复合肥生产工艺及技术

复合肥生产工艺及技术（精选8篇）

复合肥生产工艺及技术 篇1

一、综合颗粒状复混肥料的生产方法主要有以下几种：

1.料浆法

以磷酸、氨为原料，利用中和器、管式反应器将中和料浆在氨化粒化器中进行涂布造粒，在生产过程中添加部分氮素和钾素以及其他物质，再经干燥、筛分、冷却而得到NPK复合肥产品，这是国内外各大化肥公司和工厂大规模生产常采用的生产方法。

磷酸可由硫酸分解磷矿制取，有条件时也可直接外购商品磷酸，以减少投资和简化生产环节。该法的优点是既可生产磷酸铵也可生产NPK肥料，同时也充分利用了酸、氨的中和热蒸发物料水份，降低造粒水含量和干燥负荷，减少能耗，此法的优点是：生产规模大，生产成本较低，产品质量好，产品强度较高。

由于通常需配套建设磷酸装臵及硫酸装臵，建设不仅投资大，周期长，而且涉及磷、硫资源的供应和众多的环境保护问题（如磷石膏、氟、酸沫、酸泥等），一般较适用于在磷矿加工基地和较大规模生产、产品品数不多的情况。如以外购的商品磷酸为原料，则目前稳定的来源和运输问题及价格因素是不得不考虑的，近年来，由于我国磷酸工业技术和装备水平的提高，湿法磷酸作为商品进入市场有了良好的条件，在有资源和条件的地区建立磷酸基地，以商品磷酸满足其它地区发展高浓度磷复肥的需要，正在形成一种新的思路和途径，市场需求必将促进这一行业发展，也必将解决众多地区原料磷酸的需求问题。拥有该种生产技术的外国公司主要有挪威的norskhydro、西班牙in

cro、espindsea、法国的AZF、KT、美国的avy/TVA等。

国内的主要生产厂家有：中阿化肥有限公司、江西贵溪化肥厂、云南云峰化工公司、南京南化磷肥厂、大连化工厂、金昌化工公司、广西鹿寨磷肥厂等。2.固体团粒法

以单体基础肥料如：尿素、硝铵、氯化铵、硫铵、磷铵磷酸一铵、磷酸二铵、重钙、普钙）、氯化钾（硫酸钾）等为原料，经粉碎至一定细度后，物料在转鼓造粒机（或园盘造粒机）的滚动床内通过增湿、加热进行团聚造粒，在成粒过程中，有条件的还可以在转鼓造粒机加入少量的磷酸和氨，以改善成粒条件。造粒物料经干燥、筛分、冷却即得到NPK复合肥料产品，这也是国际广泛采用的方法之一，早期的美国及印度、日本、泰国等东南亚国家均采用此法生产。

该法原料来源广泛易得，加工过程较为简单，投资少，生产成本低、上马快，生产灵活性大，产品的品位调整简单容易，通用性较强，采用的原料均为固体，对原材料的依托性不强，由于是基础肥料的二次加工过程，因此几乎不存在环境污染问题，由于我国目前的基础肥料大部分为粉粒状，因此，我国中小型规模的复合肥厂大多采用此种方法。目前，该种生产技术在国内已日趋成熟。3.部分料浆法

近年来，在TVA尿素、硝铵半料浆法及团粒法的基础上，国内又发展

了利用尿液或硝铵溶液的喷浆造粒工艺-即部分料浆法，该技术利用了尿素和硝铵在高温下能形成高浓度溶液的特性（95%），由于尿液或硝铵溶液温度高，溶解度大，液相量大的特点，以尿液或硝铵浓溶液直接喷入造粒机床层中，利用尿液或硝铵溶液提供的液相与其它固体基础肥料和返科一起进行涂布造粒，这样可以减少水或蒸汽的加入量，减少造粒物料的水含量，同样也达到减少造粒水含量、干燥负荷和减少能耗的目的。造粒物料经干燥、筛分、冷却即得到（尿基或硝基）复合肥料产品。

4.融熔法

熔体油冷造粒制高浓度尿基复合肥生产技术是利用尿素厂的中间产品尿素溶液，配以磷铵、钾盐，开发成功高质量、低能耗、少污染的高浓度尿基复合肥生产技术--熔体造粒工艺，已在江苏恒丰集团、黑化和银川化肥厂等单位得到应用。熔体造粒工艺在化肥生产中已得到应用，如尿素塔式喷淋造粒、硝酸磷肥塔式喷淋造粒和双轴造粒、硝铵塔式喷淋造粒、尿磷铵塔式喷淋造粒等。这一工艺由于不需要传统复合肥生产装臵中投资及能耗最大的干燥系统，而且由于尿素及尿素基复合肥的特性使然，特别适合尿基高氮比的三元（N、P、K）和二元（N、K或N、P）高浓度复合肥的生产。

与常用的复合肥料制造工艺相比，熔体造粒工艺具有以下优点：

（1）直接利用尿素熔体，省去了尿素熔体的喷淋造粒过程，以及固体尿素的包装、运输、破碎等，简化了生产流程。

（2）熔体造粒工艺充分利用原熔融尿素的热能，物料水分含量很低，无需干燥过程，大大节省了能耗。

（3）生产中合格产品颗粒百分含量很高，因此生产过程返料量少。

（4）产品颗粒表面光滑、圆润、水分低（小于1%）不易结块和颗粒抗压强度大（大于30N），具有较高的市场竞争力。

（5）操作环境好，无三废排放，属清洁生产工艺。

（6）可生产高氮比尿基复合肥产品。

5、氨酸法

氨酸法工艺是近两年来国内出现的一种最新的复肥生产技术，其建立基础为传统团粒法工艺，但与传统工艺相比，氨酸法工艺以其低成本，低能耗，高产量等特点得到了迅速发展，代表了复工艺发展的一个方向。

