复合肥生产中的调理剂
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复混肥复合肥生产中的调理剂许洪兴(无锡市兴华复合肥研究所,江苏无锡 214187) [关键词]复合肥生产;调理剂的应用[摘 要]阐述复合肥生产中,迂物料粘性不足,成球率低,某些物料相配析出游离水;以尿素为氮源生产高氮复肥,易出现物料粘性过大以及产品强度不足等问题时,应该使用什么调理剂,如何使用。
并介绍该研究所生产的2种防结块剂。
[中图分类号]TQ444 [文献标识码]A [文章编号]10076220(2005)04004902The conditioners used i n production of com pound fertilizerXU Hong x ing(X ing hua R esearch Insitu te of Co m p ound F ertiliz er,W ux i,J iang su214187,Ch ina)Key words:com pound fertilizer p roducti on;conditi oner app licati onAbstract:T he p rob lem s ex isting in the p roducti on of com pound fertilizer,such as the poo r m aterial adhesiveness,the low er granu lating rati o,the liberati on of free w ater by m ix tu re of som e m aterials,the low er strength of p roducts and the h igher adhesiveness of m aterials to u rea based h igh N fertilizer,are discu ssed fo r the selecti on and u sage of com pound fertilizer conditi oner.2types of com pound fertilizer conditi oners and their app lying m ethod are in troduced. 在复合肥生产中,经常会遇到如下一些问题:出现粉末多或大球多,成球率低,产量不高;或出现颗粒不圆,强度低,产品在包装袋内粉化,吸湿,结块等;尤其是高氮配方操作就更加困难。
为了解决上述问题,一般采取添加各种调理剂,来改善物料的物理性状和化学性状,以确保正常生产。
通常采用的调理剂品种有:碳酸氢铵、钙镁磷肥、硫酸铵、凹凸棒土、膨润土、高岭土、沸石粉、海泡石粉、石膏、氧化镁(苦土)、白云石粉(大白粉)、双飞粉、滑石粉、硅藻土等。
防结块剂有:片剂、粉剂、水剂、油剂。
还有各种胶粘剂、长效控剂、着色剂、速溶剂、尿素低温熔融剂等。
1 当物料粘性不足成球率低时调理剂的使用当物料出现粘性不足时,生产中粉末增多,成球率低,一般添加粘性较好的调理剂,常用的物料有凹凸棒土、膨润土、高岭土、沸石粉、海泡石粉、粘土等。
在使用这些粘性调理剂时要注意如下事项:(1) 粘性调理剂的目数越高,粘性就越好,一般要求在100目(01147mm)以上为好。
(2) 各企业要因地制宜,就地取材,选用价格低廉、效果好的品种,避免长途运输,增加生产成本。
(3) 在生产白色肥料时,要求调理剂的颜色为白色,其他颜色的调理剂不宜使用。
(4) 调理剂的用量究竟以多少为宜?请根据《从生产角度谈配方技术》一文(见《磷肥与复肥》杂志2005年第2期)中介绍的方法使用。
复合肥专用粘结剂凹凸棒土是一种水合镁铝硅酸盐矿物,具有独特的链状、棒状、三维空间结构及特殊的纤维晶体形态。
其结构上有大小不均的孔隙和空腔,具有较强的吸附性能和粘结力,同时有较强的离子交换、催化性能。
凹凸棒土用作复混肥粘结剂的优点为:粘结力强,能提高复合肥成球率,提高颗粒表面光洁度;提供多种微量元素,改良土壤,减少复合肥中有效养分的损失。
2 当某些物料相配析出游离水时调理剂的使用当尿素与过磷酸钙、尿素与磷酸一铵相配时会析出游离水,使物料产生粘壁,形成大团,而无法正常生产。
处理方法为:(1)调节好物料的pH值,pH 值最佳在6～612,一般常用的碱性调理剂有氧化镁(苦土)、碳酸氢铵、钙镁磷肥、白云石粉等;(2)添加吸水性物料吸收化学反应中析出的游离水,吸水性调理剂有氧化镁、钙镁磷肥、石膏、沸石粉等;(3)通过化学反应的方法使游离水变成结晶水,使用的调理剂为碳酸氢铵,硫酸铵。
现将碱性调理剂分别介绍如下。
[收稿日期]20040927[作者简介]许洪兴(1950),男,江苏无锡人,高级工程师,研究所所长。
2005年7月第20卷第4期 磷肥与复肥Pho sphate&Compound Fertilizer July2005V o l.20N o.4(1) 碳酸氢铵 在复合肥生产中常用来做调理剂,例如:过磷酸钙加碳酸氢铵的主要作用为调节过磷酸钙的pH 值至接近中性。
