复合肥生产工艺介绍

复合肥的生产工艺介绍
目前颗粒状复混肥料的生产方法主要有料浆法、固体团粒法、部分料浆法、融熔法等，下面对这几种典型的生产方法作以介绍。

1．料浆法
以磷酸、氨为原料，利用中和器、管式反应器将中和料浆，在氨化粒化器中进行涂布造粒，生产过程中添加部分氮素和钾素以及其他物质，再经干燥、筛分、冷却而得到NPK复合肥产品，这是国内外各大化肥公司和大规模生产常采用的生产方法。

磷酸可由硫酸分解磷矿制取，有条件时也可直接外购商品磷酸，以减少投资和简化生产环节。

该法的优点是：
既可生产磷酸铵也可生产NPK复合肥，同时也充分利用了酸、氨的中和热，蒸发物料水份，降低造粒水含量和干燥负荷，减少能耗，生产规模大，生产成本较低，产品质量好，产品强度较高。

由于通常需配套建设磷酸装置及硫酸装置，建设不仅投资大，周期长，而且涉及磷、硫资源的供应和众多的环境保护问题（如磷石膏、氟、酸沫、酸泥等），一般较适用于在磷矿加工基地和较大规模生产、产品品数不多的情况。

如以外购的商品磷酸为原料，则目前稳定的来源和运输问题及价格因素是不得不考虑的，近年来，由于我国磷酸工业技术和装备水平的提高，湿法磷酸作为商品进入市场有了良好的条件，在有资源和条件的地区建立磷酸基地，以商品磷酸满足其它地区发展高浓度磷复肥的需要，正在形成一种新的思路和途径，市场需求必将促进这一行业发展，也必将解决众多地区原料磷酸的需求问题。

拥有该种生产技术的外国公司主要有挪威的norsk hydro、西班牙incro、espindsea、法国的AZ
F、KT、美国的Davy/TVA等。

国内的主要生产厂家有：
中阿化肥有限公司、江西贵溪化肥厂、云南云峰化工公司、南京南化磷肥厂、大连化工厂、金昌化工公司、广西鹿寨磷肥厂等。

拥有相近于该种生产技术的国内企业主要有山东的红日集团、四川成都科技大学、上海化工研究院等。

2．固体团粒法
以单体基础肥料如：
尿素、硝铵、氯化铵、硫铵、磷铵（磷酸一铵、磷酸二铵、重钙、普钙）、氯化钾（硫酸钾）等为原料，经粉碎至一定细度后，物料在转鼓造粒机（或园盘造粒机）的滚动床内通过增湿、加热进行团聚造粒，在成粒过程中，有条件的还可以在转鼓造粒机加入少量的磷酸和氨，以改善成粒条件。

造粒物料经干燥、筛分、冷却即得到NPK复合肥料产品，这也是国际广泛采用的方法之一，早期的美国及印度、日本、泰国等东南亚国家均采用此法生产。

该法原料来源广泛易得，加工过程较为简单，投资少，生产成本低、上马快，生产灵活性大，产品的品位调整简单容易，通用性较强，采用的原料均为固体，对原材料的依托性不强，由于是基础肥料的二次加工过程，因此几乎不存在环境污染问题，由于我国目前的基础肥料大部分为粉粒状，因此，我国中小型规模的复合肥厂大多采用此种方法。

目前，该种生产技术在国内已日趋成熟。

国内最早开发和拥有该项生产技术和成套装备知识产权的单位为上海化工研究院。

3．部分料浆法
近年来，在TVA尿素、硝铵半料浆法及团粒法的基础上，国内又发展了利用尿液或硝铵溶液的喷浆造粒工艺-即部分料浆法，该技术利用了尿素和硝铵在高温下能形成高浓度溶液的特性（95%），由于尿液或硝铵溶液温度高，溶解度大，液相量大的特点，以尿液或硝铵浓溶液直接喷入造粒机床层中，利用尿液或硝铵溶液提供的液相与其它固体基础肥料和返科一起进行涂布造粒，这样可以减少水或蒸汽的加入量，减少造粒物料的水含量，同样也达到减少造粒水含量、干燥负荷和减少能耗的目的。

造粒物料经干燥、筛分、冷却即得到（尿基或硝基）复合肥料产品。

目前国内开发和拥有该项知识产权的生产技术的单位为上海化工研究院等二十几个单位。

4．融熔法
熔体油冷造粒制高浓度尿基复合肥生产技术是利用尿素厂的中间产品尿素溶液，配以磷铵、钾盐，开发成功高质量、低能耗、少污染的高浓度尿基复合肥生产技术--熔体造粒工艺，已在江苏恒丰集团，海化和银川化肥厂等单位得到应用。

熔体造粒工艺在化肥生产中已得到应用，如尿素塔式喷淋造粒、硝酸磷肥塔式喷淋造粒和双轴造粒、硝铵塔式喷淋造粒、尿磷铵塔式喷淋造粒等。

但该工艺用于制造高浓度尿基复合肥料在国内尚属空白，这一工艺由于不需要传统复合肥生产装置中投资及能耗最大的干燥系统，而且由于尿素及尿素基复合肥的特性，特别适合尿基高氮比的三元（N、P、K）和二元（N、K或N、P）高浓度复合肥的生产。

