中国复混肥工艺及产品

中国复混肥工艺及产品

中海石油化学股份有限公司沈兵

1团粒法复混肥料

该方法是国内外复合肥生产的主要方法，根据使用造粒设备的不同，可分为圆盘成粒、转鼓成粒、双浆混合成粒等工艺。前两种方法是目前复合肥料厂生产中广为采用的方法。其技术成熟、质量可靠。

1.1 团粒法工艺成粒的基本原理

团粒法工艺成粒的基本原理是一定颗粒细度(粉粒状)的基础肥料借助肥料

盐类的液相粘聚成粒，再借助外力使粘聚的颗粒产生运动，相互间的挤压、滚动使其紧密而成型。

1.2 团粒法复合肥产品生产特点

（1）流程特点：第一，团粒法产品在生产过程中是将粉末状的干质混合料借助液相并受机械作用结成颗粒，因而整个流程内没有化学反应发生，这是该产品最显著的特点。第二，产品生产工艺流程较长，在整个生产过程中筛分、造粒、干燥、冷却等过程需要单独装置。第三、氮源选择面广，尿素、MAP等均可加入，但由于不能以高浓度的液氨和磷酸为原料，因而难以生产高含量复混肥料。

（2）优缺点：由于团粒法生产工艺相对简单，不需要加温、加压等条件限制，所以产品控制稳定、技术成熟、投资少，操作简便。但是由于造粒过程中没有化学反应仅靠液相粘结成粒，所以产品颗粒强度差，产品容易粉化结块。

2料浆法复混肥料

2.1料浆法复混肥料基本原理

料浆法复混肥料是进入造粒过程中的全部或大部分物料都是料浆形式，料浆通常是硝酸、磷酸或硫酸与氨反应生成的，再经过造粒、干燥等工艺制成颗粒。按原料分类可以分为硫酸铵一磷酸铵系、硝酸铵—磷酸铵系、尿素－磷铵系等。

2.2料浆法复合肥产品生产特点

（1）流程特点：第一、通过氨和磷酸等发生中和反应形成料浆，比团粒法造粒过程复杂。第二、原料广泛，即可是液态的也可是固体尿素、MAP、DAP等，固体原料需经熔融态处理。第三、流程复杂但产品灵活，可生产各种类型的复混肥产品，NPK产品最高含氮量可达30%左右。

（2）优缺点：整个流程装置复杂、自动化程度高，因而产品内在质量控制精确，产品类型丰富。另外可使用管式反应器，节省能耗。由于操作复杂，造成生产成本高，并且对原料（尤其是磷酸）质量要求较高。但是，该工艺与某些生产工艺比较，氮含量难以提高，难以生产高氮型复合肥。

2.3 硫酸铵一磷酸铵系复合肥料

由硫酸铵与磷酸铵、钾盐组成的一系列硫磷铵系复合肥料具有吸湿性小，呈微酸性，对碱性土壤有改良的作用，对茶叶、甘蔗有其独特的肥效，适用于多种土壤和作物。20世纪70年代中期，美国国家肥料开发中心研究成功的管道反应器用氨中和磷酸、硫酸的技术首先应用于硫磷铵系复合肥的生产，该法已在我国

的复合肥生产中得到广泛的应用。原料湿法磷酸(小于40%P

2O

5

)加入尾气洗涤系

统洗涤转鼓氨化粒化器、回转干燥机—回转冷却筒等，抽出含氨、含尘尾气，得到的洗涤酸经过酸预热器加热，经计量后加入管道反应器。硫酸经计量后从反应管的另一管加入。液氨和少量水从反应管的端部加入。酸和氨在管道里高速流通时迅速混合并发生反应。反应热使物料温度上升到料液沸点以上，产生的蒸汽使管内物料处于0.3 ～0.4MPa的压力状态，高温度使磷酸铵的溶解度增大，所用原料磷酸的浓度可以稍高一些，这就意味着随磷酸进入生产系统的水量减少，中和反应热用来蒸发物料带入水分的比例增高，管道反应器工艺的造粒物料干燥负荷显著降低。

2.4 硝酸铵—磷酸铵系复合肥料

硝酸铵—磷酸铵系复合肥料生产多数是把硝酸铵浓溶液加入磷酸与氨反应器的预中和器，或者把浓硝铵溶液加入回转鼓氨化粒化器，与预中和器来的磷酸铵料浆一起在氨化粒化器内造粒。少数工厂把硝酸和磷酸的混合酸用氨中和，生成的N—P料浆返料造粒，或者再加钾盐制造N—P—K复合肥料。硝酸铵的溶解度

大，硝磷铵料浆的造粒更是一个典型的料浆造粒过程。20世纪60年代后期，荷兰Stannicarbon公司和挪威Norsk Hydro公司均开发了复合肥料适用的熔融体塔式喷淋粒化工艺技术，硝磷铵和硝酸磷肥工厂设计为塔式造粒的比例增多。在这种工艺技术中，硝酸铵或硝酸磷肥中和料浆浓缩至大于96%的浓度，把浓料浆用泵送至造粒塔顶，在一个快速混合的搅拌槽里把料浆和加入的钾盐细粉、返料细粉混合，料浆经旋转喷洒器从塔顶喷下，在空气流中凝固成粒。法国钾盐工程公司(PEC)在该公司的硝酸磷肥和硝磷铵系复合肥料技术中大力推广“成粒干燥器”(sphem(h—er)造粒技术——在中国称喷浆造粒技术。该技术是美国的化学与工业公司于20世纪50年代初应用于磷酸铵生产的，法国PEC把该法用于浓度低的碳化法硝酸磷肥生产中。前苏联的料浆浓缩法磷酸铵，罗马尼亚的磷酸铵生产也用这种方法把磷酸铵浆造粒干燥。中国安徽的铜陵磷铵厂及中国数十家料浆浓缩法磷铵厂均用此法来实现料浆的造粒干燥操作。在喷浆造粒干燥工艺中，含水15%～30%的料浆被喷散成液沫，迎着转筒中固体返料和钾盐粉粒自抄板下落的料幕形成“幕障喷涂”，又称“幕帘喷涂”。干燥用的热空气自喷浆方向从转筒的前端吹入，因为颗粒多次循环地通过喷涂后才移至转筒中部，所以能够得到多次涂层，并使涂上的料液的水分迅速蒸发。从转筒出料端卸出的物产大部分显著地增大了粒度，颗粒圆润、坚硬。卸出物料的水分含量可籍控制热空气的流量、温度达到预定的要求。硝、磷酸铵系复合肥料和硝酸磷肥产品允许的水分含量一般小于1.0%。

3 浓溶液的造粒塔复混肥料

熔体造料技术是料浆法造粒技术中的一种特殊形式，随着复合肥生产技术的进步，熔体造粒技术逐渐演变成了一种独立的复合肥料生产技术。

3.1造粒塔法复混肥料基本原理

熔体造粒工艺的特点是物料处于高温熔融状态，含水量很低，可流动的熔体直接喷入冷媒体中，物料在冷却时固化成球形颗粒；或者可流动熔体喷入机械造粒机内的返料粒子上，使之在细小的粒子表面涂布或粒结成符合要求的颗粒。溶液的蒸发或浓缩需要消耗能量，但在能量利用方面远较干燥颗粒产品有效，更