传统复肥生产为团粒法转鼓造粒，利用蒸气提供热量和水分，而氨酸法造粒则是利用氨酸反应时产生的大量反应热来加热物料，2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4+热量

与传统复复肥蒸汽受热方式相比，由于受热面以及受热方式的不同，氨酸造粒可以加热物料至80-100度，而传统工艺只有60度左右，这就进一步提高了化学盐类的溶解度，在同相的液相比例下造粒物料水分可以降低2-3%，同时成球率明显提高。也就是说，在同等规模烘干系统设备规格下，可以大大提高烘高能力。

在氨酸反应过程控制中，氨是略过量的，这一方面是为了保证硫酸的充分反应，确保成品PH值在合理范围，另一方面略微过量的氨

还可以进一步中和原料中磷酸一铵的酸性，改善物料的成球物性，大大提高了物造粒成球率。据测算，氨酸工艺的造粒成球率可以达到60-90%，而按常规工艺只有40-60%。返料比的改变直接提高了装臵的生产能力，一般而言，常规设计的复肥生产线能力如果改为氨酸工艺生产，一般产量可以提高30%-50%，每吨成品能耗可以降低40%左右，这也体现了集约型社会的发展理念。

由于造粒过程成球物性的改善，对于常规15-15-15,16-16-16等配方，生产时无需再加入任何粘结剂便可以达到良好的成球状况，就当前市场行情，氮源中氯化铵与尿素单位养分价格存在较大差距的前提下，可以大量使用低价氮源，从而最大程度的降低了产品的原料成本。就目前原料市场价格而言，氨酸法工艺生产成本平均可比传统工艺降低50-100元/吨。在市场竞争如此激烈的今天，这无疑是一个重大利好，由此可见，氨酸法工艺确实代表了复肥发展的一个方向。

6.掺混法

根据养分配比要求，以各种不发生明显化学反应、颗粒度和圆度基本一致的氮、磷、钾各固体基础肥料为原料，通过一定的掺混方法配制成养分分布均匀的掺混肥料，该法加工过程简单，装臵投资费用及加工费用比较低，是一种非常实用易于推广的方法，但是，此法在生产、储运、使用时十分强调各种基础原料的颗粒尺寸、重度和圆度基本一致、使不致发生混合物结块粉碎和低吸湿点的现象。目前我国基础肥料的形状和规格尚不具备这一条件，再由研究表明：均匀肥中的P2O5、K2O与掺混肥中的P2O5、K2O被作物根部吸收的速度不同（6倍、4.6倍），在肥效上有点差异，另外我国的测土施肥的普及还不够，其产品在我国目前还没有被农民所认识和接受。因而该法的应用现阶段在我国受到一定程度的限制。目前我国仅有广东、天津等十几家小规模的工厂。总的说来，掺混肥料行业是化肥生产、销售和农业生产达到较高的水平后才得以实现的产肥、用肥的方式。它可以降低化肥分配、销售费用，使农业施肥科学化，有益于过度施肥造成的资源浪费和化肥污染的问题。

6.挤压法

挤压造粒是固体物料依靠外部压力进行团聚的干法造粒过程。它具有如下优点：

（1）生产过程一般不需要干燥和冷却过程，特别适应于热敏性物料，同时可节约投资和能耗。

（2）操作简单，生产时无三废排放。

（3）能生产出比一般复合肥浓度更低的高浓度复合肥，生产中也可根据需要添加有机肥和其他营养元素。

但挤压造粒法也有不足的地方：①作为挤压造粒的关键设备挤压机由于设备制造和受压件的材质等问题，生产时材料消耗大，故障率高。②挤压机的生产能力小，很难实现规模生产。因此，该法一般用于3万吨/年以下的生产规模。该法目前主要用于稀土碳铵等复肥。拥有该生产技术的单位主要有上海化工研究院等。

二、我国复合肥生产技术的现状、存在的主要问题及发展

1、复合肥生产技术现状

（1）引进技术和装备

由于中国磷复肥的发展起步较晚，因此中国的农民对磷复肥认识、接受与大量的使用也较晚。为了加快中国磷复肥的发展速度，经过10多年的努力，一批高浓度磷、复肥装臵已经相继建成，高浓度磷复肥的比重已从1988年的2%提高到了目前的15～20%，我国先后引进了一批国外有代表性的先进技术和装备，磷铵和NPK复肥生产引进了罗马尼亚的喷浆造粒、美国Davy/TVA、美国Jacobs、西班牙Espindesa、Incro、法国AZF、KT和挪威Norsk hydro等生产技术和装备，这些引进技术和装备为我国的磷复肥工业的起步和发展起到了重要的推动和促使作用，它们已在我国有关工厂转化为了生产力，有些装臵已经达到和超过设计能力，有些装臵正在继续改进，争取达产达标。我国一些科研院所、高等学校和企业对引进先进的生产技术、生产装备和生产管理进行了消化吸收并结合我国具体情况进行了创新，在磷

