CN103232293B - 高浓度复混肥及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种高浓度复混肥及其生产方法，其中，所述方法包括以下步骤：物料粉碎、混匀：按配方比例称取磷铵、氯化铵、硝磷、氯化钾，破碎并混合均匀后送入转鼓造粒机中；氨酸反应：将液氨和稀硝酸通入管式反应器内进行氨酸反应；转鼓造粒：将液氨和稀硝酸经管式反应器反应后，喷涂在转鼓造粒机内，利用液氨与稀硝酸的化学反应热进行造粒；烘干、冷却、筛分：将造粒后的颗粒进行烘干、冷却、筛分，粒度合格的颗粒进入包膜机内，大颗粒返回破碎，小颗粒返回造粒机内；防结块剂包膜：将防结块剂雾化喷涂在包膜机中进行包膜，即得高浓度复混肥。本发明利用硝酸和氨气之间的化学反应热来提高造粒温度，改善物料特性，提高装置生产能力，降低生产成本。

Description

高浓度复混肥及其生产方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，更具体地说，涉及一种高浓度复混肥及其生产方法。

背景技术

肥料是植物的粮食，是极其重要的农业生产物资，是农业生产发展和国家粮食安全的重要保障。随着我国化肥工业和农业生产的不断发展，复合肥料作为一种营养成分比较齐全的肥料，在近几十年中得到了迅速发展。

目前国内复合肥料的生产存在着能耗高、污染多、投资大等问题，复合肥企业面临激烈的市场竞争，产品具有竞争优势显得非常重要。含填充剂的复合肥料因受填充剂影响，产品速溶性差、溶解有残渣、外观颜色不稳定，同时原材料特性对含填充剂的复合肥造粒和干燥影响明显，生产能耗大，产品制造成本高，已不能满足市场对产品质量和成本的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的复合肥料的生产存在能耗高、污染多、投资大的缺陷，提供一种高浓度复混肥及其生产方法，其采用稀硝酸与液氨反应放出的反应热对水分闪蒸，并提高造粒温度，降低物料水分，减轻干燥负荷，煤耗、电耗大幅度降低，节能效果显著。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高浓度复混肥，所述高浓度复混肥的原料包括稀硝酸、液氨、氯化铵、硝磷、氯化钾和包膜材料，以所述原料的总质量为基准，所述原料中上述各种物质在总质量中所占的质量百分比为：

在本发明所述的高浓度复混肥中，所述稀硝酸的浓度为50%～60%。

在本发明所述的高浓度复混肥中，所述包膜材料为防结块剂。

在本发明所述的高浓度复混肥中，所述高浓度复混肥的粒径为2mm～4mm。

一种高浓度复混肥的生产方法，包括以下步骤：

物料粉碎、混匀：按预定的配方比例称取磷铵、氯化铵、硝磷、氯化钾，破碎并混合均匀后送入转鼓造粒机中；

氨酸反应：将液氨和稀硝酸通入管式反应器内进行氨酸反应；

转鼓造粒：将液氨和稀硝酸经管式反应器反应后，喷涂在上述转鼓造粒机内，利用液氨与稀硝酸的化学反应热进行造粒，并加入适量蒸汽，使造粒机内的造粒温度达到40～50℃；

烘干、冷却、筛分：将造粒后的颗粒进行烘干、冷却、筛分，筛分后粒度合格的颗粒进入包膜机内，大颗粒返回破碎，小颗粒返回造粒机内；

防结块剂包膜：将防结块剂雾化喷涂在包膜机中，对所述颗粒进行包膜，即得所述高浓度复混肥。

在本发明所述的高浓度复混肥的生产方法中，所述转鼓造粒步骤中，所述转鼓造粒机内的PH值控制在4.0～8.0之间。

在本发明所述的高浓度复混肥的生产方法中，所述稀盐酸的浓度为50%～60%。

在本发明所述的高浓度复混肥的生产方法中，所述烘干、冷却、筛分步骤中，将造粒后的颗粒经一级烘干和一级冷却后进行粗筛分，然后进行二级烘干和二级冷却后再进行细筛分，最后粒度合格的颗粒的粒径在2mm～4mm之间。

