颗粒氯化铵生产技术研究与探讨

曹卫宇，卢啸炀，陈国华，陈明良

（上海化工研究院，上海 2 0 0 0 6 2）

颗粒氯化铵生产技术研究与探讨

曹卫宇，卢啸炀，陈国华，陈明良

（上海化工研究院，上海 2 0 0 0 6 2）

简述了传统的挤压造粒生产颗粒氯化铵的工艺技术特点，研究了团粒法进行氯化铵转鼓造粒新工艺的原理、产品技术指标、生产装置设备要求，并对本工艺中的主要影响因素进行了探讨。

氯化铵；颗粒；造粒技术

0 引言

氯化铵是纯碱联合生产的副产物，近年来随着我国纯碱工业装置的大幅度扩产，纯碱产量长期居世界首位。2 0 1 0年我国纯碱产量为2 0 4 7万t，约占世界总产量的4 2%。预计到2 0 1 2年底我国纯碱生产能力将达到3 0 0 0万t，氯化铵的生产能力将超过1 5 0 0万t，产量达到1 2 0 0万t以上。

氯化铵除了在工业领域用于干电池、蓄电池、铵盐、鞣革、电镀、精密铸造、医药、照相、电极、黏合剂、酵母菌养料等方面外，农业领域为复合肥料提供氮营养元素是它的最主要应用途径。

氯化铵是一种生理酸性速效氮肥，含氮量为2 2%～2 5%。氯化铵肥效快、持续时间长、能加速光合作用，促进作物新陈代谢，促进植物叶绿素合成，增加作物抗病虫害和抗倒伏能力。氯化铵适用于中性土壤和石灰性土壤，可土壤改良，在调节土壤溶液p H值方面中发挥重要作用。直接施用小麦、水稻、玉米、油菜等作物，尤其对棉麻类作物有增强纤维韧性和拉力，提高品质的功效。氯化铵用在水田中肥效显著，氯离子对硝化细菌有抑制作用，可减少氮素流失。同时氯离子可随水排走，不会在土壤中残留过多离子。但是氯化铵不能用于烟草、甘蔗、甜菜、茶树、马铃薯等忌氯作物。西瓜、葡萄等作物也不宜长期使用。氯化铵不能用于干旱少雨地区及排水不利的盐碱地中，以防止加重土壤盐害，同时氯化铵也不能与碱性化肥一同施用。

由于氯化铵主要下游产品复混肥料不断向高浓度复混肥方向发展，造成氯化铵使用量减少，销路越来越窄，氯化铵滞销问题严重制约了联碱工业的生存和发展。通过对氯化铵进行造粒，增加氯化铵单独施肥量，成了联碱法纯碱企业的迫切需要。

目前，随着我国农业测土施肥技术的逐渐推广应用，掺混肥料市场发展迅速。通过造粒颗粒氯化铵可作为掺混肥料中氮元素的另一个主要来源，可解决氯化铵本身出路；同时可以改变氯化铵的储运性能，解决市场供应环节淡储问题。

由于本身物理化学等物性特点，氯化铵等一类无机盐物质，采用常规造粒技术很难获得颗粒产品，属于难成粒物质。氯化铵通常均为粉粒状结晶体，平均粒径大约为0.4～0.5 mm。目前颗粒氯化铵仅仅可采用挤压工艺方法造粒，产品虽然可在掺混肥料中使用，但存在以下问题：

1）通过挤压造粒的颗粒氯化铵产品颗粒圆整度差、颗粒密度大，与其他营养元素的颗粒产品如大颗粒尿素、颗粒磷酸二铵、颗粒钾盐掺混后容易发生离析，造成养分不均匀。

2）挤压造粒由于受到单体设备能力限制，单系列装置生产规模很难超过1 0万t／a，且由于核心挤压对辊等部件运行中磨损严重，生产操作费用高。

近年来上海化工研究院针对氯化铵等难成粒物质的造粒过程进行了系统的技术开发与研究，目前对氯化铵开展的团粒法转鼓造粒工艺已取得技术突破，肥料生产企业可利用现有团粒法生产装置采用本工艺技术，生产出符合多种需要的物理状态优良的颗粒氯化铵，为颗粒氯化铵生产提供了一条新路。