铵和NPK复合肥生产技术方面，如中阿化肥有限公司对法国AZF工艺进行了改进，对造粒机中管式反应器的进料，用液氨代替气氨，采用国产MAP产品代替部分进口磷酸，从而使装臵生产能力由原来的不到48万吨/年提高到最高72万吨/年的生产能力，大大超过了设计能力，取得了了不起的成绩；又如江西贵溪化肥厂24万吨/年磷铵生产装臵我国工程技术人员通过对同类的引进装臵的消化吸收和改进，整个工程建设采用了消化吸收的技术和国产装备，装臵基本实现了国产化。装臵运行良好，达到了设计指标。再如针对我国国情，工程技术人员对引进的大型重钙装臵进行了改造，使重钙装臵能适应NPK复合肥的生产，这样既为企业生产了适应市场的产品，增加了经济效益，又使大型重钙装臵的技术和花费的大量投资发挥了作用，所有的均来自对引进技术和装备的消化和吸收及技术改造和创新。上述实例在我国工厂中很多。

（2）国产技术和装备

料浆法

我国一些科研院所、高等学校和企业通过对引进先进的生产技术、生产装备的消化和吸收，已开发了一批已形成生产力的科技成果。由山东临沂红日集团结合我国国情分别开发的硫基NPK技术，可将硫酸钾生产和磷铵、复合肥生产成功地结合起来，从而大大地简化了流程，降低了生产成本。前者应用了国家“八五”、“九五”重点推广的管式反应器技术，制得的产品N含量可达15%，已在山东寿光联盟集团等企业运行成功。后者山东临沂红日集团的稀酸料浆法将生产规模扩大到

了10～15万吨/年，由于“三内”技术的成功运用，使得装臵的投资费用大大降低，生产成本也较低，目前国内有相当数量的工厂采用了该生产技术。

团粒法

除了上述的料浆法磷铵和配套的NPK复肥生产技术以外，固体团粒法高浓度复合肥料成套生产技术，由于 适应性强，原料来源广泛易得，加工过程较为简单，投资少，生产成本低、上马快，生产灵活性大，产品的品位调整简单容易，通用性较强，采用的原料均为固体，对原材料的依托性不强，由于是基础肥料的二次加工过程，因此几乎不存在环境污染问题，工艺流程简单，投资少，生产成本低、操作稳定可靠，弹性大。

生产控制灵活，生产过程中能根据用户的要求较方便地调节NPK配比，还可以适当加入其它元素，生产更多品种的复合肥和专用复合肥，充分发挥多品种、多配方、多规格、专用化的特点。

原料来源广泛，适用于生产多种体系的复合肥：以尿素（尿液）为主要氮源生产尿基NPK；以氯化铵-磷铵-钾盐生产氯基NPK；以硫酸钾生产硫基NPK；以硝铵（硝铵浓溶液）-磷铵-钾盐生产硝基NPK等。

目前，我国中小型规模的复合肥厂大多采用此种方法。据不完全统计到目前全国中小型规模采用此技术的复合肥厂数量（转鼓、园盘）已达3000多家。

2、我国复合肥生产中存在的主要问题

（1）引进的大、中型料浆法磷铵、复合肥生产装臵

磷酸和氨的配套问题

我国引进的大、中型料浆法磷肥、复合肥等生产技术和装备，这些引进技术和装备在我国经过工程技术人员的不断消化吸收和努力，已在我国有关工厂转化为生产力，有些装臵已经达到和超过设计能力，在我国的化肥生产中发挥着重要的带头作用。要是说全部这些装臵目前生产能力不能充分发挥的原因很多，主要存在着与装臵配套的磷酸或氨的供应问题或供矿质量没有保证，同时还存在着生产管理经验不足，资金周转困难等问题，由于这些问题的存在，造成了有些装臵开工率低下。这方面有代表性的工厂如：中-阿化肥有限公司的磷酸以前主要由突尼斯进口，进口磷酸的质量、数量、价格和船期等这些因素都不同程度的影响着正常生产。不得已只好采取改变生产管理模式和立足国内磷酸和收购、兼并部分国内的MAP工厂的方法，目前中-阿化肥的第二套60万吨/年装臵已经投产。再如江西贵溪化肥厂也受到氨的供应和供矿质量是否稳定的影响。

环保和污染问题

料浆法磷肥复合肥由于涉及到磷酸的加工过程，因此不可避免的存在着磷石膏、含氟废水和含氟废气、酸泥等污染问题，在工厂布局全国分散的情况下，这个问题显得更加突出。世界上西方一些发达国家由于环保问题，有些工厂已经被迫关闭。今天在我国环保法规进一步严格的情况下，工厂要花大量的资金解决上述环保问题这是目前面临的主要问题。

（2）肥料二次加工企业（固体团粒法工厂）生产中存在的主要问题 肥料二次加工企业（固体团粒法工厂）目前在我国共有近3000家，普遍存在着如下问题：

意识、认识上的问题

固体团粒法，由于具有技术适应性强，原料来源广泛易得，加工过程较为简单，投资少，生产成本低、上马快，生产灵活性大，产品的品位调整简单容易，通用性较强等特点，因此，被国内生产厂家广为采用，生产流程主要以转鼓造粒和盘式造粒流程为主。转鼓造粒流程可生产高、中、低三种规格的复合肥产品，是一种对原料体系和产品规格适应性较强的生产流程。盘式造粒流程由于造粒设备的局限性，生产的产品品位仅限中、低浓度二种规格，但是盘式造粒流程装臵的投资费用比转鼓造粒流程低，盘式造粒流程在我国的南方较多。这二种流程，应该说都是比较好且实用的生产流程。

一些企业建设时为了节约投资和加快建设速度采取了能简就简的做法，“一个园盘、几把铁锹就能生产复合肥”就是这种错误认识的典型写照，生产流程、生产装备等都进行简化，生产机械及自动化控制水平很低，采用人工作业，最后的结果导致了产品质量的不合格和不稳定等问题。

