复合肥知识及生产工艺

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一、复混肥料基础知识
4.2 专用型:仅适用于某一地域的某种作物,具有较强的针对 性。在某特定的土壤、作物上施用该作物专用复混肥,可使有 限的资源发挥较大经济效益,如蔬菜、果树、块根等专用型肥 料。 4.3多功能肥料:将除草,抗病虫害之农药,或将稀土元素、 腐植酸、微生物菌,科学地添加到复混肥中,或将磁性载体于 复混肥中使之磁化,让复混肥料成为具有“肥”和“除草”、 杀虫,或“生化”,或“磁性”等功能的结合。
有两种养分标明量的由化学方法和(或)掺混方法制成的肥料。 2、复合肥料:氮、磷、钾三种养分中,至少有两种养分标
明量的仅由化学方法制成的肥料,是复混肥料的一种。 3、掺混肥料(俗称BB肥):氮、磷、钾三种养分中,至少
有两种养分标明量的由干混方法制成的肥料,是复混肥料的一 种。
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施用要点:宜作基肥,追肥和根外追肥,因含 缩二脲NH2CONHCONH2 ,若>0.5就会毒害影响种粒 发芽、根系及茎叶生产,不宜作种肥。因其含N量 高,易溶、中性,多为复合肥厂家选作中高浓度、 高效作物、忌氯作物专用肥N源材料。因其价格高, 生产通用型、低浓度等复合肥产品都难选用。由于 尿素酰胺基—CONH2的水解,肥效缓慢,施用应提 前4-5天。作根外追肥叶面喷施效果好,又安全。
行生产,生产过程未发生或少量元素发生化学反应。目 前我公司生产的产品严格按定义系复混肥料。
复混肥料按成球方法不同又可分四种:团粒法 (普通团粒法、氨酸法、部分料浆法)、高塔造粒法、 挤压法、掺混粒肥(通常称BB肥)。
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一、复混肥料基础知识
2.2.1 团粒法 2.2.1.1普通团粒法
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一、复混肥料基础知识
1、按浓度分类
国家标准即按此分类: 2.1 高浓度(总养分≥40.0%) 2.2 中浓度(总养分≥30.0%) 2.3 低浓度(总养分≥25.0%)
中华人民共和国国家标准“复混肥料”主要技术指标。
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一、复混肥料基础知识
一、复混肥料基础知识
4、按功能分类 复混肥料按其施用范围可分为两类:通用型和专用型。
4.1 通用型:适用的地域及作物的范围比较广阔,例 如N-P2O5-K20:15-15-15,10-10-10。
缺点:针对性没有专用性强,其中某一种或两种有 效养分可能富裕过剩,造成浪费,而另外的有效养分又 可能不足。
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一、复混肥料基础知识
2.2.1.3 部分料浆法 部分料浆法也是在普通团粒法基础上进行了一些工
艺改进,利用一部分固体原料如尿素熔点低,在110℃130℃时能形成高浓度溶液的特性(95%),由于尿液温 度高,溶解度大,液相量大的特点,以尿液直接喷入造 粒机床层中,利用尿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。该工艺适合生产高 氮肥,缺点是如控制不当,缩二脲容易超标。
复混肥及生产工艺
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目录
第一部分:复混肥料基础知识 第一部分:复 肥 生 产 常 用 原 料 及 性 质 第一部分:复混肥生产工艺流程图
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一、复混肥料基础知识
(一)、定义 1、复混肥料:执行标准GB15063-2009 GB15063-2009中的定义:氮、磷、钾三种养分中,至少
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一、复混肥料基础知识
2.2.1.2氨酸法
氨酸法是在普通团粒法基础上进行了一些工艺改进,在原 有的原料基础上增加了硫酸,用合成氨替代了碳铵进行氨化, 使原有的吸热反应变成了放热反应,大大提高了造粒的温度。
(1)、氨酸法的工艺特点主要有以下几点:
①将化工原料硫酸、液氨引入到复混肥生产中,将简 单的复混肥生产提升到了复合化的程度,提升了产品的质量。