1 实验

1.1 实验原料

农用氯化铵（N≥2 2.5%），江苏德邦兴华化工股份有限公司

凹凸棒土，安徽明美矿物化工有限公司

MM－K添加剂，上海化工研究院

硫酸，上海硫酸厂

1.2 工艺实验

本实验研究的氯化铵造粒技术是一种采用常规复肥通用生产装置系统，将粉状氯化铵盐制备成为颗粒状氯化铵肥料的方法。其原理是在水中按比例加入添加剂并搅拌混合均匀后，喷洒到粉状氯化铵原料以及返料组成的造粒料床表面，通入少量蒸汽进行连续造粒，再经过干燥、冷却、过筛，即可制成外观圆整、颗粒强度高、产品质量稳定、松散度好的颗粒氯化铵。采用本技术生产颗粒氯化铵，装置生产能力大，生产成本低。产品不易结块，储存使用性能优良，可广泛应用于各种系列配方的掺混肥料及单独使用。

氯化铵造粒工艺流程示意框图如下：

1.3 测试评价指标

经造粒后，颗粒氯化铵质量要求符合氯化铵质量标准（G B 2 9 4 6－2 0 0 8），其中：

N≥2 3%、水分≤3%、粒度大小均匀直径2.5～4.5mm；成品中氮含量可根据需要，达到2 3%、2 5%及其他规格。

氯化铵颗粒产品的颗粒外观圆整，颗粒强度大，适合单独使用或作为掺混肥料原料使用。

2 结果与讨论

2.1 填料对成粒率的影响

表1 氯化铵造粒实验数据（一）

从表1可以看出，无填料情况下，粉状氯化铵很难成粒；随着填料添加量增加，可改善氯化铵的成粒率。

2.2 MM－K添加剂对成粒率的影响

从表2可以看出，随着MM－K添加剂用量增加，可显著提高颗粒氯化铵的成粒率至5 0%以上。

2.3 温度对成粒率的影响

氯化铵为水溶性无机盐，在水中的溶解度如表3所示。

表2 氯化铵造粒实验数据（二）

表3 氯化铵在水中溶解度

表4 氯化铵造粒实验数据（三）

由表3可以看出，氯化铵溶解度随温度升高显著提高。

由表4可以看出，氯化铵在水中溶解度受温度影响明显，一定范围内提高造粒温度可提高成粒率，同时造粒所需水分随温度升高而减少。

3 结 论

颗粒氯化铵具有粉状氯化铵具有的提供速效氮养分功能外，还具有便于储存运输、不宜结块、易于撒播、施用方便等功能，可与颗粒磷铵、颗粒钾肥进行掺混，适用于灵活多样配比的测土施肥技术推广应用。

应用上海化工研究院开发的颗粒氯化铵生产工艺技术，可建设年产规模单系列在1 0万t以上生产装置，按照每年生产7 0 0 0h计算，装置产量可达7～1 4t／h。也可利用复肥生产企业已有的团粒法生产装置，通过简单技术改造形成规模化颗粒氯化铵生产能力，同时可进一步生产B B肥，增强企业盈利能力及综合市场竞争能力和影响力。

年产5～1 0万t颗粒氯化铵生产装置主要设备包括：造粒机、干燥机、冷却机、破碎机、振动筛、包装机、斗提机、皮带输送机等标准复肥生产单元设备。设备可根据生产场地实地情况进行布置和安装。

颗粒氯化铵在我国有较好的市场前景，通过应用转鼓造粒工艺实现氯化铵产品的颗粒化，将是提高产品的附加值和竞争力的良好途径之一。

［1］ 李建涛，等.浅谈农业氯化铵造粒的市场前景及产品开发［J］.纯碱工业，2 0 0 5（1）

［2］ 联碱企业需要进行氯化铵产品升级［N］.化工报，2 0 0 9－1 0－1 9

［3］ 氯化铵产品结构存在的问题及建议［E B／O L］.中国产业研究报告网，2 0 1 0－0 3－0 4

［4］ 江苏华昌化工股份有限公司.颗粒氮肥的制备方法［P］.中国：2 0 0 8 1 0 0 2 3 6 9 9.8

［5］ 湖北双环化工集团公司.氯化铵颗粒［P］.中国：9 7 2 4 1 5 7 5.0

T Q 1 1 3.7 2

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1 0 0 5－8 3 7 0（2 0 1 2）0 4－2 2－0 3

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曹卫宇（1 9 6 5—），男，上海化工研究院化肥所副总工程师，目前从事化学肥料领域相关技术的研究开发工作。