也有的企业认为技术和流程较为简单，建设时找到主要设备供应厂把设备买来安装就可以生产了，但不知复合肥的生产除了生产设备这个主要因素以外，还与生产体系、生产配方、生产管理、质量检测、原料性能都有关系，根据具体的要求流程必须进行适当的调

整，因此往往生产后就发现生产复合肥并不是所说的那么简单，结果造成装臵的生产能力低，开工率低，生产设备不合适或不配套，产品的合格率低等问题。

上述问题的结果：主要表现为生产车间环境粉尘大，工人的劳动条件差、劳动强度大；产品的含水量偏高；抗压强度不高；产品结块严重；市场销售不好；经济效益差；甚至亏损等问题。于是就急着要对装臵进行改造，浪费了很多宝贵资金和生产的黄金时间。像类似的情况我们在近年来遇到很多。

还有对复合肥产品结块的认识原因理解上的问题：我们遇到了很多的咨询单位，他们共同提到了一些大家关心的问题：生产出的复合肥（高或中或低）有结块现象，生产中已经增加了防结块处理，但是产品的结块情况仍未得到改善，因此，要了解有没有效果好的防结块剂和防结块技术。其实，在高浓度复合肥生产流程中增加防结块处理设备、添加防结块剂的做法完全正确，因为复合肥产品除了众多的优点以外，产品的溶解度大吸湿性强也一个很显著的特点。有数据显示，在30℃时，单独基础肥料的临界相对吸湿点为～80%左右，而一旦这几种基础肥料加工成了复合肥产品，同样在30℃时，复合肥产品的临界相对吸湿点为～50%左右，可见，复合肥产品比单独基础肥料的吸湿性更强。特别是尿素系（尿基NPK）和硝铵系（硝基NPK）复合肥产品。引起复合肥产品吸湿、结块的因素很多，并非在流程中增加防结块处理设备、产品中添加防结块剂就可以完全解决问题的。关系这个问题正确的做法是：除了在生产流程中增加

防结块处理设备、产品中添加防结块剂以外，还和以下五个主要因素密切有关：①肥料的组成和水含量，②颗粒的大小和强度，③储存温度，④储存压力，⑤储存时间。

肥料的水含量对其在贮存中的结块影响最大。任何结块机理都与肥料中的液相含量有关（不包括结晶水在内），肥料的组成不同，它的临界相对湿度也不同，几种体系肥料最高的含水量范围：尿基、硝基NPK当N:P2O5：>1时，含水量小于0.5%～1%；尿基、硝基NPK当N:P2O5<1时，含水量小于1%～1.5%；其他体系的如氯化铵-磷铵系、硫铵-磷铵系等当N:P2O5>1时，水含量小于1.5%～2%，不含N或N很少时，水含量可大于2%。

温度：产品的储存温度高，则容易发生结块，因此，产品的储存温度应低，冷却到一个较低的程度，最好是低于35～40℃，不大于50℃；

储存时间：产品储存时间长，肥料表面盐溶液重结晶-溶解的过程进行次数多，长期处于一定的压力下，肥料产生的变形就大，结块趋势明显。在加工过程中是从高温到低温的，由于温度的作用物料有溶解和结晶的过程，由于产品在加工过程中很难冷却到35℃以下，况且产品在冷却过程中的停留时间有限，物料的晶型还未完全定型，因此，要保证产品有一定的停留时间，在自由空间进行定型和冷却，这一点对硝铵系和尿素系产品很重要。因此，我们提倡复合肥产品进行最后的成品包装前应该散堆，但是对于库房环境条件有一定要求； 颗粒大小和强度的影响，相对大的颗粒且不含粉将减少粒子间 的接触点，因此有减少结块的趋势。强度低则在运输和储存中变形和破碎，增加了接触点，因此，增加了肥料的结块的趋势； 储存压力：一般堆包小于20包，大则引起变形和破碎增加接触面积，使晶体交联的可能性大，增加了肥料的结块趋势，故而工厂常采用定期翻包措施以缓解结块性。

产品质量上的问题

近年来，生产厂普遍对产品质量意识有了较大的提高，重视产品内在质量和产品外观成了生产厂普遍追求的目标，有一些工厂已经通过了ISO9002质量认证。以质量求效益，并忙与国际接轨，但是，目前市场上不合格的产品还是较多，举2001年2月的检查结果，除了不法行为以次充好搅乱市场外（这是由工商部门管的事），的确存在一些生产厂产品质量的问题，这里有生产装备简单陈旧落后引起的，也有生产厂不重视产品质量引起的。主要表现：产品中规定的养份及数量不合格；以非主要养份充当主要养份；产品的含水量偏高；抗压强度不符合标准；产品结块严重等。

流程、布臵的不合理问题

配料：流程中配料部分是整个生产系统最为关键的，因为直接影响到产品中养份的准确性及原料的消耗，在电子斗称、皮带称等广泛应用的今天，还有一些生产厂仍采用人工拆包计量的配料方式，结果引起产品质量的不稳定问题。

返料：应该说目前的团粒法生产厂 装臵中几乎都缺少返料计量和成品计量这部分，虽然在流程中增加这部分后流程和装臵投资稍大，但对生产系统稳定的运行和造粒机稳定的操作是相当重要的，日前企业生产流水线的造粒机岗位是离不开操作工人，蒸汽、水阀门的动作24小时均是人工操作，可想而知，劳动强度有多大？直接影响到整个系统的生产情况有多大？系统的不稳定和造粒水份的变化，影响到了系统返料量的平衡和成品的产量，非常容易引起干燥机的结疤现象，严重时会造成停车清窑的严重问题。因此提倡控制合适的返料比以稳定系统操作。

