CN102503634A - 尿基复合肥生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明具体为一种尿基复合肥生产工艺，解决了传统团粒法工艺在生产高尿复合肥时烘干温度难以控制、烘干机易结壁、产品粒形差，成粒率低等问题。本发明以碳酸钙替代传统的成粒剂凹凸棒，利用硫酸与碳酸钙和尿素发生的化学反应及反应热造粒。本发明所用的成粒剂是工业级碳酸钙，具有含量少、来源广泛、无毒的优点，且化学反应热提高了造粒温度，减少了系统中蒸汽的加入量，产品性质稳定、不容易发生粉化和结块。
Description
技术领域
本发明涉及肥料的生产工艺，具体为一种尿基复合肥生产工艺。
背景技术
尿基复合肥是以尿素为氮源和氯化铵、氯化钾、磷铵等基础肥料作为原料进行二次加工制取的高浓度复合肥。其含有作物生长所需的多种营养成分，可使农作物均衡吸收其养分，具有比单一肥料更好的农业增产效果；而且尿基复合肥是中性肥料，对土壤、作物的适应性强，施用方便，可节省大量的肥料包装、运输、存储和施肥的费用。
尿基复合肥常用的生产方法有物理造粒法(如熔体塔式造粒法、团粒法、料浆法)与化学造粒法(如氨酸法、硫酸脲氨化法)。
采用团粒法和料浆法等物理造粒法生产尿基复合肥，特别是高浓度尿基复合肥时，一般要在原料中添加6~10%的水以满足造粒的需要，导致能源消耗增加，甚至影响产品的颗粒强度和外观。尿素熔融喷浆造粒利用了尿浆的液相、低水分、高粘性特点使物料成粒。将传统团粒法工艺改造为尿素喷浆工艺，需妥善解决尿素浓溶液易结晶堵塞管道以及尿素在高温下易生成缩二脲的问题。
国内现有的氨酸法工艺，是在团粒法造粒工艺的基础上增加氨酸反应系统，充分利用硫酸与液氨反应产生的热量，减少水分的含量。此工艺有直接通氨的便利条件，便于控制造粒物料的pH。但氨酸法主要适用于含磷高的复合肥，工艺的适应范围有限。
专利200410039219.9中介绍了硫酸脲氨化生产高浓度尿基复合肥的方法。主要是利用硫酸脲与磷酸一铵、硫酸反应放出反应热，使物料迅速升温。该工艺配置硫酸脲的过程中副反应严重，而且要求酸解液在配制过程中保持硫酸脲溶液温度和粘度在正常操作范围内。
发明内容
本发明为了解决传统团粒法工艺在生产高尿复合肥时烘干温度难以控制、烘干机易结壁、产品粒形差，成粒率低等问题，提供了一种尿基复合肥生产工艺。
本发明是采用如下技术方案实现的：尿基复合肥生产工艺，其特征在于：包括以下步骤，
（1）将尿素、氯化铵、氯化钾、磷酸一铵、碳酸钙按比例搅拌均匀后，加入造粒机；
（2）造粒机内，将密度为1.42~1.61g/ cm3的工业硫酸喷洒至步骤（1）中的原料表面，工业硫酸的质量占原料质量的2~5%，利用硫酸与碳酸钙和 尿素发生的化学反应及反应热造粒，通入适量氨气控制造粒pH值为5~6，并通入适量蒸汽，控制造粒温度为60~80℃。
（3）形成的颗粒经过烘干和冷却，除去残余水分；
（4）然后经筛分机进行筛分处理，筛分出的粒径在2~4.75mm之间的颗粒经过防板结装置处理，得到成品颗粒；其余细粉返回返回造粒机造粒、其余大颗粒经破碎和除尘后形成细粉也返回造粒机造粒；
所述的步骤（1）中各组份重量份数为尿素23~37份、氯化铵37~46份、氯化钾10份、磷酸一铵13~14份、碳酸钙2~8份。
