CN102728274B

CN102728274B - 磷酸盐的造粒方法

Info

Publication number: CN102728274B
Application number: CN201210220216.XA
Authority: CN
Inventors: 马永强; 曾春华; 温长明; 石建华; 李顺方
Original assignee: GUIZHOU CHUANHENG CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: GUIZHOU CHANHEN CHEMICAL CO., LTD.
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: CN102728274A

Abstract

本发明公开了一种提高一次造粒成球率的磷酸盐造粒方法，属于含磷肥料、饲料生产技术领域。该方法包括如下步骤：a、磷酸盐物料破碎；b、将破碎后的物料和粘结剂连续送入搅齿造粒机，使造粒机内物料的水分含量为5～20％，造粒得到颗粒状磷酸盐物料；搅齿造粒机的搅齿呈螺旋线设置形成搅齿组，搅齿组至少为两组且沿主轴轴向呈多头螺旋线布置，在主轴任一横截面上搅齿沿主轴周向均匀分布，搅齿造粒机的机壳内壁设置有防粘结层，搅齿造粒机的推料螺旋外圆采用锯齿形结构；c、采用回转圆筒烘干的方式对颗粒状磷酸盐物料进行烘干；d、对烘干物料进行筛分得到合格粒状产品。本发明方法可极大的提高了磷酸盐一次造球成球率，减少用水量，降低能耗。

Description

磷酸盐的造粒方法

技术领域

本发明属于含磷肥料、饲料生产技术领域，具体涉及一种磷酸盐的造粒方法。

背景技术

粉状磷酸盐在使用过程会产生粉尘，造成磷资源浪费。部分粉状磷酸盐含游离磷酸，产品在堆放过程中易结块。为解决磷酸盐产品因粉尘和结块原因对后续使用带来的不便，需对磷酸盐产品进行造粒。现目前磷酸盐的造粒方式可分为团粒法、料浆法、熔体法和挤压造粒法。使用的造粒设备有：圆盘造粒机、转鼓造粒机、雾化烘干造粒设备、喷浆造粒设备和挤压造粒设备。

专利号为200810017059.6、公开日期为2008年10月29日的中国专利涉及一种高塔造粒工艺，该方法适宜于易熔融物料造粒、对塔体高度有要求。专利号200910020480.7，公开日期为2009年9月16日的中国专利涉及一种肥料生产的造粒方法，造粒工艺为：造粒原料和造粒助剂混合后进入造粒机，在造粒机内对造粒原料施加压力，使造粒原料成型，成型物料经切割后，得到不同粒径的造粒产品。

以上造粒方式存在工艺流程长、投资和占地面积大，产品一次成球率低，且设备运行能耗高、设备运行振动和噪音大。目前在磷酸盐造粒领域应用最多的转鼓造粒也存在返料量大，能耗高，大颗粒物料难破碎的弊端。

目前，在售的搅齿造粒机的机壳通常都为圆筒形；搅齿在主轴上沿轴向呈螺旋线设置形成搅齿组，搅齿组沿主轴轴向呈单头或双头螺旋线布置，双头螺旋线布置的搅齿造粒机中，“双头”并未以主轴对称；机壳内壁均为一般碳钢或不锈钢，机壳内的两端推料螺旋外圆都为线性。发明人发现，当用搅齿造粒机对磷酸盐进行造粒时，会出现机壳内壁结料严重，使得出料不畅、整机运行时震动强烈，单位产能负荷大，清理困难的缺点；因此，现有技术中没有运用搅齿造粒机对磷酸盐进行造粒的记载。

针对以上造粒现状，申请人开发了一种利用搅齿造粒设备的适宜磷酸盐的造粒工艺，通过专利查新，采用搅齿造粒设备在磷酸盐造粒领域属于首次应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用搅齿造粒机、提高一次造粒成球率的磷酸盐造粒方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：磷酸盐的造粒方法，包括如下步骤：

a、磷酸盐物料破碎，使破碎后的物料粒度小于20mm；

b、将破碎后的物料和粘结剂连续送入搅齿造粒机，使造粒机内物料的水分含量为5～20％，造粒得到颗粒状磷酸盐物料；

所述粘结剂为水、硫酸镁溶液、淀粉溶液或蒸汽中的至少一种；

搅齿造粒机的多个搅齿在主轴上沿轴向呈螺旋线设置形成搅齿组，搅齿组至少为两组且沿主轴轴向呈多头螺旋线布置，在主轴任一横截面上搅齿沿主轴周向均匀分布，搅齿造粒机的机壳内壁设置有防粘结层，搅齿造粒机的推料螺旋外圆采用锯齿形结构；