生产尾气和车间粉尘的除尘问题：造粒机、干燥机、冷却机、包裹机等均为负压操作，有大量的含尘尾气产生，很多生产厂采用了重力沉降收尘加湿法洗涤的处理方法，由于重力沉降分离效率低，带出较多的尘埃进入洗涤系统，引起洗涤液的量大大增多，生产中无法平衡这部分洗涤液，必须排出系统，造成肥料的大量浪费和环保问题。有的生产厂干脆环保部门不来检查时采取关闭洗涤系统、含尘尾气直接排空，因此，含尘尾气排出后引起工厂周围的作物烧死等纠纷问题和环境问题。另外，生产装臵设计和建设时除了引进的部分大型装臵以外，很多装臵没有设臵生产设备的运行除尘系统，结果导致了生产车间内散布了大量的粉尘，在操作控制没有完全实现自动化前，操作环境很差，严重影响操作工人的健康。上述二个问题应该联系起来解决，最根本的就是提倡采用干法收尘的方法，旋风除尘器是一种收尘效率较高的设备，它投资少，简单经过特殊设计的旋风除尘器具有收尘效率较高（85%以上）、不易结疤、阻力降小（80～100mmH2O）的特点。实践证明：旋风除尘器使用时只要为它创造了最合适的条件（保

温、防结露等），它能胜任复合肥含尘尾气的除尘。除了旋风除尘器外，布袋式除尘器应该是解决问题的好手段，我们考察、参观、研究了国内外很多的布袋式除尘器，布袋式除尘器是国外生产企业常用的专用设备，国内引进装臵大多配套该种设备，并且工作状况良好，其原理也就是针对复合肥的特性，按布袋式除尘器的工作条件和要求为其创造了最合适的工作条件（含尘尾气的加温和保温措施，选择合适型式、滤袋等）。我们认为： 布袋式除尘器在复合肥厂使用只要条件控制得当、管理跟上完全可行。解决了干法除尘的问题后，上述问题就容易解决了。

生产装备的问题：较早建设的生产装臵和建设不合理的生产装臵由于专用设备的问题也对正常生产引起了不小的麻烦，主要有破碎机、筛分机、电子称、热风炉和尾气除尘器。

近十年来，我国的磷复肥（复合肥）技术、规模、和生产管理经验等有了较大的提高和发展的同时，生产磷复肥（复合肥）的专用设备和装备的水平有了较大的提高，磷复肥（复合肥）生产设备已经可实现全部国产化。但是，经过多年的生产实践证明：某些国产化的专用设备与国外先进国家的专用设备的差距还是很大的，例如：筛子，日本公司在35万吨/年团粒法装臵上所用的筛子筛分面仅4平方米（2只），筛子的筛分强度很高，而且整个筛面布料均匀，安装尺寸较小。德国、美国等也生产出了高质量的大面积筛子。还有破碎机，日本、法国等均研制了针对不同破碎物料的专用破碎机，主要有DAP的滚锤式专用破碎机、可移动笼式破碎机等，这些专用破碎机为一些专门物

料的破碎提供了最合适、最有效的生产设备。反观我国的筛子，面积小、筛分强度低、设备故障率高。国内的破碎机目前仅有链式破碎机和较原始的笼式破碎机，专用性不强，能力低，而且清理较麻烦。因而限制了国产团粒法的设计规模只能停留在15～20万吨/年的水平。最近，据了解国内有些专用设备厂已经着手研制开发生产与上述相近的筛子、破碎机及电子称等专用设备，已完成。我们期待着国产专用设备的研究、制造和使用水平的进一提高。（3）尿素基复合肥生产技术和改造问题

近年来，全国尿素总产量不断提高，产品质量有了较大的提高，产品市场竞争异常激烈，尿素产品价格下降，这为团粒法复合肥工厂利用尿素作为N源加工复合肥提供了良好的锲机。尿素含氮量高、来源广、易得、价廉，但是也具有性能活跃的特点，它几乎能与复合肥生产中的任何基础原料发生反应，特别是磷肥（SSP、TSP、MAP、DAP等），反应生成一种溶解度极大的加成物并且放出结晶水，结果使生产系统中的物料在造粒机内自聚成大球或由于液相量过多成糊状，在干燥机内和其他设备生产中经常发生物料在加工设备严重的结壁现象，结果导致了装臵连续生产不正常、生产能力低下的问题，同时，由于尿素的低熔点性，产品干燥时要求低温大风量，因此原来的干燥系统不能适应，产品的含水量不能降低，产品发生严重的结块等生产难题。很多想要以尿素为主要氮源加工生产复合肥料的工厂只能望而却步，我们认为在原有的装臵上生产以尿素为主要氮源的复合肥料从工艺技术和工程技术上完全能够实现，前提

是必须对原有的生产装臵进行技术改造，使生产装臵完全能适应尿素体系复合肥的生产条件（尿基复合肥）。因此，解决以尿素为主要氮源加工生产复合肥料生产装臵的改造，目前成为普遍要求。

3、尿素技术发展方向

（1）“以尿素（硝铵）为基础的部分料浆法制尿基（硝基）复合肥料的生产技术” 该生产技术的推出使高尿素（硝铵）含量加工成为尿基复合肥料成为可能，同时也解决了长期以来以尿素（硝铵）为主要氮源加工生产复合肥料中物料结壁、连续生产不正常、生产能力低下、产品结块等生产难题。目前采用该生产技术建设的5～10万吨/年规模的工厂数量达十余家，工厂经长期正常运行表明：生产运行平稳、操作灵活方便、生产能力比同规模生产装臵提高约30%、产品质量达到并优于国家标准，产品具有粒度均匀、表面光滑园润、颗粒抗压强度高、不易结块等优点。

