腐殖酸與生物質炭基免烘干顆粒肥料的制備-盛建維

腐殖酸與生物質炭基免烘干顆粒肥的制備河北師范大學化學與材料工程學院農業(yè)項目組盛建維手微信同號）郵箱wfsjw@163.一、復合肥主要生產工藝

1、團粒法復混肥造粒工藝（轉鼓、圓盤）2、氨酸法復混肥造粒工藝（轉鼓工藝改進）3、高塔造粒復混肥工藝（熔融料漿）4、摻混肥料工藝（BB肥）5、擠壓造粒復混肥工藝6、料漿法復合肥造粒工藝（氫鉀脫氯、AZF工藝）團粒法生產工藝

以單體基礎肥料如：尿素、硝銨、氯化銨、硫銨、磷銨（磷酸一銨、磷酸二銨、重鈣、普鈣）、氯化鉀（硫酸鉀）等為原料，經粉碎至一定細度后，物料在轉鼓造粒機（或園盤造粒機）的滾動床內通過增濕、加熱進行團聚造粒。造粒物料經干燥、篩分、冷卻即得到NPK復合肥料產品，是國際廣泛采用的方法之一，早期的美國及印度、日本、泰國等東南亞國家均采用此法生產。團粒法生產線工藝流程簡介團粒法是歐洲發(fā)展起來的，也稱為“蒸汽造粒法”；主要特征是無化學反應發(fā)生，以物理過程為主；造粒形式分為：回轉盤造粒、雙軸造粒、轉鼓造粒等；在中國使用最廣泛的是轉鼓造粒；蒸汽和水噴灑在造粒物料床上，控制蒸汽和水加入量調整造粒；通蒸汽提高造粒物料溫度，使造粒過程水分含量較低；通常控制出料口處物料的溫度在70～95℃，水分含量在3～7％。轉鼓造粒法生產復混肥料的優(yōu)點1.造粒中可通蒸汽，水分含量低，干燥負荷低；2.在必要時方便在造粒過程中通氨；3.操作人員可以直接觀察造粒情況，隨時調節(jié)。氨酸法工藝

氨酸法工藝是近來國內出現的一種新的復肥生產技術，是在團粒法工藝基礎上進行的改進，從原理上介于團粒法和料漿法之間，具有兩者的優(yōu)點，與傳統(tǒng)復合肥料生產工藝相比，氨酸法工藝以其低成本，低能耗，高產量、產品顆粒圓潤光滑、強度高、不易結塊。生產中對原料、配方的適應性強，生產的產品適應性廣，對土壤副作用小等特點得到了迅速發(fā)展，代表了復工藝發(fā)展的一個方向。氨酸法工藝流程-管式反應器和料床直接反應

氨酸法特點

1、造粒工況明顯改善和穩(wěn)定；2、實現一段干燥工藝、簡化工藝過程；3、實現熱篩分、熱破碎工藝、提高能源利用率；4、實現無填充劑造粒、提高產品質量；5、簡化尿素加工過程，避免縮二脲含量超標引起毒害；6、洗滌液得以回收利用，實現污水零排放；7、產品質量顯著提高、形成獨特的產品特色。產品不溶性殘渣少，外觀潔白、光滑、圓潤，有較強的市場競爭力；8、生產綜合成本明顯降低，能提高產量40%左右。摻混肥工藝—BB肥

BB肥簡介

BB肥是散裝摻混肥料（BulkBlendingFertilizers）的簡稱。是美國為適應大規(guī)模農場和高度機械化耕作相結合農業(yè)的需要，在二十世紀五十年代后發(fā)展起來的。它的特點是把生產、銷售和使用三個環(huán)節(jié)聯(lián)在一起依托高效的農化服務來保證整個系統(tǒng)的運作。

工廠分布在用肥地區(qū)，以小規(guī)模為主，裝置生產能力較小。

銷售半徑規(guī)定：美國50英里(80km)；日本120km！

養(yǎng)分偏離規(guī)定：美國＜10％；日本＜20％！

一般BB肥裝置的開車率低于20％，只在用肥季節(jié)短時間開車。11BB肥工藝

生產線

實景BB肥工藝及產品特點

生產BB肥的技術關鍵：關鍵一：必須遵守化學相容性的規(guī)則

基礎肥料的相容性，必須不發(fā)生不利副反應。

肥料混合后有些反應使臨界相對濕度降低，產品吸潮結塊。關鍵二：必須嚴格采用粒度匹配的基礎肥料

控制養(yǎng)分離散的關鍵，摻混肥粒度直接關系到產品的外觀，對施肥的作業(yè)效率、肥料利用率等都有很大的影響。BB肥工藝的獨特優(yōu)點：

1

氮、磷、鉀配方轉換速度快，不存在清倉和廢料處置的問題。

2能生產出較高濃度的復混肥和高氮復混肥，總養(yǎng)分最高59%，氮達25%以上。高濃度使得庫存和運輸成本低；

3生產工藝相對比較簡單，出廠產品一般不包裝。

4原料單質肥存放只在施用前混配，因此產品不容易結塊；

5在加工生產中基本沒有“三廢”排放。擠壓造粒工藝

國內也有一些廠采用擠壓造粒生產NPK產品，其造粒過程是籍機械作用施加壓力于物料，從擠壓模具孔板中擠壓成粒，得到圓柱形和一些不規(guī)則形狀預粒，粒徑視機型不同可至幾毫米不等。擠壓造粒工藝生產復合肥料、專用肥，其規(guī)模大小在設備配套上具有很大的靈活性，流程短、無返粒、投資低。

