1. 熔融尿素(硝铵)磷铵双料浆制专用复肥新工艺
该工艺过程充分利用尿液(硝铵)的结晶热进行热造粒,采用快速混合粒化器,固体物料与高温料浆在快速混和的过程中,同时存在成粒——破碎——再成粒这一往复循环过程,物料的可塑性由此增强,同时形成部分粒化的晶核,再适当升温成粒后形成外观圆润的颗粒。在粒化器出口物料的粒度分布良好,造粒机内一次成球率提高,产品水份低,强度和防结块性能提高,不经处理也基本不结块。由于省掉了团粒法传统的干燥步骤,减少尾气带走热量,能量的利用更加合理,同时一次性设备投资和厂房用地减少。
2. 熔融尿素(硝铵)制高N多规格复肥新工艺
该方法在原有的转鼓团粒法制复合肥料生产技术上加以改进,将高浓度的尿液(硝铵溶液)直接引入造粒机,省去了尿素(硝铵)造粒的操作费用和颗粒产品的包装费用,以及原有团粒法造粒装置中的原料破碎设备。尿液(硝铵溶液)喷洒于造粒机料床中,在返料颗粒表面形成均匀料浆薄膜,在造粒过程中存在团粒与涂布二种作用,因此产品外观较好,具有较高的抗压强度和防结块性能。此外,由于尿液(硝铵溶液)在造粒机内结晶时释放出大量的结晶热,可提高造粒温度,降低造粒机的蒸汽和水的加入量,降低造粒物料水分,减轻干燥过程中的能耗,降低产品的生产成本。
3. 熔融造粒工艺
熔体造粒制高浓度尿基(硝基)氮磷钾复合肥料的技术原理是利用熔融尿素(硝铵)可与磷铵或氯化钾形成低共熔点化合物的特点,将粉状磷铵和氯化钾预热后加入熔融尿素(硝铵)溶液中,形成含有固体悬浮物具有流动性的料浆,该料浆通过喷头喷入空塔,在空气中冷却成粒;获得养分分布均匀,颗粒性状较好的尿基复合肥料产品。该工艺直接利用尿素(硝铵)浓溶液,省去了尿素(硝铵)溶液的喷淋造粒过程,以及固体尿素(硝铵)制复混肥料时的破碎操作,简化了生产流程;工艺充分利用原熔融尿素(硝铵)的热能,物料水分含量很低,无需干燥过程,大大节省了能耗;产品合格颗粒百分含量很高,生产过程基本无返料量;颗粒表面光滑、圆润,不易结块,具有较高的市场竞争力。
4.高氮无氯硫基复合肥生产技术
工艺采用过量硫酸分解氯化钾和管道反应器技术,当过量硫酸与氯化钾反应时就可以在较低的温度下制得硫酸氢钾,将硫酸氢钾硫酸料浆与清江水按一定比例混合即可直接进入管道反应器进行氨化反应制取高浓度无氯硫酸钾复合肥。该技术的核心是用一根体积很小,结构简单的反应管进行氨和无机酸的化学反应,反应产生的大量热量有效地雾化料浆及蒸发水份,从而使到达转鼓造粒机内物料床上的料浆含有适宜的水份,降低了造粒工序的返料比和能耗。造粒后物料经过干燥、筛分、冷却得到合格的产品。反应逸出的HCl以水吸收成约30%浓度的盐酸回收,尾气排放符合国家标准。平衡养份所需的磷酸一铵、尿素经计量后加入造粒机中,可制取各种养分配比的高浓度粒状复合肥。
5.普钙厂技术改造成套技术介绍
几年来通过对普钙相关技术的开发研究,取得了一系列科研成果,可为我国普钙生产企业的技术改造提供相应的成套技术。
5.1 无堆置熟化普钙连续生产技术
