状和散装掺合复合肥3种。粒状复合肥养分齐全、分布均匀、不发生离析(分层)现象,具有养分利用率高、肥效好、机械强度好、流动性强、粉尘少、环境污染小、便于机械化施肥和航空施肥等优点,并可根据土壤的化学性质、农作物生长要求,采用不同的养分配比,不同的粒度或使用包裹剂时,可改善营养成份在土壤中的溶解速度、科学施肥、提高肥效,从而提高化肥的利用率,获得更好的农业增产效果。复合肥改变了我国农业生产化肥施用比例失调的状况,提高了化肥的利用率和农作物产量,是近代化肥发展的必然趋势。化肥的生产和使用,从单一肥料过渡到以复合肥为主,这是一个化肥工业和农业发展水平的重要标志。

根据我国化肥工业的现状,充分利用现有的原料资源,采用先进的造粒工艺来生产NPK粒状复合肥,这对于改变化肥工业产品单一、经济效益差的现状,具有重大的意义。

1、粒状复合肥生产工艺

粒状复合肥是在粉状混合肥的基础上发展起来的。粒状复合肥是用化学或物理的方法,使非颗粒状的或粉末状的物料加工成符合要求的尺寸,并且有一定机械强度和稳定性的颗粒肥料。其生产工艺可分为团聚造粒、料浆涂布造粒、熔体凝结造粒和挤压造粒4种工艺。

⑴ 团聚造粒工艺,是通过对固体原料增湿、增温,达到造粒必须的液相时,送人造粒机(转鼓、圆盘)中团聚造粒。

⑵ 料浆涂布造粒工艺,是将基肥以料浆形式喷人造粒机内,涂布于返料粒子的表面上,涂布或粉结成球,再送去干燥,然后作为返料进入造粒机再次被料浆涂布,如此反复进行,使粒子反复涂布,直至符合尺寸要求。

⑶ 熔体造粒工艺,是给物料加热,利用原料的化学反应热,使物料基本上以无水液体形式经过喷嘴喷出,液体可以在冷媒中直接凝结成粒,也可涂布在造粒机中的粒子上凝结成粒。

上述3种造粒工艺的产品,颗粒精度高、外观质量好,但在生产中会发生化学反应和物理变化,生产工艺复杂,有腐蚀性。

挤压造粒工艺

此外,团聚造粒和料浆造粒工艺只能生产混合肥,改变产品规格的时间需3~10h,原料要求有局限性,尿素加入量<7%,有效养分回收率为96%,生产过程中物料损失>2%,能耗高,加工成本高,污水量大,污染环境大,建设投资高。

 挤压造粒工艺是将粉状物料进行混合,依靠外部压力使物料团聚的干法造粒过程。物料在高压下,粒子紧密靠近而引起分子力、静电力、价力,使分子紧密结合团聚成型。挤压造粒工艺与其它造粒工艺相比,具有下列优点:

⑴  技术成熟可靠,造粒设备先进完善,可实现自动化控制;

⑵  原料的适应性强,尿素加人量<25%,一般不需要干燥和冷却工序,特别适应于热敏感性物料,可用碳铵做基肥;

⑶ 便于更换产品规模和添加微量元素,改变产品规格的时间只需20~40min;

⑷ 无一定的经济规模,适应各种生产规模,生产经营灵活;

⑸ 能耗低、返料少,物料损失<1%,生产成本低;

⑹ 在生产过程中没有高温作业,腐蚀性小,设备造价低,无污水排放,仅有少量粉尘,环境污染小;

⑺ 复合肥浓度高,可根据需要添加有机肥料;

⑻ 工程投资少,据国际肥料开发中心研究表明,对于年产12万t粒状复合肥的装置,挤压造粒法的投资,比团聚造粒法低20%,而仅为料浆涂布造粒的50%。其建设周期短、经济效益好。

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