在本发明所述的高浓度复混肥的生产方法中，所述烘干、冷却、筛分步骤中，所述的烘干是在烘干机内进行的，所述烘干机的进口温度为130℃～140℃，出口温度为60℃～70℃。

实施本发明的高浓度复混肥及其生产方法，具有以下有益效果：（1）本发明仅需在原转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置基础上增加管式反应器、文丘里洗涤器、造粒尾气洗涤装置、氨酸计量装置及一些辅助生产装置即可，投资少，易操作；（2）造粒采用氨酸法转鼓造粒工艺，无需增加造粒填充剂和调理剂，提高肥料的溶解性并避免由于填充剂的颜色变化而导致肥料颜色变化，降低产品配料成本；（3）利用硝酸和氨气之间的化学反应热来提高造粒温度，改善物料特性，使之达到最佳的造粒工艺，物料返料比降低，提高装置生产能力，降低生产成本；(4)不使用蒸汽、水造粒，氨酸反应生成大量热量，降低物料水分，减轻干燥负荷，煤耗、电耗大幅度降低，节能效果显著；（5）所制得的产品中肥料增效剂和氮磷钾含量可根据需要调节；（6）所制得的复合肥料颗粒洁白、光滑、圆润，强度高、水分低、不结块，溶解无残渣，而且还能提高养分利用率、增产增收，改善农产品品质，增强作物抗逆性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例提供的高浓度复混肥的生产方法的工艺流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明实施例提供的高浓度复混肥中，高浓度复混肥的原料包括稀硝酸、液氨、氯化铵、硝磷、氯化钾和包膜材料，以所有原料的总质量为基准，所述原料中上述各种物质在总质量中所占的质量百分比为：

其中，稀硝酸的浓度为50%～60%的水溶液；包膜材料为防结块剂，该防结块剂可以为硅藻土、凹凸棒粉、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺或其混合物，目的是防止复混肥结块而失效；且该高浓度复混肥的粒径在2mm～4mm之间，粒径均匀，颗粒较小。

本发明的高浓度复混肥，以液氨作为氮源而不再使用尿素，节约了成本，且不用填充剂进一步提高了肥料的溶解性，并避免了由于填充剂的颜色变化而导致肥料颜色变化，影响肥料的肥效；且利用液氨和稀硝酸的反应对水分进行闪蒸，可提高造粒温度，减少造粒水分。

请参阅图1，本发明较佳实施例提供的高浓度复混肥的生产方法，包括以下步骤：

步骤S10：物料粉碎、混匀：按配方比例称取磷铵、氯化铵、硝磷、氯化钾，破碎并混合均匀后送入转鼓造粒机中。

以原料的总质量为基准，准确称量15%～18%的磷铵、36%～40%的氯化铵、9%～11%的硝磷、18%～20%的氯化钾一起放入破碎机内混合均匀，然后将混合均匀的原料送入转鼓造粒机中。

步骤S20：氨酸反应：将液氨和稀硝酸通入管式反应器内进行氨酸反应。

以原料的总质量为基准，控制稀硝酸的质量百分含量为11%～14%、液氨的质量百分含量为2%～4%，将液氨和稀硝酸通入管式反应器内进行氨酸反应，生成硝酸铵。其中，稀硝酸的浓度为50%～60%。

步骤S30：转鼓造粒：将液氨和稀硝酸经管式反应器反应后，喷涂在上述转鼓造粒机内，利用液氨与稀硝酸的化学反应热进行造粒，并加入适量蒸汽，使造粒机内的造粒温度达到40～50℃。

