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复合肥料生产工艺的创新发展
摘要:复合肥料是指氮、磷、钾3种养分中至少有2种由化学方法和(或)
物理方法制成的肥料。复合肥料是可以集氮、磷、钾等多种植物所需的无机养分
物质、有机养分物质、功能性物质以及其他有益助剂于一体的优质农资产品。复
合肥料生产工艺,就是通过特定的流程和技术,将N、P、K中的2种及以上的物
质,或同时将一种或多种其他养分物质、功能性物质和有益助剂等有效地结合在
一起形成复合肥料产品。复合肥料工艺包括硝酸磷肥、磷酸铵等NP复合肥产品,
以及NK、PK和NPK复合肥产品的生产工艺。
关键词:复合肥料;生产工艺;创新发展;目标;途径
引言
国内肥料产业起步于20世纪80年代初期,1990—2015年中国肥料产业进入
快速发展阶段,其中90年代以生产高浓度磷肥、氮肥为主;2000年以后开始生
产含有中微量元素的高浓度通用型肥料和作物专用型肥料;2015年肥料产能和产
量达到顶峰,分别为2亿t和6000万t,从2016年开始产量和产能逐步缩减,
产业发展进入成熟期
一、复合肥料生产工艺
GB/T15063-2020现行国家标准界定复合肥料:氮、磷、钾三种营养元素中,
至少有两种营养元素表明,仅用化学方法生产的肥料是复合肥料。该标准于2009
年推出,2017年从强制性标准转为推荐标准。肥料是一种实施生产许可证管理制
度的产品,在2016年之前的批货实施细则中对复合材料生产中的化学反应给予
了关注和注意。本化学品生产许可证实施条款于2016年出台,目的是调整复合
材料生产单位生产程序的要求。可以用圆盘、鼓、颗粒浮雕、高层建筑、颗粒雕
刻、颗粒雕刻等方式制成的肥料,也可以称之为“复合肥料”。
二、国产复合肥料工艺发展概况
1969年南化设计院建设了我国第一套3万t/aDAP装置(喷浆造粒工艺),
1974年改造为预中和转鼓氨化粒化工艺。20世纪80年代,上海青浦磷肥厂建设
2万t/a液体MAP装置;上海化工研究院开发的团粒法工艺在江苏无锡等地建设
2万~3万t/aNPK装置,并不断发展;成都科技大学等开发的料浆浓缩法技术,
在邛崃磷肥厂建成1万t/a固体MAP装置,并不断发展;开封化肥厂采用硝酸、
硫酸混酸法建设13万t/a硝酸磷肥装置和3.5万t/aNPK装置;上海青浦化工厂
等开发了挤压造粒NPK工艺。20世纪90年代,料浆法、团粒法、挤压法、掺混
法等NPK复合肥料生产工艺进入快速发展阶段,传统料浆法工艺DAP/NPK单系列
装置最大产能达到60万t/a,料浆浓缩法MAP/NPK单系列装置最大产能达到20
万t/a,山东红日化工股份有限公司自主开发的低温转化氯化钾技术硫基NPK单
系列装置最大产能达到20万t/a;团粒法工艺NPK单系列装置最大产能达到30
万t/a;挤压、掺混等工艺NPK装置产能通常≤6万t/a。21世纪初,上海化工
研究院开发的熔体法工艺,在史丹利农业集团股份有限公司建设了10万t/aNPK
装置,此后单系列装置最大产能达到了20万t/a。
三复合肥料生产控制
(一)生产过程中的关键质量控制点
复合肥的典型生产工艺(见图1)是根据肥料配比计算氮、磷、钾等原料投入
量,将原料计量混合后进行粉碎、造粒、干燥、冷却、筛分、包装的工艺。成
品入库检验合格后,出货销售,检验不合格时,进行返工处理。计量混合和干
燥是复合肥生产过程中的重要质量控制点,只有严格控制这两个关键质量控制点
的各项指标,保证投入的准确化和干燥,才能保证养分含量和水分含量的达到,
保证复合肥的产品质量。
图1复合肥料典型生产工艺流程
(二)操作控制
各生产岗位严格按照操作规程操作是保证复合肥质量的重要环节。根据生
产设备不同,复合肥的生产岗位主要包括投入岗位、筛分岗位、计量混合岗位、
粉碎岗位、造粒岗位、热风炉岗位、干燥岗位、冷却筛分岗位、包装岗位等。
各岗位必须严格按照操作规程操作,但不同岗位有特殊要求,其中计量混合和干
燥是生产中重要的质量控制点。作为计量混合的一环,要求根据肥料养分的配
比正确计算各种原
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