顆粒鉀肥新生產(chǎn)工藝研究與探討

時(shí)間:2022-06-20 10:15:35

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顆粒鉀肥新生產(chǎn)工藝研究與探討

摘要:考慮到粉狀鉀肥的性質(zhì),本文提出了分別采用黏結(jié)劑和浸潤(rùn)劑進(jìn)行顆粒鉀肥生產(chǎn)的兩種新工藝,具體對(duì)新工藝的原理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了探討。而采用兩種新工藝得到的顆粒鉀肥中K20的含量均能夠達(dá)到55%以上,并且抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)到15N以上,擁有圓整的外形。

關(guān)鍵詞:顆粒鉀肥;新生產(chǎn)工藝;技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

從國(guó)內(nèi)鉀肥生產(chǎn)加工情況來(lái)看,顆粒鉀肥的生產(chǎn)主要采用擠壓造粒的工藝技術(shù),得到鉀肥為塊狀,在存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中容易出現(xiàn)凝塊問(wèn)題,并且K20的含量普遍小于50%。采用該種工藝標(biāo)準(zhǔn),不僅無(wú)法滿足高效生產(chǎn)和鉀肥存儲(chǔ)、運(yùn)輸要求,也無(wú)法滿足鉀肥使用需求。因此,還應(yīng)加強(qiáng)顆粒鉀肥新生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)的研究,從而更好的進(jìn)行鉀肥生產(chǎn)和使用。

1采用黏結(jié)劑的顆粒鉀肥新生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)分析

1.1工藝原理

在顆粒鉀肥生產(chǎn)中,主要可以采用無(wú)機(jī)黏結(jié)劑進(jìn)行鉀肥生產(chǎn)。該種鉀肥以氯氧鎂為主要成分,物理力學(xué)性能良好。而該種黏結(jié)劑為氣凝性材料,本身的硬化凝固溫度不高,僅需達(dá)到10℃就可以凝固。在鉀肥生產(chǎn)工藝中,先要利用氯化鎂促使氧化鎂凝結(jié)為膠體狀,從而獲得氫氧化鎂[1]。得到的產(chǎn)物本身溶解度較小,需要與氯化鎂融合以獲得溶解度改善,進(jìn)而得到膠結(jié)能力較強(qiáng)的結(jié)晶體。得到的材料抗壓強(qiáng)度應(yīng)在90MPa以上,抗彎強(qiáng)度則要達(dá)到65MPa以上,軟化系數(shù)則要超出0.85,吸收率和干縮率應(yīng)分別小于等于13%和0.6%。

1.2工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)際進(jìn)行工藝生產(chǎn)時(shí),需要使用粉狀氯化鉀(0-0-60)作為原料,并采用上述黏結(jié)劑及黏土、石膏等填充料。按照固定比例進(jìn)行氯化鎂和水的充分混合,并加入定量氧化鎂,然后進(jìn)行均勻攪拌,則能得到氯氧鎂水合物。在此基礎(chǔ)上,要在鼓噪粒機(jī)中加入氯化鉀原料,然后噴灑含有0.5%-10.0%干基劑的氯氧鎂水合物,并且進(jìn)行蒸汽的通入,則能得到球狀產(chǎn)物。在造粒的過(guò)程中添加黏結(jié)劑,則能使鉀肥的分散性得到體現(xiàn),從而得到分布均勻的顆粒。在這一過(guò)程中,在黏結(jié)劑達(dá)到臨界濃度值的條件下,原本的小顆粒就會(huì)得到聚集,從而得到需要的大顆粒鉀肥。通過(guò)干燥、冷卻和篩分,則能得到顆粒鉀肥。采用該種生產(chǎn)工藝,需要通過(guò)通入蒸汽提高造粒機(jī)內(nèi)部溫度,從而減少造粒水分,繼而使生成的鉀肥顆粒具有較高的強(qiáng)度。相較于擠壓式造粒方法,采取該種工藝技術(shù)能夠?qū)翁籽b置生產(chǎn)能力提高10倍,并且能夠利用價(jià)格較低的氯氧鎂和粉狀鉀鹽獲得高強(qiáng)度的球狀鉀肥顆粒[2]。從產(chǎn)物生成情況來(lái)看,產(chǎn)物中K20的含量能夠達(dá)到55%以上,每顆鉀肥的強(qiáng)度不小于15N,粒徑范圍則在2.0~4.8mm范圍內(nèi),擁有圓整的外形,能夠?yàn)殁浄寿A存提供便利,輕易不會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊問(wèn)題。