工艺采用氟硅酸和磷矿粉预混合,再与过量的浓硫酸进一步反应,反应后的普钙料浆用泵输送到转鼓造粒机中和另一部分磷矿粉造粒,经干燥后直接制成粒状普钙产品,或在造粒过程中加入其他基础肥料,通过造粒干燥制得粒状氮磷钾复混肥料产品。该技术工艺流程适应性广,可改变肥料品种。除反应系统用钼二钛或316L外,其他设备可用塑料,普通碳钢。该技术可省去普钙厂庞大的熟化仓库(5万吨规模约700M2),减少由于普钙熟化时间而占有的大量流动资金。氟硅酸的使用可以节省硫酸消耗,降低生产成本,初步测算,5万吨普钙装置改造为无堆置熟化普钙工艺,以开阳磷矿为原料,每年可新增利税100万元左右。
5.2 硫基氮磷复合肥生产技术
硫基氮磷复合肥又称尿素普钙或尿素磷肥,它是利用尿素和硫酸钙会形成稳定的加合物四尿素硫酸钙,而尿素易溶于硫酸中形成稳定的硫酸脲溶液的原理,将尿素的二次加工和现有的普钙生产方法有机地结合,制成缓效的硫基氮磷复合肥。颗粒尿素溶解在硫酸中形成硫酸脲分解液去分解磷矿粉,通过混合反应,料浆的固化和化成,化成料的熟化三个阶段,可制得硫基氮磷复合肥产品。对于一定规格范围内的产品,还可省去熟化及干燥工段。该肥料可进一步和磷酸铵、氯化钾等基础肥料通过团粒法制成中高浓度的氮磷钾复混肥料。该工艺无废液排放,生产过程中基本无氟气逸出,可利用现有普钙生产装置。产品规格为:总养分(N+P2O5)为20%~30%,水分含量为~3%,N:P2O5为 1:1(可根据需要调整)。
该技术直接使用浓硫酸,使粉粒状硫基氮磷复合肥产品仅含水分~3%,而传统的普钙产品水分含量高达10%~14%,若将粉粒状硫基氮磷复合肥造粒,则以单位P2O5计,可节省40%左右的干燥能耗,该技术避开了昂贵的磷酸,生产费用比较低,也不存在磷石膏的堆放问题,生产同样的复肥,硫酸消耗可减少30%左右。该技术将尿素的二次加工和普钙生产装置的改造有机地结合起来,产品中尿素和硫酸钙形成稳定的加合物,从而较大幅度地提高了化肥的利用率,增加了肥效。
5.3 高效率氮磷钾复合肥料生产技术
专利技术的特点: a.产品的熟化期短,甚至可以无熟化期,可节省兴建庞大熟化仓库的基建投资和在熟化期中继续翻堆和搬运的动力消耗,提高了资金的利用率,大大降低了生产成本。b.产品的物理性质优良,不结块,容易后处理和单独使用。c.产品为氮磷钾复合肥料,总养分(N+P2O5+K2O)可达25%~30%,并且含有作物生长所必需的硫素、钙素,营养均衡,可提高肥料的利用率。d.在生产过程中氟和氯的逸出率低,提高了环境保护的程度,对设备也无特殊防腐要求。e.可利用现有普钙生产装置,且操作控制容易,适宜于普钙厂的技术改造。新建装置投资省,见效快。f.高效率氮磷钾复合肥料制造的专利技术,生产过程中可方便地加入镁、硼、锌、铜、铁、钼等微量元素化合物,制成各种专用肥料,以适合不同作物、土壤、气候等要求。
5.4. 无堆置熟化USP连续生产技术
由于我国磷矿资源反应活性比较低,在化成法制USP时,经常遇到USP料浆长时间不固化,鲜肥和熟化料物理性质差,后续处理困难等问题。尿素和硫酸钙会形成稳定的加合物,
