CN106278483A - 一种20‑20‑0‑13硫基复合肥生产方法 - Google Patents

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何俊
解奇兵
章磊
陈敬强
祝翠华
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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Abstract

本发明公开了一种20‑20‑0‑13硫基复合肥生产方法，属于复合肥生产技术领域。该方法为：将硫酸、磷酸、液氨和尿素按质量比5.8‑6.2:13.9‑14.3:3.8‑4.2:0.64‑0.68加入到造粒装置中，中和度为1.60‑1.66，喷浆槽的温度保持在80℃以上，经干燥、分筛和冷却后得到产品。本方法通过使用硫酸、磷酸、液氨和尿素来生产硫基复合肥，将尿素控制在非常低的水平和控制喷浆槽的温度大于80℃，防止料浆在喷浆槽内部结晶，造粒过程能够保持稳定，粒度分布在2‑4mm之间能够保持在90%以上，氮含量超过19.5%，磷含量超过20%，硫含量超过13.5%，强度可以超过33N。

Description

一种20-20-0-13硫基复合肥生产方法
技术领域
本发明属于复合肥生产技术领域，特别涉及一种20-20-0-13硫基复合肥生产方法。
背景技术
复合肥料是指含有两种或两种以上营养元素的化肥，复合肥具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点，对于平衡施肥，提高肥料利用率，促进作物的高产稳产有着十分重要的作用。常见的种类主要包括磷酸二铵、磷酸一铵、硝酸磷肥、硝酸钾和磷酸二氢钾等。这类复合肥含有两种或两种以上作物需要的元素，养分含量高，能比较均衡和长时间地供应作物需要的养分，提高施肥增产效果。复合肥多为颗粒状，一般吸湿小，不结块，物理性状好，可以改善某些单质肥料的不良性状，也便于储存，特别利于机械化施肥。其既可以做种肥，又可以做基肥和追肥，适用的范围比较广。复合肥肥效长，宜做基肥。大量试验表明，不论是二元还是三元复合均以基施为好。这是因为复合肥中含有氮、磷、钾等多种养分，作物前期尤其对磷、钾极为敏感，要求磷、钾肥要作基肥早施。控释复合肥在生产过程中采用了包衣、造粒等工艺，肥效缓慢平稳，比单质化肥分解慢，养分淋失少，利用率高，适合于作基肥。一般亩用量为30至40千克。复合肥不宜用于苗期肥和中后期肥，以防贪青徒长。
复合肥常见的造粒工艺有：转鼓造粒、圆盘造粒、喷浆造粒、高塔造粒等。
其中，高塔熔体旋转造粒法生产高浓度硝基复合肥。该技术系将硝尿磷钾熔体从造粒塔顶喷出，在塔内降落过程中边冷却边团聚成粒，这也叫熔融造粒法，在硝铵生产企业采用高塔熔融造粒法生产复合肥有如下好处：一是可直接利用硝铵浓溶液，省去了硝铵浓溶液的喷浆造粒过程，以及固体硝铵制复混肥料时的破碎操作，简化了生产流程，确保了生产安全。二是熔体旋转造粒工艺充分利用了硝铵浓溶液的热能，物料水分含量很低，无需干燥过程，大大节省能耗。三是可以生产出高氮、高浓度的复合肥，产品颗粒表面光滑圆润，合格率百分比很高，不易结块，易溶解，这就从生产技术方面确保产品在质量上和成本上具有很强的竞争优势。
其中，转鼓造粒又叫滚筒造粒，转鼓造粒机是复合肥生产设备类型中应用最广泛的一种设备。配方限制相对较小。也可以通管使用部分喷浆，部分氨化。最多的设备类型，2-3百万可做一条生产线，日产量可达到280-400多吨，好的配方能达到500吨以上。转鼓造粒生产工艺因其配方限制相对较小、产量高、投资少、建设周期短等优势，受到众多复合肥厂家的青睐，被越来越多的复合肥厂家所采用。
其中，喷浆造粒为把料浆(混合物、溶液与溶质)中的水分(能汽化的液体总称)，通过喷射到一设备中，用加热、抽压的方法，使料浆中的水份汽化并分离后，留存的不会气化(在一定条件下)的固体形成粒状的过程称喷浆造粒。
国内的复合肥通常为氮磷钾三元复合肥，本公司应外国客户的要求生产20-20-0-13硫基复合肥，本公司通过摸索，得出其生产工艺。
发明内容
本发明提供了一种20-20-0-13硫基复合肥生产方法，该方法采用硫酸、磷酸、液氨和尿素生产，通过控制尿素的添加量和喷浆槽的温度，防止料浆在喷浆槽内部结晶，造粒过程能够保持稳定，粒度分布在2-4mm之间能够保持在90%以上，氮含量超过19.5%，磷含量超过20%，硫含量超过13.5%， 强度可以超过33N。所述方案如下：
本发明实施例提供了一种20-20-0-13硫基复合肥生产方法，该方法为：将硫酸、磷酸、液氨和尿素按质量比5.8-6.2:13.9-14.3:3.8-4.2:0.64-0.68加入到造粒装置中，控制终点中和度为1.60-1.66，喷浆槽的温度保持在80℃以上，经干燥、分筛和冷却后得到产品。其中，磷酸的质量浓度为23.5-24.0%；硫酸的质量浓度大于90%，优选为95-98%的浓硫酸。
优选地，硫酸、磷酸、液氨和尿素的质量比为6:14.1:4.0:0.66，控制终点中和度为1.63。
进一步地，喷浆槽的温度保持在80℃-95℃。