c、采用回转圆筒烘干的方式对颗粒状磷酸盐物料进行烘干，热风进口温度控制在350～550℃，尾气出口温度控制在65～120℃，烘干后物料含水0.5～2.0％；

d、对烘干物料进行筛分得到合格粒状产品。

其中，上述方法中所述磷酸盐为重过磷酸钙、过磷酸钙、磷酸铵盐或饲料级磷酸钙盐。

其中，上述方法中所述磷酸盐含水量小于15％。

其中，上述方法中步骤b中，造粒机内物料的水分含量为8～14％。

其中，上述方法中步骤c中，干燥时热风进口温度控制在400～500℃，尾气出口温度控制在90～110℃，烘干后物料含水1～1.5％。

其中，上述方法中步骤d中，筛分后的大颗粒物料返回步骤a进行破碎。

其中，上述方法中所述搅齿组为3～6组。

其中，上述方法中所述搅齿造粒机的机壳为U型槽式。

本发明的有益效果是：发明人发现，之所以现有技术中没有运用搅齿造粒机对磷酸盐进行造粒的记载，是由于用搅齿造粒机对磷酸盐进行造粒时，会出现机壳内壁结料严重，使得出料不畅、整机运行时震动强烈，单位产能负荷大，清理困难的缺点。本发明通过对搅齿造粒机进行一定的改进，使搅齿在主轴上沿轴向呈螺旋线设置形成搅齿组，搅齿组至少为两组且沿主轴轴向呈多头螺旋线布置，在主轴任一横截面上搅齿沿主轴周向均匀分布，搅齿造粒机的机壳内壁设置有防粘结层，搅齿造粒机的推料螺旋外圆采用锯齿形结构；从而解决了机壳内壁结料严重，出料不畅、整机运行震动强烈，单位产能负荷大，清理困难的缺点；再通过对磷酸盐物料的粒度、进入造粒机的物料含水量以及烘干步骤的工艺参数的控制，不但成功使用搅齿造粒机对磷酸盐进行造粒，而且所得颗粒不易破碎、强度高，从而得到了一种适于对磷酸盐进行造粒的工艺，并极大的提高了磷酸盐一次造球成球率。

利用本发明方法对磷酸盐进行造粒，可减少用水量降低烘干能耗，所得的造粒颗粒均匀、强度高，长期堆放和转运的过程中不易破碎和结块；一次造球成球率可稳定控制在90%以上，返料量降至10%以下，减少因返料产生的能耗，有效的提高的设备利用率，使磷酸盐造粒工艺更能满足生产需求。本发明方法还可对粘结剂和用量进行调节，从而获得所需粒度范围的产品。

附图说明

图1为本发明方法流程示意图；

图2为搅齿造粒机结构示意图；

图3为图2的A-A剖面示意图；

图4为图2的B-B剖面示意图。

图中标记为：1是动力装置、2是进料口、3是机壳、4是主轴、5是搅齿、6是推料螺旋、7是下料口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

磷酸盐的造粒方法，包括如下步骤：

a、磷酸盐物料破碎，使破碎后的物料粒度小于20mm；

d、对烘干物料进行筛分得到合格粒状产品。

本发明对搅齿造粒机进行改进，是为了克服用搅齿造粒机对磷酸盐进行造粒时，会出现机壳内壁结料严重，使得出料不畅、整机运行时震动强烈，单位产能负荷大，清理困难的缺点。本发明搅齿组至少为两组且沿主轴轴向呈多头螺旋线布置，在主轴任一横截面上搅齿沿主轴周向均匀分布，有利于解决物料径向结圈造成的出料不畅；机壳内壁设置有防粘接层，有利于减轻了物料在筒体内壁的粘接强度，有利于结壁物料的刮除和清理；推料螺旋外圆采用锯齿结构，减轻了与物料接触的长度，有利于降低负荷和减小振动；因此，本发明对搅齿造粒机的改进能够克服用搅齿造粒机对磷酸盐进行造粒时产生的缺陷。本发明对磷酸盐物料的粒度、进入造粒机的物料含水量的控制，是为了配合搅齿造粒机，提高一次造粒成球率；控制烘干步骤的工艺参数，也是为了配合搅齿造粒机从而使得所得颗粒不易破碎、强度高，进一步提高了磷酸盐一次造球成球率。最终，本发明得到了一种适于对磷酸盐进行造粒的工艺。

优选的，上述方法中所述磷酸盐含水量小于15％。

优选的，为了进一步提高一次造粒成球率，上述方法中步骤b中，造粒机内物料的水分含量为8～14％。

优选的，为了进一步提高所得颗粒的强度，上述方法中步骤c中，干燥时热风进口温度控制在400～500℃，尾气出口温度控制在90～110℃，烘干后物料含水1～1.5％。