氨酸法喷浆造粒工艺
1工艺间述
分析国内复合肥生产的工艺状况，主要是团粒法、料浆法二种工艺组成。

料浆法工艺因其生产规模、投资规模等多项因素制约，主要在少数大型国有企业应用；而团粒法因其工艺简单、投资少、操作便利等特点而被国内大多数厂家采用，其缺点是生产过程中经验因素比较强，产品对原料局限性比较大，特别是高氮高尿系列复合肥的生产，甚至很困难。

因此采用部分料浆法的氨酸法喷浆造粒工艺正在被广泛推广应用。

液氨与硫酸在工艺中，就是硫酸喷在物料的表面，这是化肥生产氨化造粒中多孔固体中酸的氨化问题。

这时过程的速率主要受氨分子趋近颗粒外表面，再从表面进入毛细孔的扩散速率的控制。

研究结果指出，对运动中的颗粒，气体扩散到表面的速率很快，在颗粒内部的扩散则较慢。

因为气体不仅要进入孔道，而且还要通过液膜和反应产物形成的屏蔽。

氨到达颗粒表面的速率与设备的类型和进气方式有关。

氨气通过颗粒床的流态可分为两种：
一种是滤过式，这时氨气通过颗粒之间的缝隙连续流过，几乎不影响粒子的运动；一种是喷射式，这时氨气通过喷嘴流速较大，在颗粒床形成空间或喷舌，引起颗粒作剧烈的旋转运动，大大强化了传质和传热过程。

在喷舌流态条件下进行氨化的研究指出，为保持合适的气速，喷口直径应较颗粒直径大10倍
以上。

调整气速使刚好形成喷舌。

固体颗粒上硫酸的氨化通常都在造粒机中进行，液氨通过埋在颗粒床中的分布器，沿造粒机轴向均匀喷出。

良好的设计可使氨的吸收率达到90%以上。

氨分布器是氨化造粒机的重要部件。

用在需连续氨化造粒过程的转鼓造粒机称为氨化转鼓造粒机，是磷复肥造粒中的一种常用设备，是美国TVA（田纳西流域管理局）在50年代初期开发的。

迄今在世界各国的磷复肥生产中广泛应用。

按照美国TVA氨化转鼓造粒机的设计准则，在造粒机靠筒体轴线的上方设有一管梁，以便安装氨分布器和酸管、蒸汽管，返料从造粒机头加入，在筒体的转动下形成一滚动的物料床，硫酸由酸泵压送，从硫酸喷洒管的喷嘴喷洒在物料床上进行造粒。

氨则通过深埋在料床下的氨分布器以很高速度喷出，使床层物料进一步氨化到需要的PH值。

氨分布器以端部扁平状的若干支管插入，埋入料床总高度约。

气氨出口截面的大小要与气量和出口速度相适应，以免被床层的物料所堵塞。

空气通过造粒机内的流速可取
1.22m/s。

氨酸法喷浆造粒工艺生产复合肥工艺，从原理上介于团粒法和料浆法之间，具有两者的优点，从国内外厂家常年运行的状况来说是成熟安全的。

它可以显著提高生产产量，而且产品颗粒圆润光滑、强度高、不易结块。

生产中对原料、配方的适应性强，生产的产品适应性广，对土壤副作用小。

2．氨酸法喷浆造粒优势：
a.不生产尿素的企业，可购入尿素进行氨酸喷浆造粒，对于拥有尿素生产装置的企业，可直接利用95%的尿液生产复合肥，省去了尿素造粒、包装、运输等和用固体尿素生产复合肥需破碎、计量、搬运等操作过程，每吨复合肥比购入尿素的企业还可以降低120元的成本。

b.液氨和硫酸直接进入造粒机。

稀硫酸既是一种粘性原料又充当液相参与造粒过程，并能提供一定的热能，提高造粒时物料的温度，减少物料的含水量，利于成球和烘干，大大减少了干燥的负荷，煤耗从每吨32Kg下降至20Kg。

c.可生产总养分含量25-52%的各种产品，养分配比调节幅度宽，操作弹性大，适合多品种开发。

特别是能够生产高氮复合肥，使产品具有独特的优势。

尿素复合肥为中性肥料，对土壤作物适应性强，所以拓宽了销售市场。

d.产品质量明显提高，质量指标符合GB15063-2001标准，颗粒圆整、光滑、抗压强度增加，肥料水溶性好，水分含量低，再通过喷涂防结块剂，缓解了复合肥结块的问题。

e.改善了造料工况。

利用液氨作为氨化介质，加入2%—3%稀硫酸作为粘结剂，提高磷酸铵等肥料盐的溶解度，从而实现低水份含量下能获得高的液相数量，完成造粒固体桥连，大幅度降低干燥过程所需要蒸发的水量，可使造粒物料水份降到3%左右，明显改善了造料工况，降低了干燥负荷，提高了烘干机的干燥能力，与其它工艺对比，成球率和生产能力均提高，配方更易于调整，成本更易于降低！
f.产量明显提高，采用氨酸法造粒新工艺是利用液氨和硫酸，液氨和硫酸、磷酸一铵的化学反应所释放出的热量，提高造粒物料的温度能提高成球率到85%左右，能提高产量40%左右，平均增产率在30-50%，强度增大15%-20%。

g.设备具有电脑控制，自动化程度高，操作简便。

流量、压力、速度，温度、液位参数直观，易于控制，适合生产高品位的复合肥产品。