将步骤S20中生成的硝酸铵喷涂在步骤S10中的转鼓造粒机内，利用液氨与稀硝酸反应后产生的热量提高造粒温度，减少造粒水分；且液氨与稀硝酸反应后产生的蒸汽用于提供造粒水分，只需要再加入少量的蒸汽，使造粒机内的造粒温度达到40～50℃，与现有技术相比，减少了蒸汽的加入量；反应后产生的液体硝酸铵粘性极强，用于提供造粒粘性，不需外加粘土。同时，液氨和稀硝酸的加入量不宜过多，以保持造粒机内的PH值在4.0～8.0之间，优选地，造粒机内的PH值在5.0～7.0之间。造粒机的尾气由风机加压、文氏除尘器、旋风除雾器除尘后，经60米烟囱放空。

步骤S40：烘干、冷却、筛分：将造粒后的颗粒进行烘干、冷却、筛分，筛分后粒度合格的颗粒进入包膜机内，大颗粒返回破碎，小颗粒返回造粒机内。

所述的烘干是在烘干机内进行的，且烘干机的进口温度为130℃～140℃，出口温度为60℃～70℃。具体地，经步骤S30造粒后的颗粒先进入一级烘干机烘干及一级冷却机冷却，然后进入筛分机进行粗筛分，并将粗级筛分筛分下的大颗粒返回破碎机破碎；粗筛分之后再进入二级烘干机烘干及二级冷却机冷却，接着进入筛分机进行细筛分，颗粒粒径在2mm～4mm之间的为粒度合格的颗粒，该粒径合格的颗粒进入包膜机内包膜；粒径不合格的颗粒同经破碎机破碎的大颗粒一起返回转鼓造粒机内重新造粒。且一级烘干机和二级烘干机的进口温度均为130℃～140℃，出口温度均为60℃～70℃，烘干的时间均为15min～35min。一级烘干机、一级冷却机、二级烘干机、二级冷却机的尾气通过除尘室，经风机加压、文氏除尘器、旋风除雾器除尘后，经60米烟囱放空。

步骤S50：防结块剂包膜：将防结块剂雾化喷涂在包膜机中，对所述颗粒进行包膜，即得所述高浓度复混肥。

将一定质量的防结块剂经空气雾化后，均匀喷涂在筛分后粒径合格的颗粒上，对肥料进行包膜，即得该高浓度复混肥。进一步地，可以将包膜后的肥料充分混匀、包装，得到成品。

采用本发明的方法制得的高浓度复混肥，部分指标已超过国家标准GB15063-2009复混肥料的要求，现将国家标准和采用本发明的方法制得的产品实现的技术指标列表如下，如表1所示。

表1

如表1所示，采用本发明的方法制得的高浓度复混肥的技术指标已经超过了国家标准GB15063-2009复混肥料的技术要求。

本发明还对一级烘干机和二级烘干机的热风炉，转鼓造粒机的锅炉炉体进行保温处理措施，并对尾气余热和蒸汽冷凝水余热进行回收，蒸汽管道和蒸汽加热设备保温，通过这种之间或间接的节能措施，本生产装置生产成本降低，大约降低了15%左右。进一步地，本方法利用稀硝酸与液氨的化学反应放出热量加热物料，节约了蒸汽用量；用氨作为氮源，减少尿素用量，原材料成本也降低了，生产成本费用合计降低70-90元/吨。

本发明的高浓度复混肥的生产方法，具有以下有益效果：（1）本发明仅需在原转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置基础上增加管式反应器、文丘里洗涤器、造粒尾气洗涤装置、氨酸计量装置及一些辅助生产装置即可，投资少，易操作；（2）造粒采用氨酸法转鼓造粒工艺，无需增加造粒填充剂和调理剂，提高肥料的溶解性并避免由于填充剂的颜色变化而导致肥料颜色变化，降低产品配料成本；（3）利用硝酸和氨气之间的化学反应来提高造粒温度，改善物料特性，使之达到最佳的造粒工艺，物料返料比降低，提高装置生产能力，降低生产成本；(4)不使用蒸汽、水造粒，氨酸反应生成大量热量，降低物料水分，减轻干燥负荷，煤耗、电耗大幅度降低，节能效果显著；（5）所制得的产品中肥料增效剂和氮磷钾含量可根据需要调节；（6）所制得的复合肥料颗粒洁白、光滑、圆润，强度高、水分低、不结块，溶解无残渣，而且还能提高养分利用率、增产增收，改善农产品品质，增强作物抗逆性。