其中，造粒装置为喷浆造粒装置。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本方法通过使用硫酸、磷酸、液氨和尿素来生产复合肥，而不是采用工铵母液或者农铵为主来生产。同时，将尿素控制在非常低的水平和控制喷浆槽的温度大于80℃，防止料浆在喷浆槽内部结晶，造粒过程能够保持稳定，粒度分布在2-4mm之间能够保持在90%以上，氮含量超过19.5%，磷含量超过20%，硫含量超过13.5%， 强度可以超过33N。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。
本实施例提供了一种20-20-0-13硫基复合肥生产方法，其原料配比如表1（物料瞬时流量和成品瞬时产量）所示：
表1
其过程为：
6.26（白班）
系统开始进酸，通氨，加尿素制浆，中和度1.63。
6.26（夜班）
系统开始喷浆造粒，喷浆槽温度保持在80℃以上，干燥、分筛和冷却与现有的硫基复合肥的过程相同。喷浆稳定，造粒均匀，当班综合样结果：N：19.97，P2O5:20.06，S：13.56，强度：33N，水分：1.2%，系统运行稳定，班产169.4吨。
下面对上述生产的成本进行分析：
表2
成本项目 单耗 单价 成本（元）
磷矿（28%） 0.81 430 349
外购酸 0.955 130 125
液氨 0.25 2150 538
尿素 0.041 1250 51
水 3 0.6 1.8
电 120 0.6 72
磨矿电 16 0.6 9.6
煤 0.05 600 30
包裹油 0.002 9500 19
人员工资 30
维修 10
折旧 56
总计 1291.4
对表1和表2进行分析，本工艺的成本在合理范围内，且质量达到要求。具体地，尿素的成本仅为液氨的十分之一，通常情况下，可以加大尿素的用量以降低成本，通常生产复合肥会使用5%-20%的尿素，喷浆造粒可以只采用尿素，最佳用量为18%，尿素不但能大量补充氮元素，还能作为造粒时的熔融剂或包覆剂。但是申请人发现，在制备20-20-0-13硫基复合肥时，如果采用常规复合肥的尿素的加入量（5%-20%）和喷浆槽温度（65℃），生产过程中会出现如下问题：喷浆料浆容易析出晶体，造粒机尾部粒子粉化严重，内返料过多，系统无法连续运行，排出大量内返料，2-4mm的产品在85%以下。
以下为对反应条件进行摸索，具体详见表3和表4，
表3
日期 磷酸（吨） 磷酸（m3） 液氨（吨） 尿素（吨）
2016.3.4 0.375 0.625 0.251 0.041
2016.3.5 0.373 0.626 0.252 0.042
2016.3.6 0.375 0.623 0.254 0.04
2016.1.15 0.374 0.623 0.247 0.05
2016.1.16 0.368 0.617 0.245 0.088
2016.1.17 0.375 0.626 0.252 0.025
2016.1.5 0.367 0.619 0.244 0.082
其中，2016.3.4日与前述过程类似，温度85℃；2016.3.5与前述过程类似，温度65℃；2016.3.6与前述过程类似，温度100℃；2016.1.15与前述过程类似，温度85℃；2016.1.16与前述过程类似，温度85℃；2016.1.17与前述过程类似，温度85℃；2016.1.5与前述过程类似，温度65℃。其结果如表4所示：
表4
日期 产量(吨) 氨含量% 磷含量% 水分含量% 2-4mm颗粒(%) 产品性状
2016.3.4 169 19.97 20.06 1.2 92.7 圆润透亮
2016.3.5 152 19.85 20.09 1.3 83.5 流沙状
2016.3.6 149 20.02 20.04 1.9 86.9 流沙状
2016.1.15 155 20.01 20.04 1.6 86.9 流沙状
2016.1.16 131 20.05 20.01 1.9 84.2 流沙状
2016.1.17 154 19.66 20.08 1.3 85.5 不圆润
2016.1.5 129 20.03 19.81 2.3 81.8 流沙状
从表4可以看出，除3月4日其他条件下由于返料较多，料浆结晶化严重，导致产量较低；另外除3月4日，其他产品水分含量和颗粒大小均没有3月4日的产品好。
本发明通过使用硫酸、磷酸、液氨和尿素来生产复合肥，将尿素控制在非常低的水平（但又不能太低，太低颗粒不圆润和透亮）和控制喷浆槽的温度，防止料浆在喷浆槽内部结晶，造粒过程能够保持稳定，粒度分布在2-4mm之间能够保持在90%以上，且产品的养分含量要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种20-20-0-13硫基复合肥生产方法，其特征在于，所述方法为：将硫酸、磷酸、液氨和尿素按质量比5.8-6.2:13.9-14.3:3.8-4.2:0.64-0.68加入到造粒装置中，控制中和度为1.60-1.66，喷浆槽的温度保持在80℃以上，经干燥、分筛和冷却后得到产品，所述磷酸的质量浓度为23.5-24.0%。
2.根据权利要求1所述的20-20-0-13硫基复合肥生产方法，其特征在于，所述硫酸、磷酸、液氨和尿素的质量比为6:14.1:4.0:0.66，控制中和度为1.63。
3.根据权利要求1所述的20-20-0-13硫基复合肥生产方法，其特征在于，喷浆槽的温度保持在80℃-95℃。
4.根据权利要求1所述的20-20-0-13硫基复合肥生产方法，其特征在于，所述造粒装置为喷浆造粒装置。
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