该技术除了具有团粒的优点以外还具有如下特点：

省去了尿素（硝铵）浓缩液的造粒、包装、运输等费用，也省去了固体尿素（硝铵）制复合肥时破碎，固体物料计量、运输等麻烦的操作；

尿素（硝铵）可利用原熔融尿素（硝铵）等的热能直接参与造粒时，可使造粒物料的造粒温度由40℃左右升到60℃左右，造粒水分有～6%降至～2.5%，大大减轻了干燥负荷大大节省了能耗；

利用尿液（硝铵溶液）的特性，在造粒机内帮助物料成粒，提高了物料的成粒率。从而使其生产能力增大约30%，动力消耗相应减

少； 制造复合肥料的规格范围增大，N:P2O5:K2O从 1:1:1到2:1:1等均可生产；

产品的颗粒强度由原来的～12N提到～20N以上。颗粒外观的改善，结块倾向得以缓慢，均可达到国际高质量水准，具有较高的市场竞争力；

自动化控制程度高，装臵设中央控制室，原料的配比、物料流量、操作温度、压力等由多种控制回路自动控制，大大提高了装臵的自动化程度，直接操作人员减少，装臵的生产效益明显提高，操作环境得到改善，生产过程更趋平衡，产品质量稳定；

复合肥生产工艺及技术 篇2

关键词：菱镁复合材料工艺品,脱模时间,吸潮返卤,耐水,脆化,涂饰

1 前言

随着人们生活水平不断提高, 其消费水平也越来越高, 菱镁复合材料工艺品因其具有观赏性及装饰艺术性, 同时价格低廉、装饰效果好、绿色环保, 得到了国内外人士的青睐, 因此生产和销售扩展很快。不仅如此, 菱镁复合材料工艺品还具有生产工艺简单、原材料易得、生产成本低、销路广等特点, 因此生产菱镁复合材料工艺品的企业如雨后春笋。但目前生产企业生产的菱镁复合材料工艺品的质量良莠不齐, 很多企业生产的产品普遍存在着: (1) 生产脱模时间长, 模具周转慢, 生产效率低; (2) 产品易吸潮返卤; (3) 产品不耐水; (4) 产品易脆化; (5) 产品外表面涂饰 (包括各类油漆) 附着力差、易爆皮等严重影响其装饰效果等弊病。现就上述几项技术问题进行分析, 并提出解决措施。

2 菱镁复合材料工艺品生产中存在的几项技术难题及解决措施

2.1 生产中脱模时间太长及其解决措施

目前很多菱镁工艺品厂因生产中脱模时间太长影响了模具的周转率, 降低了产量, 提高了生产成本。有些厂在探索解决这一难题时由于缺乏得力的技术支持, 盲目添加某些速凝剂, 改变了制品硬化过程中的硬化历程, 给产品质量带来了更多的弊病。根据我们的实践, 要解决这一技术难题, 应采取以下几项措施:

2.1.1 选择合理的技术配方

各种菱镁制品配方中的主要组份是:主体材料、改性剂、填充材料、增强材料、顔料等, 由于菱镁产品种类很多, 各种产品的功能要求不同, 因此应各有各的不同配方。在配方设计时要充分考虑生产工艺和产品质量的要求。在保证产品质量的前提下, 要充分考虑缩短脱模时间, 以加快模具周转, 提高产量。其实影响脱模时间的因素很多, 其中改性剂及主体材料的质量, 尤其Mg O粉的质量对脱模时间的影响是很敏感的, 一定要重视。产品配方与脱模时间及产品质量的相关性见表1。

2.1.2 掌握合理的养护工艺以缩短脱模时间

菱镁制品属无机胶凝材料范畴, 有其自身的硬化特点, 必须在养护机理的指导下, 抓好养护工艺, 严格遵循养护工艺三要素, 即温度、湿度、时间 (已有专文论述, 可查www.jmlmjc.com网站) 。对于菱镁复合材料工艺品尤其要抓好脱模前短暂的几小时的养护。脱模后的半成品仍不能忽视养护问题, 疏忽了这些要求, 必然出现产品质量问题。有不少厂出现的菱镁工艺品的质量问题往往由于养护工艺不合理造成。

2.1.3 工艺品毛坯的早期表面处理是缩短脱模时间的有效措施

目前的菱镁工艺品多数采取内糊法生产, 糊制完毕短暂静停后, 要尽快在内表面喷涂或刷涂一层界面剂, 使在产品的内表面形成一层极薄的不透水的连续薄膜, 这样既阻断了水分的蒸发, 有利于产品的硬化, 同时也防止了因水分蒸发带走热量降低毛坯的本体温度, 从而保障了制品硬化条件, 这样就促进了菱镁复合材料工艺品的硬化速度, 尽快的产生初始强度, 使脱模时间缩短。当脱模后的毛坯也同样重复上述的操作, 使毛坯进入二次养护阶段, 这一操作工序不论大件或小件都要认真进行, 只有这样才能既缩短脱模时间又能保证产品的养护质量。