实施例1

一种高浓度复混肥，以所有原料的总质量为基准，所述原料包含具有以下质量百分比的组分：

（1）物料粉碎、混匀：分别准确称量180公斤的磷铵、360公斤的氯化铵、110公斤的硝磷、199公斤的氯化钾一起放入破碎机内混合均匀，然后将混合均匀的原料送入转鼓造粒机中。

（2）氨酸反应：将40公斤的液氨和110公交浓度为50%的稀硝酸通入管式反应器内进行氨酸反应，生成硝酸铵。

（3）转鼓造粒：将上述反应生成的硝酸铵喷涂在转鼓造粒机内，利用液氨与稀硝酸的化学反应热进行造粒，并加入适量的蒸汽，使造粒机内的造粒温度在40℃，并控制硝酸铵的用量使转鼓机内的PH值为4。

（4）烘干、冷却、筛分：将造粒后的颗粒送入一级烘干机烘干，其中一级烘干机的进口温度为130℃，出口温度为60℃，烘干时间为15min，接着进入一级冷却剂冷却后，进入筛分机进行粗筛分，并将筛分下的大颗粒返回破碎机破碎；粗筛分之后再进入二级烘干机烘干，二级烘干机的进口温度为140℃，出口温度为70℃，烘干时间为35min，然后进入二级冷却机冷却后，再进入筛分机进行细筛分，颗粒粒径在2mm的为粒径合格的颗粒，该粒径合格的颗粒进入包膜机内包膜；粒径不合格颗粒同经破碎机破碎的大颗粒一起再返回转鼓造粒机内重新造粒。

（5）防结块剂包膜：称取1公斤的防结块剂，经空气雾化后，均匀喷涂在包膜机内的颗粒上，对肥料进行包膜，即得该高浓度复混肥。

实施例2

一种高浓度复混肥，以所有原料的总质量为基准，所述原料包含具有以下质量百分比的组分：

（1）物料粉碎、混匀：分别准确称量150公斤的磷铵、400公斤的氯化铵、107公斤的硝磷、180公斤的氯化钾一起放入破碎机内混合均匀，然后将混合均匀的原料送入转鼓造粒机中。

（2）氨酸反应：将20公斤的液氨和140公交浓度为60%的稀硝酸通入管式反应器内进行氨酸反应，生成硝酸铵。

（3）转鼓造粒：将上述反应生成的硝酸铵喷涂在转鼓造粒机内，利用液氨与稀硝酸的化学反应热进行造粒，并加入适量的蒸汽，使造粒机内的造粒温度在50℃，并控制硝酸铵的用量使转鼓机内的PH值为8。

（4）烘干、冷却、筛分：将造粒后的颗粒送入一级烘干机烘干，其中一级烘干机的进口温度为135℃，出口温度为65℃，烘干时间为20min，接着进入一级冷却剂冷却后，进入筛分机进行粗筛分，并将筛分下的大颗粒返回破碎机破碎；粗筛分之后再进入二级烘干机烘干，二级烘干机的进口温度为140℃，出口温度为63℃，烘干时间为30min，然后进入二级冷却机冷却后，再进入筛分机进行细筛分，颗粒粒径在4mm的为粒径合格的颗粒，该粒径合格的颗粒进入包膜机内包膜；粒径不合格颗粒同经破碎机破碎的大颗粒一起再返回转鼓造粒机内重新造粒。