优选的，上述方法中步骤d中，筛分后的大颗粒物料返回步骤a进行破碎。

优选的，为了使搅齿造粒机的结构更加合理，上述方法中所述搅齿组为3～6组。

优选的，为了进一步方便对造粒机内部物料进行清理，上述方法中所述搅齿造粒机的机壳为U型槽式。

下面通过实施例对本发明的具体实施方式作进一步的说明，但并不因此将本发明的保护范围限制是实施例当中。实施例中所述搅齿造粒机的多个搅齿在主轴上沿轴向呈螺旋线设置形成搅齿组，搅齿组为4组且沿主轴轴向呈4头螺旋线布置，在主轴任一横截面上搅齿沿主轴周向均匀分布，搅齿造粒机的机壳内壁设置有防粘结层，搅齿造粒机的推料螺旋外圆采用锯齿形结构；搅齿造粒机的机壳为U型槽式。

实施例一使用搅齿造粒机对磷酸二氢钙进行造粒

1、造粒用原料组成：饲料级磷酸二氢钙；造粒用粘结剂为工业用水。

2、水份含量5％的磷酸二氢钙经破碎后得到粒径小于20mm的破碎物料进入产品造粒料仓，经皮带计量秤后按照8吨/小时的投料量连续进入搅齿造粒机，造粒机上方的水喷头给水量为：350～540kg/h，在造粒机内控制磷酸二氢钙水份含量在9～11％。磷酸二氢钙原料在以上条件下得到粒度均匀的颗粒物料半成品，出造粒机物料采用回转圆筒烘干的方式对颗粒状磷酸盐物料进行烘干，热风进口温度控制在400～500℃，尾气出口温度控制在90～110℃，烘干后物料含水小于1.5％，使用直径1mm的振动筛进行一次筛分，筛上物返回破碎后与原料进行混合进行再次造粒，筛下物经冷却包装即为造粒产品。造粒产品量为7.06t/h，返回破碎工艺进行二次造粒的量为0.54t/h。

3、搅齿造粒机所生产的颗粒磷酸二氢钙粒度分布及指标情况见表1：

表1实施例1产品指标

实施例二使用搅齿造粒机对重过磷酸钙进行造粒

1、造粒用原料组成：重过磷酸钙；造粒用粘结剂为工业用水。

2、重过磷酸钙造粒生产方法：水份含量6.8％的重过磷酸钙经破碎后得到粒径小于5mm的破碎物料进入产品造粒料仓，物料经皮带计量秤后按照6.5吨/小时的投料量连续进入搅齿造粒机，造粒机上方的水喷头给水量为：160～310kg/h，在造粒机内控制重过磷酸钙水份含量在9～11％，重过磷酸钙原料在以上条件下得到粒度均匀的颗粒物料半成品，出造粒机物料采用回转圆筒烘干的方式对颗粒状磷酸盐物料进行烘干，热风进口温度控制在400～500℃，尾气出口温度控制在90～110℃，烘干后物料含水小于1.5％，使用直径1mm的振动筛进行一次筛分，筛上物返回造粒系统，所得筛下物经冷却包装即为造粒产品。造粒产品量为5.54t/h，返回破碎进行二次造粒的量为0.51t/h。

3、搅齿造粒机所生产的颗粒重过磷酸钙粒度分布及指标情况见表2：

表2实施例2产品指标

实施例三使用搅齿造粒机对饲料级磷酸氢钙进行造粒

1、造粒原料：饲料级磷酸氢钙、工业水、淀粉

2、生产方法：

水份含量10%的磷酸氢钙经破碎后得到粒径小于10mm的破碎物料进入产品造粒料仓，物料经皮带计量秤后按6.5吨/h的投料量连续进入搅齿造粒机，使用150～300kg/h的造粒用水量配制浓度3%的淀粉溶液，并通过造粒机前端喷头均匀雾化到造粒物料表面，同时控制造粒机内部的磷酸氢钙含水量12～14%。磷酸氢钙在以上条件下得到粒度均匀的颗粒物料半成品，出造粒机物料采用回转圆筒烘干的方式对颗粒状磷酸盐物料进行烘干，进热风口温度控制在450～500℃，尾气出口温度控制在100～120℃，烘干后物料含水小于2％，使用直径1mm的振动筛进行一次筛分，筛上物返回造粒系统，筛下物经冷却包装即为造粒产品。造粒产品量为5.4t/h，返回破碎进行二次造粒的量为0.45t/h。

