具自主知识产权的尿基氮磷钾造粒工艺

鲁北大汉

具自主知识产权的尿基氮磷钾造粒工艺

丁德承

（三普造粒设备有限公司技术顾问）

1　概要
“十五”期间，我国的高浓度磷复肥得到了快速发展，三种基础复合肥料（硝基、尿基和硫基复合肥料）都有了明显增长，尤以硫基复合肥（S－NPK）增长更快，其生产能力已达7 000 kt／a，且仍有一些企业在积极建设或筹建中。
高浓度磷复肥中的氮素一部分是由磷酸铵带入的，除硝基复合肥外，其他两种复合肥中的氮素大多由尿素提供。用料浆法生产硫基复合肥的养分目前多为15－15－15，其氮含量已提至最高。尿基复合肥可提供氮含量高的产品，造粒方法有团粒法（混肥）、料浆法和高塔造粒等。
造粒工艺是高浓度磷复肥生产的关键之一。造粒时通入氨、硫酸或用蒸汽来提高物料温度，增强黏结力，成粒后肥料中的水分增高，必须通过干燥作业把其中的水分蒸发掉。干燥、筛分、破碎、返料在传统的磷复肥造粒工艺中几乎是不可或缺的。上述工序中外逸的粉尘都要进行回收，尾气经洗涤后排放，故流程长、能耗高，直接影响装置的投资和生产成本。
高塔造粒生产尿基复合肥是目前业内关注的一项造粒工艺。但不同养分的尿基氮磷钾复合肥的临界吸湿点相当低（见表1），其范围在41%～54%。当生产地大气相对湿度在41%～54%的时候，肥料粒子从高塔顶部沉降与空气接触这段时间内，空气中的水分就会向肥料粒子扩散，从而使落到地面的部分颗粒因吸湿而变得很黏稠。根据计算，直径为3 mm的粒子，在塔内受阻沉降的速度约0.75 m／s，H＝110 m的高塔使粒子从离开喷嘴落到地面的时间要经过2 min。而钢带上的粒子从成形到送至成品仓的时间一般在15 s以内。投资高，直径18 m的高塔每1米的造价15～20万元人民币。
“钢带冷凝制造颗粒状高浓度复合肥尿磷铵和尿磷铵钾的方法”超越了高浓度磷复肥生产中传统的造粒工艺，取消了干燥、筛分、破碎、返料和尾气处理各工序，工艺流程短、投资少、生产成本低，操作环境洁净，无三废排放，已被国家知识产权局授为“发明专利”（申请日2005－10－28，申请号200510095074.9，公开号CN 1789208A，发明人：丁德承、陈刚）。

表1　尿基氮磷钾复合肥的临界吸湿点

w(N)∶w(P2O5)∶w(K2O)	临界吸湿点／1
1∶1∶0	54.0%
2∶1∶0	54.0%
1∶1∶1	44.5%
2∶1∶1.5	43.5%
2∶1∶2	41.0%