（5）防结块剂包膜：称取3公斤的防结块剂，经空气雾化后，均匀喷涂在包膜机内的颗粒上，对肥料进行包膜，即得该高浓度复混肥。

实施例3

一种高浓度复混肥，以所有原料的总质量为基准，所述原料包含具有以下质量百分比的组分：

（1）物料粉碎、混匀：分别准确称量175公斤的磷铵、383公斤的氯化铵、90公斤的硝磷、200公斤的氯化钾一起放入破碎机内混合均匀，然后将混合均匀的原料送入转鼓造粒机中。

（2）氨酸反应：将30公斤的液氨和120公交浓度为55%的稀硝酸通入管式反应器内进行氨酸反应，生成硝酸铵。

（3）转鼓造粒：将上述反应生成的硝酸铵喷涂在转鼓造粒机内，利用液氨与稀硝酸的化学反应热进行造粒，并加入适量的蒸汽，使造粒机内的造粒温度在45℃，并控制硝酸铵的用量使转鼓机内的PH值为5。

（4）烘干、冷却、筛分：将造粒后的颗粒送入一级烘干机烘干，其中一级烘干机的进口温度为135℃，出口温度为62℃，烘干时间为25min，接着进入一级冷却剂冷却后，进入筛分机进行粗筛分，并将筛分下的大颗粒返回破碎机破碎；粗筛分之后再进入二级烘干机烘干，二级烘干机的进口温度为138℃，出口温度为68℃，烘干时间为30min，然后进入二级冷却机冷却后，再进入筛分机进行细筛分，颗粒粒径在3mm的为粒径合格的颗粒，该粒径合格的颗粒进入包膜机内包膜；粒径不合格颗粒同经破碎机破碎的大颗粒一起再返回转鼓造粒机内重新造粒。

（5）防结块剂包膜：称取2公斤的防结块剂，经空气雾化后，均匀喷涂在包膜机内的颗粒上，对肥料进行包膜，即得该高浓度复混肥。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (4)

1.一种高浓度复混肥的生产方法，其特征在于，所述高浓度复混肥的原料包括稀硝酸、液氨、氯化铵、硝磷、氯化钾和包膜材料，以所述原料的总质量为基准，所述原料中上述各种物质在总质量中所占的质量百分比为：

所述生产方法包括以下步骤：

物料粉碎、混匀：按预定的配方比例称取磷铵、氯化铵、硝磷、氯化钾，破碎并混合均匀后送入转鼓造粒机中；

氨酸反应：将液氨和稀硝酸通入管式反应器内进行氨酸反应；

转鼓造粒：将液氨和稀硝酸经管式反应器反应后，喷涂在上述转鼓造粒机内，利用液氨与稀硝酸的化学反应热进行造粒，并加入适量蒸汽，使造粒机内的造粒温度达到40～50℃；

烘干、冷却、筛分：将造粒后的颗粒进行烘干、冷却、筛分，筛分后粒度合格的颗粒进入包膜机内，大颗粒返回破碎，小颗粒返回造粒机内；

防结块剂包膜：将防结块剂雾化喷涂在包膜机中，对所述颗粒进行包膜，即得所述高浓度复混肥；

所述转鼓造粒步骤中，所述转鼓造粒机内的PH值控制在5.0～7.0之间。

2.根据权利要求1所述的高浓度复混肥的生产方法，其特征在于，所述稀硝酸的浓度为50％～60％。

3.根据权利要求2所述的高浓度复混肥的生产方法，其特征在于，所述烘干、冷却、筛分步骤中，将造粒后的颗粒经一级烘干和一级冷却后进行粗筛分，然后进行二级烘干和二级冷却后再进行细筛分，最后粒度合格的颗粒的粒径在2mm～4mm之间。

4.根据权利要求1所述的高浓度复混肥的生产方法，其特征在于，所述烘干、冷却、筛分步骤中，所述的烘干是在烘干机内进行的，所述烘干机的进口温度为130℃～140℃，出口温度为60℃～70℃。