3、搅齿造粒机所生产的颗粒磷酸氢钙粒度分布及指标情况件表3：

表3实施例3产品指标

实施例四使用搅齿造粒机对磷酸一铵进行造粒

1、造粒原料:肥料磷酸一铵半成品、蒸汽。

2、生产方法：水份含量6%的磷酸一铵半成品经破碎后进入产品造粒料仓，原料计量后按投料量为10吨/小时进入搅齿造粒机，通过向造粒机内加入蒸汽来提高造粒物料的水份含量，同时控制出造粒机的磷酸一铵含水量在9～12%。磷酸一铵在以上条件下得到粒度均匀的颗粒物料半成品，出造粒机物料采用回转圆筒烘干的方式对颗粒状磷酸盐物料进行烘干，热风进口温度控制在380～420℃，尾气出口温度控制在90～100℃，烘干后物料含水小于1.5％，使用直径1mm的振动筛进行一次筛分，筛上物返回造粒系统，筛下物冷却包装即为造粒产品。造粒产品量为8.65t/h，返回破碎进行二次造粒的量为0.75t/h。

3、搅齿造粒机所生产的颗粒磷酸一铵粒度分布及指标情况见表4：

表4实施例产品指标

对比例1：磷酸二氢钙圆盘造粒

1、造粒原料:磷酸二氢钙、硫酸镁水溶液。

2、造粒过程：水份含量8％的磷酸二氢钙经破碎后得到粒径小于20mm的破碎物料进入产品造粒料仓，经皮带计量秤后按照6吨/小时的投料量连续进入搅齿造粒机，按照570～900kg/h的造粒用水量配制浓度3%的硫酸镁溶液，并通过造粒机上部喷头加入造粒机内部，使物料与粘结剂充分混合。在圆盘造粒机内控制磷酸二氢钙造粒用水份含量在15～20％。磷酸二氢钙原料在以上条件下进行成球，出造粒机物料经烘干机后进行筛分工序：使用直径1mm的振动筛进行一次筛分，筛上物返回破碎后与原料进行混合进行再次造粒；筛下物使用粒径0.2mm的振动筛进行二次筛分，二次筛分筛上物作为产品经冷却后进行包装，筛下物为粉料，需返回造粒系统进行造粒。造粒产品量为3.31t/h，返回破碎工艺进行二次造粒的量为2.2t/h。

3、使用圆盘造粒对磷酸二氢钙进行造粒，所得造粒产品粒度指标情况见表5：

表5对比例产品指标

对比例2：磷酸二氢钙转鼓造粒

1、造粒原料:磷酸二氢钙、蒸气。

2、造粒过程：水份含量8%的磷酸二氢钙半成品经破碎后进入产品造粒料仓，原料计量后按投料量为7吨/小时进入造粒机，通过向造粒机内加入蒸汽来提高造粒物料的水份含量，同时控制出造粒机物料含水量在12～18%。磷酸二氢钙在以上条件下通过转鼓旋转，团聚成球后进入烘干工序进行烘干得到水分含量0.5～2%的烘干产品，经冷却工序后，使用直径1mm的振动筛进行一次筛分，筛上物经链式破碎后与原料进行混合进行再次造粒；筛下物使用粒径0.2mm的振动筛进行二次筛分，二次筛分筛上物作为产品经冷却后进行包装，筛下物为粉料，需返回造粒系统进行造粒。造粒产品量为4.18t/h，返回破碎工艺进行二次造粒的量为2.25t/h。

3、使用转鼓造粒对磷酸二氢钙进行造粒，所得造粒产品粒度指标情况见表6：

表6对比例2产品指标

从实施例可知，本发明对搅齿造粒机进行改进后，克服了了用搅齿造粒机对磷酸盐进行造粒的缺陷，配合本发明对对磷酸盐物料的粒度、进入造粒机的物料含水量以及烘干步骤的工艺参数的控制，得到了一种适于对磷酸盐进行造粒的工艺，并极大的提高了磷酸盐一次造球成球率（成球率达90%以上），返料量降至10%以下，并且提高了所得颗粒产品的强度。

Claims

1.磷酸盐的造粒方法，其特征在于包括如下步骤：

a、磷酸盐物料破碎，使破碎后的物料粒度小于20mm；所述磷酸盐含水量小于15％；

b、将破碎后的物料和粘结剂连续送入搅齿造粒机，使造粒机内物料的水分含量为8～14％，造粒得到颗粒状磷酸盐物料；

d、对烘干物料进行筛分得到合格粒状产品。

2.根据权利要求1所述的磷酸盐的造粒方法，其特征在于：所述磷酸盐为重过磷酸钙、过磷酸钙、磷酸铵盐或饲料级磷酸钙盐。

3.根据权利要求1所述的磷酸盐的造粒方法，其特征在于：步骤c中，干燥时热风进口温度控制在400～500℃，尾气出口温度控制在90～110℃，烘干后物料含水1～1.5％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的磷酸盐的造粒方法，其特征在于：步骤d中，筛分后的大颗粒物料返回步骤a进行破碎。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的磷酸盐的造粒方法，其特征在于：所述搅齿组为3～6组。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的磷酸盐的造粒方法，其特征在于：所述搅齿造粒机的机壳为U型槽式。