通过以上几项措施, 可以使菱镁复合材料工艺品的脱模时间控制在1.5~3 h左右, 这样既保证了产品质量也满足了生产工艺的要求。

2.2 制品吸潮返卤问题及解决措施

2.2.1 吸潮返卤是菱镁制品的三大固有弊病之首

其原因主要是制品中游离Mg Cl2含量超标造成的, 目前有关菱镁材料方面的行业标准及企业标准皆规定了制品中游离Mg Cl2或Cl-含量的限定量, 玻镁平板JC688—2006中规定Cl-含量≤10%, 济南市杰美菱镁建材研究所的企业标准规定制品中游离MgCl2<2% (折合Cl-含量<1.49%) 。由此证明, 菱镁制品中游离Mg Cl2含量的高低是倍受专业人士关注的。

2.2.2 解决菱镁制品吸潮返卤的措施

2.2.2. 1

尽量减少制品中Cl-含量, 使制品中Cl-含量控制在标准要求的范围之内, 从而使菱镁制品失去吸潮返卤的能力, 达到制品不吸潮、不返卤的要求。为此必须建立健全质量保证体系, 原材料必须检验合格方可使用, 控制好生产中各项工艺参数, 规范养护工艺, 从而使整个生产过程每一个环节紧紧相扣, 采取这些综合措施即可以解决吸潮返卤问题。

2.2.2. 2 采取双管齐下的措施

在制品中添加憎水改性剂, 能够在制品表面及内部空隙、空洞、毛细孔壁形成一层极薄的憎水薄膜, 当空气中的CO2对其作用时又形成憎水性更强而且特别耐久的碳化憎水膜, 这层憎水薄膜阻断了水分的传输途径, 并将游离的Mg Cl2屏闭在制品内部, 使游离的Mg Cl2失去了吸收水分的机会, 因此使制品失去了吸潮返卤的能力。

添加憎水改性剂的菱镁制品在潮湿环境中的疏水效果见表2。

说明:a.试件产生水流淌后就不容易再粘住水珠, 所以至此以后观察就变成了表面潮湿;b.成型试块的料浆稠度按普通水泥的标准稠度控制;c.试件所用卤水比重d=1.22 g/cm3。

2.2.2. 3

菱镁制品中的主要硬化反应为:5MgO+Mg-Cl2+13H2O=5Mg (OH) 2MgCl2·8H2O (即518结晶相) 。518结晶相是制品技术性能的来源, 抓好养护工艺, 使上述的硬化反应尽量进行的更完全, 使游离的MgCl2尽量进入518结晶相, 使其失去吸潮能力。

通过以上综合措施, 菱镁制品吸潮返卤的弊病是完全可以解决的。

2.3 菱镁复合材料工艺品不耐水原因及解决措施

2.3.1 菱镁复合材料工艺品不耐水的原因

耐水性能的好坏直接影响到工艺品的耐久性能, 而菱镁复合材料工艺品材质本身是不耐水的, 不通过改性是不能使用到潮湿的环境中。究其不耐水的原因是:菱镁胶结料的硬化产物518结晶相多数是以针棒状结晶体搭接粘连形式存在的, 这种结晶体较粗大, 不够致密, 遇水后水很容易渗透到结晶体内部, 造成结晶体的溶蚀, 使产品失去耐水性。

2.3.2 解决菱镁复合材料工艺品不耐水的措施

2.3.2. 1

在生产配方中加入某些改性剂, 如磷酸及其盐类等改变菱镁制品硬化物相的结构形态, 促使形成更多的518凝胶, 使结晶相变得细小紧密, 使水不容易渗透到内部, 避免或减少了结晶相的溶蚀, 从而提高了制品耐水性。

2.3.2. 2

在生产配方中添加适量憎水剂, 使其在制品表面、内部毛细孔壁、孔洞内壁形成极薄的憎水薄膜, 阻断水分的传输, 阻止了水对结晶相的溶蚀, 提高了制品的耐水性。

2.3.2. 3

在菱镁体系中加入某些活性混合材料, 在菱镁材料硬化过程中参与了其硬化过程, 形成新的硬化体, 或自身硬化和菱镁硬化体形成伴生物互相穿插搭接, 从而提高了制品的强度及耐水性。

通过以上几项措施的实施, 解决了菱镁制品的耐水性, 使菱镁复合材料工艺品可以任意放置在比较潮湿或露天环境中, 也可以在菱镁工艺花盆中栽培花草, 使工艺品不受破坏。

2.4 菱镁复合材料工艺品易脆化的弊病及解决措施

菱镁复合材料工艺品一个突出的质量问题就是脆化问题, 刚生产出的产品柔韧性比较好, 但经过一段时间后却变得很脆, 用锐器一捅就破一个窟窿, 产品倒地后即出现裂纹或破碎, 破碎后的断面看不到藕断丝连的现象。我们认为, 其产品易脆化的原因有两条:即生产配方不合理和增强材料选择的种类及加量不合理。

2.4.1 因生产配方不合理引起的制品脆化

菱镁材料属无机材料范畴, 其韧性无法和有机材料相比拟, 但是通过优化生产配方, 在配方中添加适量的增韧材料, 可明显地提高产品韧性, 降低或避免其脆化弊病。其结果见表3。

由表3可以看出, 在菱镁复合材料工艺品生产时, 添加适当的增韧材料, 能够显著的提高制品的韧性, 克服了脆化弊病。

2.4.2 增强材料欠佳引起的制品脆化及解决措施

菱镁复合材料工艺品大部分用玻璃纤维布或玻璃纤维毡做增强材料, 有些企业为降低成本采用高碱玻璃纤维布或毡作增强材料, 导致了产品脆化。

我们做过不同增强材料的菱镁制品的韧性比较试验, 结果见表4。

制品的初始裂纹挠度值和断裂挠度值可以确切的显示板类菱镁制品的韧性。由表4可以看出, 在菱镁复合材料工艺品生产配方中添加适量的增韧剂, 再使用中碱或耐碱的玻璃纤维布或毡作增强材料, 能够明显地提高产品的韧性, 防止产品脆化。

