粮食专用肥的开发与生产

念吉红

(云南云天化股份有限公司云峰分公司 云南宣威 655413)

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。

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。

图1 专用混合原料生产工艺流程

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 %

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。

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。

图2 粮食专用肥生产工艺流程

(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。

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。

表2 产品质量 %