一、复混肥料基础知识
P NK
KP PNK
N
KP
P NK
N
KP N
P NK KP N
P NK KP
P NK
N
KP
P NK
N
KP
N
复混肥料肥料示意图
肥料颗粒
复混肥料实物
特点:颗粒均一,养分均衡,每个颗粒中含有各种养分元素。
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一、复混肥料基础知识
KKK
PPP PP
KK K
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一、复混肥料基础知识 (2)、氨酸法造粒工艺的产品主要特征
①产品颜色洁白鲜艳。 ② 产品速溶高效,不溶性残渣少。 ③ 产品水份≤1.5% ,颗粒强度≥25N ,颗粒光 滑圆润不结块。 ④产品单含量调整范围大,既可生产低磷高钾产 品 ,又可生产高氮产品,便于产品品种调节。
将固体原料氮、磷、钾按一定配比,采用碳铵氨化, 物料在转鼓造粒机(或圆盘造粒机)的滚动床内通过增湿、 加热进行团聚造粒,造粒物料经干燥、冷却、筛分即得到 NPK复混肥料产品。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,因此,我国中小型规模的 复合肥厂大多采用此种方法。其生产工艺缺点是生产过程 中经验因素比较强,产品对原料局限性比较大,特别是高 氮高钾系列复合肥的生产,比较困难;且该生产工艺制造 成本高,能耗大;生产出的产品强度不够,容易结块。
HNO3 NH3
NH4NO3
+ Na2CO3
CaCO3
NaNO3 + H2CO3 Ca(NO3)2 + H2CO3
KCl
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KNO3 + HCl
二、复肥生产常用原料及性质
(二)几种常见的氮肥
1、尿素 CO(NH2)2:白色结晶,是我国N肥中 含N量最高的优质肥料。它吸湿性小,易溶于水, 中性,它水解成碳酸铵
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一、复混肥料基础知识
2.2.3 挤压法造粒 将颗粒大小不同的基础肥料,经过混合粉碎挤压造粒
冷却过筛等工序生产的粒状复混肥料。
2.2.4 掺混粒肥(B.B肥) 用搅拌方法混合而成,对基础母肥的要求严格,除粒
度大小基本一致外,还要求不同的基础肥化学相容性要 差(以防止发生化学反应,造成养分损失或物理性状变 差),而物理相容性要好。
我是农 按物理状态分类 复混肥料按其物理状态(剂型)分为两大类
3.1 固体:根据加工方法和物性不同,固体复混肥料 可分为粒状和粉状。
3.2 流体(液体):流体复混肥料可分为清液和悬浮液, 液面肥系清液肥料。该类肥料必须经农业部批准登记。
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二、复肥生产常用原料及性质
2、碳酸氢铵 (NH4HCO3) 含N:17%左右,为白色细粒,有强烈的氨臭味,易溶于水, NH4+被土壤胶体和作物吸收(吸附),HCO3-易分解成 H2O+CO2,C作为C素营养,在分解中无副成分残留。 施用要点:宜作基肥和追肥,不能作种肥(有熏伤力), 它虽然被化工部列为被淘汰的产品,但其水溶性、见效快、 价格低、是农民喜用作追补N的老品种。
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一、复混肥料基础知识
4、按原料构成分类 1、氯化钾型:以尿素、氯化铵、磷铵(磷肥)、氯化钾
为主要原料 2、硫酸钾型:以尿素、硫酸铵、磷铵(磷肥)、硫酸钾
为主要原料 3、硝基型:以硝铵、磷铵(磷肥)、硝酸钾(硫酸钾)
为主要原料 三者间的区别:氯离子含量;是否含硝基
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NH3
+
H2O
H2O H2O + CO2 HCl
NaCl + CO2 + H2O H2SO4 CO2 NH4NO3 + CO(NH2)2 + H2O
NH3 ·nH2O NH4HCO3 NH4Cl NH4Cl + NaHCO3 ( NH4)2SO4
含氮溶液 CO(NH2)2 +
H3PO4 O2
NH4H2PO4 + (NH4 ) 2 HPO4
P PPP
KK P
KK K
NNN
NN N
NP N
NNN PP
KKK NN N
P
肥料颗粒
掺混肥料(BB肥)示意图
BB肥实物图
要求:单一养分肥料的颗粒要均一,需要混合均匀。
