關(guān) 敬,費(fèi)東軍,付澄瑤
(中國(guó)-阿拉伯化肥有限公司,河北 秦皇島 066000)
復(fù)合肥指含有兩種以上營(yíng)養(yǎng)元素化肥,具有養(yǎng)分含量高、副成分少等優(yōu)點(diǎn),對(duì)促進(jìn)農(nóng)作物高產(chǎn)有著重要作用。為方便其運(yùn)輸以及避免分解過(guò)快使肥效喪失并導(dǎo)致環(huán)境污染等,對(duì)復(fù)合肥的造粒尤為重要。復(fù)合肥常見(jiàn)的造粒工藝有滾筒造粒、噴漿造粒、高塔造粒等。其中,滾筒造粒工藝具有配方限制相對(duì)較小、產(chǎn)量高、投資少、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn),絕大多數(shù)的復(fù)合肥料的造粒方法使用滾筒造粒法,其成為復(fù)合肥生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種工藝。利用滾筒造粒法生產(chǎn)復(fù)合肥,化肥的粒度和顆粒抗壓碎力是衡量化肥質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,不同化肥產(chǎn)品有不同的粒度和顆??箟核榱Φ囊?。其中,復(fù)合肥的顆??箟核榱土6葘儆诨式Y(jié)塊的內(nèi)在因素,顆粒的顆??箟核榱Υ?,抗壓性強(qiáng),顆粒不宜破碎,結(jié)塊率小[1]?;暑w粒也會(huì)影響化肥產(chǎn)品的存儲(chǔ),化肥顆粒越小,表面積越大,越容易在空氣中吸潮并結(jié)塊。此外,化肥顆粒小,會(huì)導(dǎo)致粒裝化肥產(chǎn)品顆粒間接觸緊、摩擦多,容易破碎起塵,容易出現(xiàn)不均勻離散的現(xiàn)象,從而影響化肥的施用。因此要求化肥粒度應(yīng)該分布在理想粒度范圍內(nèi)[2]。
本文研究建立在滾筒造粒法制造的復(fù)合肥基礎(chǔ)上,查看此方法制造出的化肥粒度和顆??箟核榱κ欠裼邢鄬?duì)應(yīng)的關(guān)系,并以怎樣的關(guān)系分布,由于國(guó)標(biāo)法中所測(cè)量的粒度分布僅有1.0~2.0 mm,2.0~2.8 mm,2.8~4.0 mm,4.0~4.75 mm 4個(gè)分布,且1.0~2.0 mm和4.0~4.75 mm幾乎很少,因此,本次研究確定在2.0~2.8 mm和2.8~4.00 mm兩個(gè)范圍內(nèi)探討化肥粒度大小和顆??箟核榱Φ年P(guān)系,有助于思考怎樣提高化肥的性能和解決問(wèn)題的方法。
將液氨、硫酸、磷酸、洗滌液等液體原料分別過(guò)泵加壓計(jì)量后,先進(jìn)入管式反應(yīng)器形成高溫料漿。將MAP、濃磷酸、硫酸鉀或者氯化鉀、硝銨磷或者尿素、填料、微量元素等固態(tài)原料投入造粒機(jī),然后將高溫料漿經(jīng)噴頭噴灑在造粒機(jī)里的料床上,通過(guò)造粒機(jī)的旋轉(zhuǎn)等使得固態(tài)原料和液態(tài)原料在造粒機(jī)內(nèi)反應(yīng)粘結(jié)成粒,然后從造粒機(jī)出來(lái)的物料進(jìn)入烘干、冷卻、篩分等系統(tǒng)處理,造粒機(jī)排出的含氨尾氣則經(jīng)酸洗、水洗后放空[3]。滾筒造粒復(fù)合肥裝置設(shè)備見(jiàn)表1。
表1 滾筒造粒復(fù)合肥裝置設(shè)備參數(shù)Tab.1 Equipment parametersof drum granulation compound fertilizer plant
1.2.1 化肥粒度檢驗(yàn)方法
化肥粒度指化肥產(chǎn)品的顆粒大小及其分布。衡量化肥產(chǎn)品粒度指標(biāo)是否合格有兩個(gè)條件:一是看其粒度大小是否在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi);二是看此范圍內(nèi)的粒度分布是否合理[4]?;柿6鹊臋z驗(yàn)方法主要是通過(guò)篩分法,先將試樣縮分,然后用不同型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)篩將復(fù)合肥的試樣進(jìn)行過(guò)篩,然后通過(guò)稱量計(jì)算,獲得每一層試驗(yàn)篩上留存顆粒的百分比。本文選取的粒度為2.0~2.8 mm與2.8~4.0 mm。
1.2.2 化肥顆粒平均抗壓顆粒抗壓碎力檢測(cè)方法
檢測(cè)過(guò)程中先將樣品過(guò)篩,分組。在相應(yīng)的粒度范圍內(nèi)分別選取20粒分別使用粒度顆??箟核榱x逐一進(jìn)行顆??箟核榱y(cè)試,去掉其所被壓碎時(shí)所需的最大力、最小力,通過(guò)計(jì)算得到抗壓顆??箟核榱Φ钠骄怠1疚倪x取的粒度大小在2.0~2.8 mm與2.8~4.0 mm復(fù)合化肥粒的顆??箟核榱Φ谋容^。
圖1 硝基化肥粒度在2.0~2.8 mm和2.8~4.0 mm的顆??箟核榱?duì)比Fig.1 Comparison of compressivecrushing force of nitro fertilizer particleswith particlesize of 2.0~2.8mm and 2.8~4.0mm
為了探究滾筒造粒法制造復(fù)合肥的基礎(chǔ)上分析復(fù)合肥粒度與顆粒抗壓碎力的關(guān)系。本文選取了個(gè)31種硝基化肥150個(gè)硝基化肥試樣和24種尿基化肥101個(gè)尿基化肥試樣,總共55個(gè)品種的復(fù)合化肥共251個(gè)復(fù)合化肥試樣進(jìn)行樣品分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1和圖2。
通過(guò)圖1和圖2中2.0~2.8 mm和2.8~4.0 mm化肥粒的顆??箟核榱Φ膶?duì)比,很容易發(fā)現(xiàn)2.8~4.0 mm的化肥粒顆粒抗壓碎力要比2.0~2.8 mm的化肥粒顆??箟核榱σ?。由此可以得出結(jié)論在滾筒造粒的前提下,2.0~2.8 mm化肥粒的顆??箟核榱Ρ?.8~4.0 mm化肥粒的顆粒抗壓碎力要小。
可以得出結(jié)論,在滾筒造粒的前提下,2.0~2.8 mm化肥粒的顆??箟核榱Ρ?.8~4.0 mm化肥粒的顆??箟核榱σ S纱丝梢酝茰y(cè)在滾筒造粒的基礎(chǔ)上,復(fù)合化肥的粒度越大則顆??箟核榱υ酱?,化肥粒的顆??箟核榱Υ笮?huì)影響到化肥的結(jié)塊能力,從而會(huì)影響到化肥的存儲(chǔ)和運(yùn)輸??梢钥刂苹实牧6仍诤细穹秶鷥?nèi)使得2.8~4.0 mm的粒度的所占比例更多?;蛘咛岣呋实牧6却笮∫部梢允沟闷湔w的粒度增加以減少化肥的結(jié)塊,更方便化肥的運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
圖2 尿基化肥粒度在2.0~2.8 mm和2.8~4.0 mm的顆粒抗壓碎力對(duì)比Fig.2 Comparison of compressivecrushing force of urea based fertilizer particleswith particle sizeof 2.0~2.8 mm and 2.8~4.0 mm