粮食专用肥的开发与生产

Development and Production of Special Fertilizer for Grain

念吉红 Jihong NIAN

云南云天化股份有限公司云峰分公司云南宣威 655413 Yunfeng Branch of Yunnan Yuntianhua Co., Ltd., Xuanwei 655413, China

摘要：

介绍了以肥料级磷酸氢钙为原料的粮食专用肥(N-P₂O₅-K₂O为13-5-7)的开发过程及生产过程中工艺指标的控制。粮食专用肥的投产成功，不仅完善了企业的产品结构，而且充分发挥了复混肥装置的产能，满足了市场需求。

关键词：

专用肥; 磷酸氢钙; 开发; 应用;

Abstract：

The development process of grain special fertilizer (N-P₂O₅-K₂O is 13-5-7) with fertilizer grade calcium hydrogen phosphate as raw material and the control of process index in the production process are introduced. The successful commissioning of grain special fertilizer not only improves the product structure of the enterprise, but also fully utilizes the production capacity of the compound fertilizer unit to meet the market demand.

Keyword：

special fertilizer; calcium hydrogen phosphate; development; application;

为完善产品结构、充分发挥30 kt/a复混肥装置的产能，云南云天化股份有限公司云峰分公司(以下简称云峰分公司)决定开发生产粮食专用肥。

1 肥料级磷酸氢钙的性质

开发生产粮食专用肥需使用肥料级磷酸氢钙(即白肥，也称白磷肥)^[1]，其在云南有专门生产企业，产品含水质量分数≤10%、含P₂O₅质量分数≥22%。

白肥的主要化学成分为CaHPO₄·2H₂O以及Ca(H₂PO₄)₂·H₂O，同时含有Ca、S、Fe、活性Si、Mg、Al等中微量元素；产品外观形态为白色粉末，可溶于弱酸，受热稳定，不易吸潮。白肥的水溶性磷与枸溶性磷搭配合理，施入土壤后，水溶性磷会形成速效养分，能满足作物前期生长需要，而枸溶性磷缓慢释放，能为作物的中后期生长提供养分，因此具有一定的缓释效果。

白肥在小麦、水稻、玉米和马铃薯上均有施用，其在随雨水下渗过程中，水溶性养分不会流失太多，因此，雨季施用白肥的效果优于过磷酸钙，可直接施用于农田。

2 专用混合原料的生产

肥料级磷酸氢钙与其他原料的混合在云峰分公司磷石膏砖厂进行，利用砖厂技改后的设备进行混料，生产工艺流程如图 1所示。

图 1

专用混合原料生产工艺流程

生产粮食专用肥所用原料有磷酸一铵、氯化钾、氯化铵、白肥和粉煤灰(填充料)。外购散装粉煤灰装入磷石膏砖厂水泥储斗；磷酸一铵、氯化钾、氯化铵和白肥点包计量后倒入各自的储斗，然后分别通过皮带输送机输送至混合器；启动螺旋输送机，将粉煤灰通过皮带秤计量后送入混合器，与其他原料混合均匀后送至储斗。

混合器采用间歇操作，每次混料1.87 t，每槽混料时间15 min，每天混料170~195 t。专用混合原料由磷肥厂取样，质量管理部每天分析综合样并报生产管理部和复混肥装置主控记录。

3 粮食专用肥的生产

3.1 原料及产品规格

原料规格：磷酸一铵，w(N+P₂O₅)≥58%，自产；氯化铵，w(N)≥25%，w(H₂O)≤2%；氯化钾，w(K₂O)≥58%；填充料粉煤灰，100%过150 μm(100目)筛。

产品规格：N-P₂O₅-K₂O为13-5-7，外观为黑灰色颗粒。

质量要求：执行国家标准《复混肥料(复合肥料)》(GB/T 15063—2009)中的低浓度复混肥料(复合肥料)指标，产品质量要求如表 1所示。

表 1

产品质量要求 %

项目	指标
w(N+P₂O₅+K₂O)	≥25.0
w(N)	≥12.5
w(P₂O₅)	≥4.5
w(K₂O)	≥6.5
水溶磷占有效磷质量分数	≥55.0
w(H₂O)	≤2.0
粒度(1~4 mm)	≥95

3.2 生产工艺流程

如图 2所示，来自80 kt/a磷酸装置w(P₂O₅)为43%的清酸送入磷酸贮槽，加入来自200 kt/a磷酸装置的渣酸，将磷酸含固质量分数调节至5%~9%后经计量加入文丘里液封槽，洗涤尾气后调整密度送至给料槽，再经给料泵送至管式反应器，与氨反应后喷入造粒机。在造粒机中继续加入氨，直至料浆达到所要求的NH₃/H₃PO₄物质的量比。在造粒过程中，同时加入专用混合原料，控制造粒过程中的液相量，使造粒产品的粒度达到工艺控制的分布要求。造粒后的物料经干燥、筛分、冷却、包裹等工序后即得到粮食专用肥产品。

图 2

粮食专用肥生产工艺流程

4 生产控制

4.1 主要工艺指标

干燥机进口物料温度135~175 ℃，干燥机出口物料温度65~95 ℃，产品温度≤56 ℃，生产负荷5~9 t/h，返料比(4~6) :5。

4.2 控制措施

(1) 转产粮食专用肥前^[2]，彻底清理30 kt/a复混肥生产装置原料厂房中的其他原料，避免物料混杂而影响生产。

(2) 专用混合原料由磷石膏砖厂负责生产，磷肥厂派专人负责指导，生产设备改造及后续设备检修和维护工作由硫酸厂负责。

(3) 严格控制造粒机出口物料含水质量分数在3.5%~4.5%，并根据造粒机出口物料含水情况调整蒸汽用量，控制合理的造粒机出口物料粒径分布。

(4) 各物料下料口及管线定时巡检并清理，严防发生堵塞事故。控制干燥尾气风机引风量在最大负荷，以保证最大干燥效果。确保各旋风除尘设备正常运行，严禁各下灰管及旋风筒体积料堵塞。

(5) 严格控制工艺指标，洗涤槽洗涤液按要求定期置换，确保洗涤效果。

5 运行情况

粮食专用肥投入生产后，造粒效果较好，产品强度较高，颗粒外观圆整度好，色泽纯正一致，系统粉尘大幅减少，产品质量如表 2所示。

表 2

产品质量 %

w(N)	w(P₂O₅)	w(K₂O)	w(H₂O)
13.1	5.3	7.1	1.3
13.3	5.1	7.2	1.5
13.1	5.3	7.1	1.2

6 结语

采用混合工艺，造粒机成球率高，颗粒均匀，产品颗粒强度比原复混肥平均提高了10 N以上，产品外观质量较好。装置工况稳定，操作弹性大，能满足长周期运行要求。与原复混肥生产相比，吨产品蒸汽消耗降低45 kg、煤气消耗减少23 m³，粉尘外泄情况得到了很好抑制，操作环境得到极大改善。

ckwx 参考文献

陈其康.磷酸氢钙的生产[J].明胶科学与技术, 2001(1): 45-46.

王保卫, 付建英.硫基复合肥生产中HCl吸收工艺的改进[J].磷肥与复肥, 2003(1): 50-51.