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一、复混肥料基础知识
(二)、分类 复混肥料的分类方法较多,在这里只介绍五种常见的分类 方法:
1、按浓度 2、按生产工艺特点 3、按物理状态 4、按功能 5、按生产原料构成
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一、复混肥料基础知识
2.1.1 料浆法
料浆法一般用于生产硫酸钾复合肥,以磷酸、合成 氨、氯化钾、硫酸为原料,利用反应槽、中和器、管式 反应器将中和料浆在造粒窑内进行涂布造粒,生产过程 中添加部分氮素以及其他物质,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。
②充分利用液氨与硫酸、磷酸一铵原料间的化学反应 热将造粒物料温度提升到较佳的造粒温度 75-85℃ ,合理 控制造粒物料的酸碱度,获得最佳的成球率,成球率可达到 80% 以上。由于造粒过程成球物性的改善,对于高氮肥品种, 生产时可降低粘结剂用量便可以达到良好的成球状况。
③因充分利用化学反应热提高造粒温度,提高了化学 盐类的溶解度,在同相的液相比例下造粒物料水分可以降低 2-3%,一段干燥便可实现产品水份≤1.5%,降低了能源消耗。
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二、复肥生产常用原料及性质
3、硫酸铵 (NH4)2SO4 含N: 20--21%,易溶于水,分解后产生SO4-2,
与土壤H+结合为酸残留土壤中,增加土壤酸度,破坏 土壤结构,土性板硬。它是白色晶体,含有少量游离酸, 难吸潮,不易结块,物理性状好。虽然在制造中耗酸量 大,残留物影响土性,化肥厂多降低生产量,但它易溶 性好,价格较低,又附含S元素,宜作基肥和追肥,也 是复合肥厂家选用N源的辅配材料。
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。
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一、复混肥料基础知识
2.2 复混肥料 采用较为简单的工艺和设备,主要通过物理方法进
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一、复混肥料基础知识
2.2.2 高塔造粒法
高塔熔体造粒技术是世界复合肥行业一种先进的生 产工艺。
以熔体尿素、磷、钾等原料,经充分溶合后,从高 塔顶部喷淋而下,经空气自动冷却结晶而成为颗粒。
高塔造粒法优点:肥料颗粒光滑圆润,颗粒中间有 一自然小孔,溶解性好,水分含量低,防结块性能好, 抗压强度高。但对原材料规格要求较高,工艺控制参数 严格,规模小的厂难以实现。
二、复肥生产常用原料及性质
(一)、 氮肥的制造原理
1. 合成氨原理:(哈伯法,始于1913年)
高温、高压
3H2+N2
催化剂 2NH3+Q
2. 硝酸制造原理:(氨氧化法)
NH3 NO
O2
催化剂 高温
NO
O2 加压
NO2
H2O
HNO3+
3. 氮肥制造过程:
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二、复肥生产常用原料及性质
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一、复混肥料基础知识
2、按生产工艺特点分类
2.1 复合肥料 采用复杂的工艺和设备,通过化学方法合成,含两种或
两种以上主要养分的肥料。如磷酸一铵、二铵、硝酸磷肥、 硝酸钾、磷酸二氢钾等。此类肥料大多属二元型,成分含 量固定,无副作用,可长期存放。此类肥料可直接施用, 一般作为生产复混肥料的原料。此外还有氯化钾低温转化 制硫酸氢钾生产硫基复合肥,此种生产方式一般都采取料 浆法工艺。
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二、复肥生产常用原料及性质
4、硝酸铵 (NH4NO3) 含N:33--34%,为白色结晶,易溶于水,吸湿性强,
易结块,有助燃易爆性,施入土中分解成氨态N和硝态N被 作物吸收,不留残物,是生理中性肥料。宜于旱地旱作施用, 在稻田中因硝化作用易脱N损失。
施用要点:宜于北方和旱地旱作,宜作追肥,也可作基 肥,不能作种肥,它是复合肥厂家生产中高浓度,为经济作 物、花卉花草专用肥的多源N基材料。
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