本发明直接利用各种化学反应热(硫酸与碳酸钙和尿素反应均为放热反应)，提高造粒温度，减少蒸汽的加入量，减轻烘干负荷，具有比传统造粒成本低的优点。且产品颗粒大小均匀，光泽度好，成粒率达80%，硬度最高达30N。
本发明的有益效果如下：
(1) 碳酸钙作为成粒剂，具有比传统造粒工艺所用成粒剂少，来源广泛、无毒的优点。特别是中量元素Ca参与胁迫信号的感受、传递、响应与表达，提高植物的抗逆性，能显著提高植物的抗旱保水能力。
(2) 硫酸作为粘结剂，与原料完全反应，在此过程中物料间的溶解、吸附、分子间作用力使得物料的粘性增加，产品的致密度和强度得到提高，降低了物料存储过程中的再次反应和晶型转变，使得产品性质稳定，不容易发生粉化和结块。
具体实施方式
尿基复合肥生产工艺，其特征在于：包括以下步骤，
（1）将尿素、氯化铵、氯化钾、磷酸一铵、碳酸钙按比例搅拌均匀后，加入造粒机；
（2）造粒机内，将密度为1.42~1.61g/cm3的工业硫酸喷洒至步骤（1）中的原料表面，工业硫酸的质量占原料质量的2~5%，利用硫酸与碳酸钙和尿素发生的化学反应及反应热造粒，通入适量氨气控制造粒pH值为5~6，并通入适量蒸汽，控制造粒温度为60~80℃。
（3）形成的颗粒经过烘干和冷却，除去残余水分；
（4）然后经筛分机进行筛分处理，筛分出的粒径在2~4.75mm之间的颗粒经过防板结装置处理，得到成品颗粒；其余细粉返回返回造粒机造粒、其余大颗粒经破碎和除尘后形成细粉也返回造粒机造粒；
所述的步骤（1）中各组份重量份数为尿素23~37份、氯化铵37~46份、氯化钾10份、磷酸一铵13~14份、碳酸钙2~8份。
所述的步骤（1）中，尿素粉碎为200目，碳酸钙为工业级碳酸钙。
所述的步骤（3）中烘干所使用的烘干筒进口温度为150~180℃，出口温度为50~70℃。
所述的步骤（3）中冷却采用两段式冷却的方法，使产品颗粒水分<1%；筛分机采用多级筛分机。
所述的步骤（4）中防板结装置所用防板结剂为惰性材料硅藻土、高岭土、滑石粉、膨润土的一种，用量为2kg/t。
实施例1
尿素、氯化铵、氯化钾、磷酸一铵和碳酸钙按37:37:10:14:2的比例搅拌均匀后，由斗提机及皮带运输到转鼓造粒机中；将密度为1.51 g/cm3的工业硫酸溶液均匀喷洒在物料上，用量为原料质量的2%，通入适量氨气控制造粒pH值为5~6，并通入适量蒸气，控制造粒温度为80℃，进行造粒；造出的颗粒半成品经过烘干和冷却，除去残余水分；然后经筛分机进行筛分处理，筛分出的粒径在2~3mm之间的颗粒经过防板结装置处理，得到成品颗粒；其余细粉返回返回造粒机造粒、其余大颗粒经破碎和除尘后形成细粉也返回造粒机造粒；其中烘干筒进口温度150℃，出口温度60℃；冷却处理采用两段冷却的办法，使产品颗粒水分<1%；防板结装置为设于筛风机后的有螺旋的扑粉防板结剂装置，可有效缓解成品颗粒板结。
实施例2