碳酸氢铵的用量为:过磷酸钙100份,碳酸氢铵6份。
碳铵用量过多后,会降低过磷酸钙的粘性,并使水溶性磷退化成枸溶性磷。
(2) 钙镁磷肥 灰绿色粉末,不溶于水,呈碱性,含P 2O 514%～18%,所含磷素能溶于弱酸,例如:过磷酸钙加钙镁磷肥,钙镁磷肥为碱性,能中和过磷酸钙中的游离酸;钙镁磷肥含水量1%,水分含量低,并有很强的吸水功能,能提高颗粒强度。
用量:过磷酸钙100份,钙镁磷肥为18份。
当钙镁磷肥用量过多时,会造成水溶性磷退化,颗粒难溶等问题。
(3) 硫酸铵 含氮量21%,弱酸性。
例如:过磷酸钙加硫酸铵,其中硫和钙会发生化学反应,使过磷酸钙中的游离水变成结晶水,Ca (H 2PO 4)2H 2O +(NH 4)2SO 4+H 2O CaSO 4・2H 2O +NH 4H 2PO 4,(NH 4)2SO 4+CaSO 4+H 2O (NH 4)2SO 4・CaSO 4・H 2O ,并能提高颗粒强度。
磷酸一铵加硫酸铵原理同上。
(4) 氧化镁(又名苦土) 为典型的碱土金属氧化物,pH 在12左右,主要利用它的碱性和吸水性。
当尿素与过磷酸钙、尿素与磷酸一铵相配时会析出大量的游离水,此时添加氧化镁,能调节过磷酸钙或磷酸一铵的pH 值,2H 3PO 4+M gO M g (H 2PO 4)2+H 2O ,吸水性可抵消其析出的游离水,确保生产中正常的液相量。
氧化镁用量约占配方的3%左右,如果比例增加,会导致颗粒难溶,水溶性磷退化。
(5) 石膏(化学名称硫酸钙) 复合肥生产中,当尿素与过磷酸钙,尿素与磷酸一铵相配,尿素用量超过15%时,一般用熟石膏作为调理剂。
石膏为白色粉末材料,粒径<01147mm ,具有吸水性强,(2CaSO 4・1 2H 2O +3H 2O 2CaSO 4・2H 2O ),固化速度快,能迅速提高颗粒强度等特点。
石膏具有粘性和沙性双重功效:石膏第1次遇水,能在3～10m in 之内迅速固化,在未固化之前粘性很好,可作为粘结剂;由于它吸水固化后(返料)粘性差,所以主要起分散作用,对粘性过头的配方,起到了防止出大球的功能。
石膏为硫酸钙,微溶于水,硫、钙为植物所需的中量元素,也有营养功能。
(6) 沸石粉 沸石粉在复合肥生产中作为添加剂,它的主要特点为:粘性中等偏上,可作为粘结剂;吸水性强,可抵消尿素与磷酸一铵、尿素与过磷酸钙在化学反应中析出的游离水;用沸石粉作为调理剂生产的复合肥,结块程度可大大的减轻;沸石粉的分子结构为多孔网状结构,有吸贮氮、磷、钾的功能,所以可起到长效缓释,提高肥料养分利用率的作用;它还含有多种微量元素,具有营养功能。
沸石粉是复合肥生产中最优秀的调理剂。
(7) 白云石粉(大白粉) 是以优质天然白云岩为主要矿物,含氧化镁1816%～2215%,含氧化钙28%～3215%,细度≥325目(01043mm ),白度≥90%。
弱碱性,粘性中等,在复合肥生产中作为调节pH 、粘结剂、吸水剂、防结块表面处理剂等。
3 以尿素为氮源,物料粘性过大时调理剂的使用以尿素为氮源,当物料粘性过大时,会产生大球或颗粒不圆,其处理方法为:当尿素用量在20%以上时,粘性物料的比例在35%左右为宜;如果粘性物料比例在40%以上,易出大球。
这时在配方中应适当添加沙性的物料。
沙性物料指氯化铵、氯化钾、硫酸铵、硫酸钾,在配方中所占比例应≥35%。
很多配方很难达到以上标准。
如:某配方中沙性物料只占到25%,可添加10%左右沙性物料如硫酸铵、氯化铵、粉煤灰或风化煤等,可取其1种或多种添加,总之沙性物料总量要求≥35%,颗粒才能圆。
以上实践表明,粘性物料为聚合成球创造条件;沙性物料为颗粒均匀,提高颗粒圆整度,防止出大球创造条件,总之,粘合分散要做到聚散有度。
4 复合肥产品强度不足时的处理方法当复合肥颗粒强度不足时,可采取添加硫酸铵、钙镁磷肥、石膏、硫酸镁等物料。
2004年又有创新技术,在复合肥生产中喷洒含明胶的水,能提高颗粒强度,水与明胶的比例995∶5。
在溶解明胶时,最好用热水化开,喷洒在造粒机的物料上即可。
5 复合肥产生结块的处理方法(1) 使用复合肥防结块剂——胺片胺片为阴、阳离子表面活性剂,对复合肥有良好的抗结块作用,使用时控制胺片与矿物油质量比为1∶4,加温至90℃熔融后,喷雾在颗粒的表面。
用量:每吨复合肥使用混合后的包膜油2kg ,即2‰。
它对尿基、氯基、硫基复合肥有良好的防结块效果。
(2) 粉状防结块剂该防结块剂为浅黄色粉末,细度在250目(01061mm )以上,含水量小于2%,使用时,只需掺混在成品颗粒中即可。
粉状防结块剂因目数较高,在掺混时会自动吸附在颗粒表面形成保护膜,起到隔离和疏水作用,达到防结块目的,特别是对掺混肥、粉状冲施肥、硝基复合肥、硝酸铵有特殊的防结块效果,其它复合肥也同样有效。
无锡兴华复合肥研究所就生产这2种防结块剂。
・05・ 磷肥与复肥 2005年第20卷第4期。
