氨酸造粒法復(fù)合肥生產(chǎn)技術(shù)

汪澈

（中鹽安徽紅四方股份有限公司，安徽合肥231604）

1 生產(chǎn)原理

1.1 物料的中和反應(yīng)

氨酸造粒是硫酸和氨、磷酸一銨和氨反應(yīng)的過程。硫酸和氨、磷酸一銨和氨之間是中和反應(yīng)，并釋放出大量的反應(yīng)熱，其反應(yīng)方程式為：

傳統(tǒng)的團(tuán)粒轉(zhuǎn)鼓造粒，造粒機(jī)內(nèi)只能通過蒸汽加熱物料，造粒物料溫度較低，一般只有50～60℃，而氨酸造粒法造粒機(jī)內(nèi)引入硫酸和液氨，中和反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱，物料溫度瞬間就能達(dá)到70～80℃。溫度的提升進(jìn)一步促進(jìn)了原料中化學(xué)鹽類的溶解度（通常鹽類的溶解度隨溫度升高而增加，以氯化鉀為例，見表1）。在這種情況下，蒸汽的用量明顯減少，造粒時(shí)混合物料的水分也達(dá)到最低值。

表1 氯化鉀的溶解度

1.2 復(fù)分解反應(yīng)及復(fù)鹽的生成

造粒機(jī)內(nèi)的氯化鉀和磷酸一銨在低溫下可進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生產(chǎn)磷酸二氫鉀，從而有利于成球，提高造粒成球率。造粒溫度偏低時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行緩慢，生成的磷酸二氫鉀相對(duì)較少。當(dāng)造粒機(jī)內(nèi)的硫酸與液氨中和反應(yīng)放出大量熱時(shí)，物料溫度的升高加速了其反應(yīng)速度。

1.3 調(diào)節(jié)造粒pH值在合理范圍內(nèi)

造粒成球率的提高需要物料的pH值控制在一定范圍內(nèi)。在氨酸造粒的實(shí)際操作中，液氨的加入略微過量，這樣一方面保證硫酸的充分反應(yīng)，充分釋放中和反應(yīng)的熱量，確保物料pH值在合理范圍內(nèi)；另一方面氨氣還可以進(jìn)一步中和原料中磷酸一銨的酸性，增加物料的黏性，從而提高物料的造粒成球率。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，造粒時(shí)物料的pH值控制在5.8～6.2之間，成球率最高，可達(dá)到80%以上。

2 工藝流程

破碎工序送來的物料在造粒機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)噴涂熔融尿素，通過蒸汽、氨和稀硫酸噴入物料層上進(jìn)行反應(yīng)，借助造粒機(jī)的機(jī)械力，使物料通過擠壓團(tuán)聚形成球形顆粒，然后輸送到干燥工序，再經(jīng)過冷卻、篩分、包膜、包裝后為成品，其中篩分后的大顆粒物料經(jīng)過破碎后與篩分后的細(xì)小物料一起返回造粒機(jī)內(nèi)重新造粒。

稀硫酸通過濃硫酸和水按比例稀釋到一定的濃度后經(jīng)電磁流量計(jì)噴到造粒機(jī)內(nèi)的料層上。液氨由管道經(jīng)浮子流量計(jì)計(jì)量后加入到造粒機(jī)的料層中。造粒過程中產(chǎn)生的尾氣經(jīng)文丘里洗滌器洗滌后放空。

3 工藝指標(biāo)

以普遍使用的有效養(yǎng)分48%（16-16-16中氯）品種為例，其主要工藝指標(biāo)如下：

配酸崗位：濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%，反應(yīng)釜溫度≤80℃，稀酸比重1.45～1.53 g/cm3，稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%左右。

造粒崗位：稀硫酸流量0.3m3/h，蒸汽壓力0.5～0.8MPa，液氨壓力 0.6～0.8MPa。

烘干、冷卻崗位：烘干機(jī)進(jìn)口氣體溫度220～380℃，尾氣出口溫度85～90℃，冷卻機(jī)出口物料溫度＜60℃。

表2 氨酸造粒法生產(chǎn)16-16-16（中氯）主要工藝指標(biāo)

4 工藝特點(diǎn)及產(chǎn)品特征

4.1 工藝特點(diǎn)

氨酸造粒物料成球率高，利用液氨中和磷酸一銨中的余酸，合理控制造粒物料的pH值，提高了物料的溶解度，減少了蒸汽的用量，使物料的成球率達(dá)到80%以上。由于蒸汽添加量的降低，使造粒后物料的水分達(dá)到最低，降低了干燥機(jī)負(fù)荷，可以提產(chǎn)20%～30%，并降低噸肥煤耗2～3kg，噸肥電耗3～4KWh。

氨酸造粒中的氨化反應(yīng)使混合物的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，成品中有效養(yǎng)分氮（N）的含量比混合物料中氮含量提高1%～1.5%，有的品種不加尿素就能生產(chǎn)；對(duì)含氮量高的品種，尿素的添加量也大大降低，有利于對(duì)生產(chǎn)的控制。另外，生產(chǎn)配方中尿素被氯化銨代替，氯化銨與尿素單位養(yǎng)分價(jià)格存在較大差距，從而最大程度降低了產(chǎn)品的原料成本。

4.2 產(chǎn)品的主要特征

氨酸造粒法生產(chǎn)的復(fù)合肥產(chǎn)品顆粒圓潤(rùn)光滑，大小一致，顏色潔白鮮艷，水分低，強(qiáng)度高，不結(jié)塊，養(yǎng)分穩(wěn)，施肥效果好，便于機(jī)械化施肥，且產(chǎn)品的pH值穩(wěn)定，適用于多種不同性質(zhì)的土壤。□