在新型硝酸镁产品的工业制备中，需要在六水硝酸镁生产工艺的基础上进一步蒸发硝酸镁溶液，减少硝酸镁中的结晶水，得到新型硝酸镁产品。因此，需要通过提高蒸汽压力和温度，以促进水分的蒸发。

基于山西金兰化工公司的生产数据和中试试验前的预试验结果，对生产车间的蒸汽参数进行了调整，蒸汽温度与压力的变化情况见表 1。

由表 1可以看出，在蒸汽压力提高0.003~0.126 MPa、温度提高2~10 ℃的条件下，可确保新型硝酸镁产品的工业化高效制备。

塔式造粒技术中使用的喷头通常位于造粒塔塔顶，熔融物料通过喷头的喷洒形成液滴，液滴在下降过程中与逆流而上的空气接触，逐渐冷却固化成颗粒。

在熔体塔式造粒工艺中，喷头的设计参数，如喷洒范围、喷洒密度分布、喷头的类型(旋转式或固定式)等，都会直接影响颗粒的形成和产品质量。喷头的喷孔直径直接决定了喷出的熔体液滴的初始尺寸，较小的喷孔直径将产生较小的液滴，冷却后形成的颗粒粒径较小；相反，较大的喷孔直径会形成较大的液滴，冷却后形成的颗粒粒径较大。

当原料的黏度增大时，流动性会降低，将增加通过喷孔的阻力，可能导致喷头堵塞或影响雾化效果。因此，高黏度的原料需要选用喷孔直径较大的喷头来保证熔体的顺畅流动和喷出，但过大的喷孔会导致喷出的液滴无法完全冷却固化。

山西金兰化工公司根据塔高、塔径等因素定制喷头类型，在六水硝酸镁生产中适用的喷头孔径为0.8 mm。由于新型硝酸镁料浆的黏度大于六水硝酸镁料浆的，所以设计了喷孔直径分别为0.8、0.9、1.0 mm等3种喷头，对应的喷头直径分别为170、265、350 mm。

在中试试验过程中共出现了7次喷头堵塞，根据3种喷头的使用效果，得出以下结论：

(1) 使用喷孔直径为0.8 mm的喷头得到的硝酸镁粒径偏小，达不到团体标准《农业用硝酸镁》(T/CNFAGS 4—2021)的要求。

(2) 使用喷孔直径为0.9 mm的喷头得到的硝酸镁，除了在初始阶段粒径偏小外，稳定生产状态下粒径正常，在试验生产过程中仅出现2次喷头堵塞的情况。

(3) 使用喷孔直径为1.0 mm的喷头虽然能够更高效地生产较大粒径的硝酸镁颗粒，但在试生产过程中出现了4次堵塞。喷头堵塞的原因之一可能是较大的喷孔直径需要更高的操作压力来维持喷射；原因之二可能是较大的喷孔直径无法有效分散物料，导致物料在喷头内部的某些区域过度集中，从而引起堵塞。

在工业生产过程中，新型硝酸镁和六水硝酸镁溶液从高塔顶部喷孔喷出时的温度均为94~95 ℃；通过高塔自然冷却后，新型硝酸镁在塔底锥形出口的平均温度为57~60 ℃，而六水硝酸镁在塔底锥形出口的平均温度为54~57 ℃，说明新型硝酸镁在高塔造粒自然冷却过程中热交换量较少。原因是新型硝酸镁溶液中水含量减少，液体更加黏稠，热交换能力较差，在相同的换热条件下不容易释放出内部的热量。

在冷却滚筒冷却过程中，新型硝酸镁的冷却效果同样比六水硝酸镁的差，原因为新型硝酸镁散热能力比六水硝酸镁的差，需要延长冷却时间才能入库。

山西金兰化工公司在生产出新型硝酸镁产品后，与六水硝酸镁、硝酸铵钙、新型硝酸镁加尿素、六水硝酸镁加包衣尿素、粒镁加包衣尿素等5种产品在仓库中进行了为期19 d的存放试验, 仓库平均温度为25 ℃，平均相对湿度为50%。

结果表明：六水硝酸镁、新型硝酸镁加尿素、粒镁加包衣尿素等3种产品在存放19 d后出现了严重的吸潮结块问题；硝酸铵钙和六水硝酸镁加包衣尿素等2种产品出现了较为严重的吸潮结团现象；新型硝酸镁仅出现表面轻微吸潮现象。

吸潮结块的原因在于经长期储存后，肥料在自身水分、吸湿水分、温度等不断变化下形成盐溶液并发生重结晶。储存时间越长，肥料颗粒受挤压变形越严重，尤其是未完全冷却的粒子，长期在一定压力下会发生形变，粒子间的接触面积增大，结块的趋势越明显^[4]。有研究表明，包装温度以高于环境温度6~8 ℃较理想，可以降低板结风险^[5]。

因此在生产过程中要控制包装温度，预防产品吸潮板结，以免影响产品的运输和使用。

中试试验结束后，对新型硝酸镁和六水硝酸镁的物化性质进行了比较分析，结果见表 2。

由表 2可知：

(1) 新型硝酸镁和六水硝酸镁的pH均为5.8，表明它们在水溶液中的酸碱度相同。

(2) 新型硝酸镁呈乳白色，而六水硝酸镁呈半透明状，具有更大的澄清度。这表明减少结晶水后，硝酸镁的外观发生了变化。

(3) 新型硝酸镁中氮和镁的质量分数分别为11.88%和10.18%，六水硝酸镁中氮和镁的质量分数分别为10.94%和9.38%，表明新型硝酸镁中氮和镁的质量分数略高。

(4) 新型硝酸镁的强度值为18 N，高于六水硝酸镁的强度值，更能保证肥料颗粒在储存和运输过程中的完整性。

(5) 两种硝酸镁的粒度合格率均为95%，表明它们具有相似的颗粒粒径分布。