擠壓造粒通常有兩種，一是推壓式造粒，另一種是轉輥式造粒。造粒進料含水量通常為5%～8%，經過擠壓后得到圓柱狀產物，經過冷卻得到含水小于5%的產品，成粒率在85%左右。轉輥式擠壓造粒進料含水可以更低在0.5%～1.5%。經擠壓得到的帶狀物料經破碎，篩分得到塊狀或棱角的產品，由于產品含水量低，不需要進行干燥。擠壓法工藝特點

優(yōu)點：1、生產過程一般不需要干燥和冷卻過程，特別適應于熱敏性物料，同時可節(jié)約投資和能耗。2、配方靈活，操作簡單，生產時無三廢排放。3、能生產出比一般復合肥濃度更低的高濃度復合肥，生產中也可根據需要添加有機肥和其他營養(yǎng)元素。4、設備投資小，只有團粒法的1/5左右，占地面積小。缺點：1、生產時材料消耗大，設備維修費用高、備件加工量較大，故障率高；2、擠壓機生產能力小，很難實現規(guī)模生產。一般用于3萬噸/年以下的規(guī)模；3、產品不是圓粒狀的，肥料為直徑1～4毫米的粒狀并且粒度偏大，不能適合機械化施肥。擠壓造粒工藝原理圖擠壓拋圓生產工藝流程圖

腐植酸包膜緩控釋肥材料制備及其設備供試腐植酸材料為風化煤，其粒度為0.05~0.6mm；核芯肥料采用大顆粒尿素，粒度2~4mm.生產設備采用轉鼓流化床，見下圖。流化床結構示意圖1機頭密封罩，2機頭擋料圈，3機頭擋料圈，4筒體、5噴液管、6噴嘴、7傳動裝置，8后托輪裝置、9機尾擋料圈、10機尾密封罩。生物質炭基肥生物炭：以作物秸稈等農林植物廢棄物為原料，在絕氧或限氧供應條件下400~700℃熱裂解得到的穩(wěn)定的固體富碳產物。生物炭基肥料：以生物炭為基質，添加氮磷鉀等養(yǎng)分中的一種或幾種采用化學方法或物理方法混合制成的肥料。以上摘自NY/T3041-2016生物炭基肥料標準。熱解生物炭（蘆竹、秸稈）：

有機質455g/kg，二氧化硅267g/kg；

鋁39.4g/kg，鈣27.1g/kg、鐵23g/kg、總鉀16.5g/kg、速效鉀1.75g/kg；

錳鋅銅硼等微量元素含量豐富。炭基肥料2化肥、微生物菌劑、有機肥：

NPK20%-25%，有機質≥30%

生物炭≥30%，有機碳≥10%

有效活菌數≥2億個/g

氨基酸和木醋液炭基包膜肥炭基復合微生物肥擠壓造粒粘結劑、水分、配比等圓盤包膜+噴漿粘結劑、密封劑、配比等腐殖酸免加熱造粒生產法簡介腐殖酸免加熱造粒生產法，包括如下步驟：腐植酸粉末、硫酸銨粉末和尿素粉末按92.5~94：5~6.5：1的比例混合攪拌均勻后加入造粒機；將占物料總重量的29%~32%的水霧化并噴灑在物料表面，以27r/min~43r/min的轉速混合造粒，得到腐植酸顆粒；在常溫輸送系統(tǒng)中停留20~50min后經過多級篩分裝置篩分出粒徑為2~4mm的成品腐植酸顆粒。所用添加劑廉價易得、生產成本低、工藝條件簡單、并有效改善了腐植酸顆粒強度不夠的問題，施用于土壤可改善土壤團粒結構，可在農業(yè)技術領域廣泛推廣使用。腐殖酸和生物炭型肥包肥工藝以顆粒尿素為核芯，用無機酸為粘結劑，把粉狀氮肥、磷肥、鉀肥、腐植酸、生物炭和中微量元素以及金屬氧化物一層層包裹在尿素上來進行造粒，在包裹的過程中無機酸和金屬氧化物發(fā)生酸堿中和反應，生成緩溶性無機肥，同時釋放大量反應熱來實現自身烘干的一種緩釋型肥料包裹肥料的生產工藝。關鍵是無機酸與金屬氧化物的選用。肥包肥緩釋肥的目標是控制水溶性氮肥主要是尿素的氨化和硝化過程，減少損失，以提高氮、磷、鉀的利用率為目的。其技術特點是包膜肥料的取材以肥包肥，整個包裹層所有成分均為植物營養(yǎng)物質，施入土壤后不會造成任何殘留物污染，對環(huán)境友好。產品配方靈活，可根據不同作物需要生產不同養(yǎng)分比例的產品，廣泛應用于高爾夫球場，景觀植物，經濟作物，果樹及大田作物。在碳銨磷鉀復混肥體系中,往往添加含氧化鎂(MgO)的礦物反應物,與磷