尿素、氯化铵、氯化钾、磷酸一铵和碳酸钙按32:39:10:14:5的比例搅拌均匀后，由斗提机及皮带运输到转鼓造粒机中；将密度为1.42 g/cm3的工业硫酸溶液均匀喷洒在物料上，用量为原料质量的3%，通入适量氨气控制造粒pH值为5~6，并通入适量蒸气，控制造粒温度为70℃，进行造粒；造出的颗粒半成品经过烘干和冷却，除去残余水分；然后经筛分机进行筛分处理，筛分出的粒径在2~3mm之间的颗粒经过防板结装置处理，得到成品颗粒；其余细粉返回返回造粒机造粒、其余大颗粒经破碎和除尘后形成细粉也返回造粒机造粒；其中烘干筒进口温度160℃，出口温度70℃；冷却处理采用两段冷却的办法，使产品颗粒水分<1%；防板结装置为设于筛风机后的有螺旋的扑粉防板结剂装置，可有效缓解成品颗粒板结。
实施例3
尿素、氯化铵、氯化钾、磷酸一铵和碳酸钙按23:46:10:13:8的比例搅拌均匀后，由斗提机及皮带运输到转鼓造粒机中；将密度为1.61 g/cm3的工业硫酸溶液均匀喷洒在物料上，用量为原料质量的5%，通入适量氨气控制造粒pH值为5~6，并通入适量蒸气，控制造粒温度为60℃，进行造粒；造出的颗粒半成品经过烘干和冷却，除去残余水分；然后经筛分机进行筛分处理，筛分出的粒径在2~3mm之间的颗粒经过防板结装置处理，得到成品颗粒；其余细粉返回返回造粒机造粒、其余大颗粒经破碎和除尘后形成细粉也返回造粒机造粒；其中烘干筒进口温度180℃，出口温度50℃；冷却处理采用两段冷却的办法，使产品颗粒水分<1%；防板结装置为设于筛风机后的有螺旋的扑粉防板结剂装置，可有效缓解成品颗粒板结。
Claims (6)
1.一种尿基复合肥生产工艺，其特征在于：包括以下步骤，
（1）将尿素、氯化铵、氯化钾、磷酸一铵、碳酸钙按比例搅拌均匀后，加入造粒机；
（2）造粒机内，将密度为1.42~1.61g/cm3的工业硫酸喷洒至步骤（1）中的原料表面，工业硫酸的质量占原料质量的2~5%，利用硫酸与碳酸钙和尿素发生的化学反应及反应热造粒，通入适量氨气控制造粒pH值为5~6，并通入适量蒸汽，控制造粒温度为60~80℃；
（3）形成的颗粒经过烘干和冷却，除去残余水分；
（4）然后经筛分机进行筛分处理，筛分出的粒径在2~4.75mm之间的颗粒经过防板结装置处理，得到成品颗粒；其余细粉返回造粒机造粒、其余大颗粒经破碎和除尘后形成细粉也返回造粒机造粒；
所述的步骤（1）中各组份重量份数为尿素23~37份、氯化铵37~46份、氯化钾10份、磷酸一铵13~14份、碳酸钙2~8份。
2.根据权利要求1所述的尿基复合肥生产工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中，尿素粉碎为200目，碳酸钙为工业级碳酸钙。
3.根据权利要求2所述的尿基复合肥生产工艺，其特征在于：所述的步骤（3）中烘干所使用的烘干筒进口温度为150~180℃，出口温度为50~70℃。
4.根据权利要求2或3所述的尿基复合肥生产工艺，其特征在于：所述的步骤（3）中冷却采用两段式冷却的方法，使产品颗粒水分<1%；筛分机采用多级筛分机。
5.根据权利要求3所述的尿基复合肥生产工艺，其特征在于：所述的步骤（4）中防板结装置所用防板结剂为惰性材料硅藻土、高岭土、滑石粉、膨润土的一种，用量为2kg/t。
6.根据权利要求4所述的尿基复合肥生产工艺，其特征在于：所述的步骤（4）中防板结装置所用防板结剂为惰性材料硅藻土、高岭土、滑石粉、膨润土的一种，用量为2kg/t。
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