钙生产方法有机地结合起来,采用硫酸脲溶液来分解磷矿粉,反应生成的USP料浆用泵送入转鼓造粒机中和添加剂或基础肥料一起造粒,经干燥后直接制成粒状USP产品或粒状NPK复合肥料产品。由于产品中尿素和硫酸钙生产稳定的加合物,显然可有效地控制尿素的释放速度,从而提高了尿素的利用率。无堆置熟化USP连续生产技术集无堆置熟化普钙和化成法USP技术的优点于一体,更适合我国国情。
5.5.BSP-1型普钙添加剂
本产品系为改善普钙的物理性质而研制的一种特效添加剂,适用于陈化法普钙生产工艺,可使普钙产品变得疏松,不易结块。
BSP-1型普钙添加剂系表面活性剂复配物,常温下为淡黄色液体,比重~0.96Kg/m3,pH值~7,属无毒,非易燃易爆物品。
该添加剂可直接使用,一般在立式四桨混合器的第三桨处或卧式混合器的近出口处加入,加料位置需保证添加剂与普钙料浆混合均匀。添加剂加料计量方式可以用计量泵或高位槽调节阀门来进行。二种方法均应先校流量,以达到设计流量。
BSP-1型普钙添加剂的用量:根据磷矿的性质在一定范围内调节,一般为400~500克/吨磷矿,折算成普钙为200~250克/吨普钙。包装规格:180Kg 铁桶包装
6.转化法生产硫酸钾、硝酸钾技术
6.1 硫酸铵?氯化钾转化法制硫酸钾铵和氯化铵钾
硫酸铵?氯化钾转化法生产硫酸钾铵是基于NH4+-K+-Cl--SO42--H2O体系中有硫酸钾?硫酸铵、氯化铵?氯化钾固熔体存在这一物理化学现象:
2(n+1)KCl + (n+1)(NH4) 2SO4 ? nK2SO4×(NH4)2SO4 + 2(nNH4Cl×KCl)
通过配料的溶解,在一定的稳定下转化析出硫酸钾铵结晶,转化料浆液固分离、洗涤,即得硫酸钾铵产品。滤洗液经蒸发结晶,分离出氯化铵钾。滤出的母液返回转化器或蒸发器。
该法制得的主产物为85%K2SO4和15%的(NH4)2SO4固熔体。联产物为氯化铵钾。
6.2 硝酸铵?氯化钾转化法制硝酸钾生产技术
硝酸铵?氯化钾转化法制硝酸钾生产技术具有投资费用低、技术难度小、易建设、副产物易利用等特点。该法的物理化学基础是K+-NH4+-NO3--Cl--H2O四元体系中硝酸钾、氯化铵、氯化钾、硝酸铵存在各自的结晶区,在适宜的工艺条件下控制不同盐的析出程序,得到硝酸钾和氯化铵。产物符合农用级要求。若进一步净化可得工业级产品。
氯化钾溶解成水溶液与分离氯化铵后的母液混合,蒸发浓缩,冷却结晶,析出硝酸钾。液固分离得硝酸钾产物。滤液加硝酸铵,并蒸发结晶析出氯化铵。液固分离得氯化铵产物,母液返回系统的开头,两种产品经干燥,即为主副产品。
7.防结块剂
我们在肥料防结块剂处理技术方面已有多年的研究,已开发的防结块剂有A-1、A-2、A-3型。这类防结块剂为固体聚合物,涂布在肥料颗粒表面能起到憎水作用,可抑制水分的侵入,阻碍晶体盐桥的形成,改善肥料在贮存中的化学反应,防止肥料团结和结块。经过多年的实践和应用,证明这二种防结块剂使用在高浓度复混肥料中效果很好,在硝酸磷钾复肥、尿素—磷铵—氯化钾、硝铵—磷铵—硫酸钾等系列高浓度复混肥料的使用中效果明显,在硝酸磷钾复肥中使用能做到半年以上不结块,尤其对着色化肥喷涂防结块剂后能保持肥料不变色。我们还在不断研究和开发价廉高效的防结块剂以满足市场的需求。