試論顆粒鉀肥新生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)的研究和探討

巨生彬（青海鹽湖工業(yè)股份有限公司，青海 格爾木 816000）

試論顆粒鉀肥新生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)的研究和探討

巨生彬（青海鹽湖工業(yè)股份有限公司，青海 格爾木 816000）

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。

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。

[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.