2采用浸潤(rùn)劑的顆粒鉀肥新生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)分析

2.1工藝原理

使用浸潤(rùn)劑進(jìn)行顆粒鉀肥生產(chǎn),就是利用氯化鉀本身性質(zhì)實(shí)現(xiàn)造粒。在工藝生產(chǎn)過(guò)程中,首先需要對(duì)氯化鉀進(jìn)行浸潤(rùn)處理,即在氯化鉀與水的混合溶液中加入生物酶調(diào)節(jié)劑,然后將充分混合后的水合物剛?cè)虢?rùn)槽中。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的浸潤(rùn),則能使氯化鉀不易成球粒的特性得到轉(zhuǎn)變。

2.2工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)際進(jìn)行顆粒鉀肥生產(chǎn)加工時(shí),需要在預(yù)處理得到的氯化鉀中添加2%~3%的生物酶調(diào)節(jié)劑,然后將混合得到的水合物放入浸潤(rùn)槽。在放置30~50min后,可以利用螺旋輸送機(jī)將得到的物料輸送至造粒機(jī)內(nèi)。使用的造粒機(jī)擁有內(nèi)反料和粒度分級(jí)的功能,通過(guò)加入3%~5%的液體調(diào)理劑,則能利用造粒機(jī)完成圓球狀顆粒的生產(chǎn)。在得到顆粒后,還要使用自動(dòng)陳化機(jī)對(duì)顆粒進(jìn)行陳化處理。在20~35℃下經(jīng)過(guò)15~20min的陳化,則能得到具有一定硬度和強(qiáng)度的顆粒。采取該種工藝,能夠避免自然陳化引起的顆粒粉化現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)陳化后,可以得到抗壓強(qiáng)度在6~8N之間的顆粒,成球率則能達(dá)到85%~90%。完成陳化處理后,需要將物料送入干燥機(jī),并在120~480℃條件下進(jìn)行干燥處理。使用的干燥機(jī)擁有22~35m長(zhǎng)度,傾角在2.5~3.8°范圍內(nèi),直徑在1.5~2.3m范圍內(nèi)。在干燥處理過(guò)程中,應(yīng)使其保持2.8~4.5r/min的轉(zhuǎn)速。將干燥機(jī)輸出的物料輸送至冷卻機(jī),則可以對(duì)物料進(jìn)行冷卻處理。冷卻機(jī)擁有20~32m長(zhǎng)度,傾角在2.5~3.8°之間,直徑在1.2~2.0m范圍內(nèi)。在干燥處理過(guò)程中,應(yīng)使其保持3.5~5.5r/min的轉(zhuǎn)速。在物料冷卻后,可以使用滾筒篩分機(jī)進(jìn)行物料篩分處理,采用的篩網(wǎng)分別擁有過(guò)2.6*2.6mm和4.6*4.6mm的孔徑[3]。經(jīng)過(guò)篩分,則能得到顆粒鉀肥。而不合格的顆粒可以返回造粒系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)重新造粒。最后,得到的顆粒鉀肥水分在0.2%~0.6%之間,擁有2.0~4.5mm的粒度,每顆抗壓強(qiáng)度都能達(dá)到18~25N。此外,顆粒鉀肥中的K20的含量能夠達(dá)到56%~60%。

3結(jié)語(yǔ)

相較于粉狀鉀肥,顆粒鉀肥擁有更加穩(wěn)定的物理性質(zhì),并且在加工、運(yùn)輸和使用的過(guò)程中也只會(huì)產(chǎn)生少量粉塵,不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)過(guò)多污染。此外,顆粒鉀肥也不易凝塊,能夠?yàn)殁浄蚀鎯?chǔ)和使用帶來(lái)便利。使用新工藝進(jìn)行顆粒鉀肥的生產(chǎn),則能得到K20的含量能夠達(dá)到55%以上的顆粒鉀肥,從而使該種鉀肥的生產(chǎn)質(zhì)量得到提高。因此相信隨著顆粒鉀肥需求量的不斷增加,更多的新生產(chǎn)工藝及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也將得到應(yīng)用,進(jìn)而更好的推動(dòng)鉀肥生產(chǎn)加工事業(yè)的發(fā)展。

作者:巨生彬 單位:青海鹽湖工業(yè)股份有限公司

參考文獻(xiàn):

[1]曹衛(wèi)宇.顆粒鉀肥新生產(chǎn)工藝研究和探討[J].化肥工業(yè),2014,02:58-59+62.

[2]季保德.一種圓球狀顆粒鉀肥的生產(chǎn)工藝[J].磷肥與復(fù)肥,2015,09:24-25.

[3]胡德庚,朱云勤,王朝軍等.基于單純形的硅鈣鉀肥制備工藝研究[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2013,03:55-59.