2.4.3

在正常的生产过程中, 我们严格执行企业标准 (JM007—2008) , 其中在企业标准中的跌落试验指标和脆化系数指标是评价制品脆性的重要指标。

2.5 菱镁复合材料工艺品外表面涂饰附着力差、易爆皮的弊病及解决措施

菱镁复合材料工艺品的质量可分为两部分, 一部分为内在质量, 另一部分为外观质量。内在质量的好坏很难用肉眼看得出来, 需要设备仪器来测试, 内在质量的好坏, 直接影响到产品的耐久性能。而外观质量是人们看的见、摸得着的东西, 往往给人以直观印象。一些商品往往有一个漂亮的外表, 就能卖出好价钱, 可是菱镁复合材料工艺品由于种种原因, 很容易出现外表涂饰层附着力差、易爆皮的现象, 使制品价值大打折扣。我们分析由以下几个原因造成的。

2.5.1 菱镁复合材料工艺品坯体本身质量问题引起的外表涂层附着力差、易爆皮

很多生产厂家由于不注重原材料质量, 生产配方不合理, 没有改性措施, 养护不得力, 生产的产品极易吸潮返卤和泛霜, 由于制品坯体吸潮返卤或泛霜直接影响到坯体与外涂饰材料的粘附性, 很快在表面出现鼓泡、爆皮现象。

2.5.2 由外涂饰材料本身质量问题引起的涂层附着力差、易爆皮

市面上的涂饰材料总体分油性 (溶剂型) 和水性 (水溶型) 两大类, 品牌繁多, 在菱镁制品上我们多数采用水性涂料, 但要认真筛选, 选择漆膜附着力强、美观、耐久的产品, 选择不当同样会出现漆膜起鼓、爆皮问题。

2.5.3 解决菱镁复合材料工艺品外涂饰材料附着力差、易爆皮的措施

2.5.3. 1

由质量保证体系控制各项生产工艺参数, 确保制品不吸潮、不返卤、不泛霜, 提高坯体与外饰涂层的粘附力。

2.5.3. 2

在菱镁复合材料工艺品坯体表面涂刷菱镁专用界面剂。菱镁专用界面剂涂刷在工艺品坯体上, 形成一层较薄的界面膜, 起到分子桥的作用, 这层膜就象人的左右手, 一手拉住坯体, 一手拉住外饰涂料, 从而增加了坯体与外饰涂层的粘接牢固度, 避免外饰涂层裂纹、爆皮等弊病的出现。

2.5.3. 3

购置优质外饰涂料, 使其耐候性等各项指标皆达到技术要求, 从而提高了产品耐久性能及装饰效果。

3 结语

3.1菱镁复合材料工艺品因具有良好的观赏性、装饰性和使用性具有广阔的发展前景。

3.2菱镁复合材料工艺品生产工艺简单、成本低廉、环保无毒害, 革除了传统的有机玻璃钢工艺品成本高、不环保、不防火的弊病。

3.3本文论述了菱镁复合材料工艺品生产周期长、模具周转慢的原因并提出了改进措施, 使脱膜时间缩短至2.5-3 h, 满足了生产工艺的要求。

3.4本文论述了菱镁复合材料工艺品易吸潮返卤、不耐水、易脆化、外表涂饰效果差等弊病产生的原因, 并提出了解决措施。

芳烃生产技术及分离工艺 篇3

【关键词】芳烃；生产；分离；技术

一、引言

芳烃在石油化工工业中占有最重要的作用，是最为基础的原料。芳烃类化合物约占已知有机化合物种的30%，其中苯、甲苯、二甲苯的产量和规模仅次于乙烯、丙烯，被称为一级基本有机原料。通常的芳烃的生产是指苯、甲苯、二甲苯的生产。芳烃类化合物广泛用于生产化纤、塑料、橡胶等主要的化工产品以及一些精细化学品。随着石油化工及纺织工业的持续发展，全球对芳烃的需求量不断增长。

目前芳烃的生产设备一般由石脑油加氢、催化重整、裂解汽油加氢等联合装置组成，其作用是芳烃转化和芳烃分离，其主要主产品是苯和二甲苯。包含的主要技术有：催化重整、芳烃抽提、甲苯歧化、烷基转移、二甲苯异构化及丙烯分离等芳烃转化技术。

二、催化重整技术

1.催化重整技术概述。

催化重整是使石油经过重整转变成富含芳烃的生成油，同时提取氢气和液化石油气。按催化工艺的使用方式，可分为半再生重整、连续重整和循环再生重整等形式。其中连续重整是主要的重整方式，连续重整有液收高、氢产高和芳烃产率高等优点，其工艺水平已经向超低压、高苛刻度方向发展，并且逐渐成熟。反应苛刻度的增加导致积炭速率增大和再生频次的增加。

国际上催化重整技术发展较晚，掌握成熟技术的国家与公司也并不多。R-264催化剂2004年首次被应用，其转化率高，生焦量少是主要的特点。我国中石油、中石化等公司开发的多个牌号的催化剂，已多次成功应用，最新一代催化剂已在我国内地多个石化公司成功。连续重整技术于2008年由中国石化洛阳工程公司和中国石化广州分公司联合开发出来并成功应用，标志着中国石化已经拥有了成套的催化重整技术。

重整原料对重整产物的分布、产率等都有重要影响。原料中正构烷烃环化脱氢成芳烃的反应速率很慢，转化率低，而环烷烃和异构烷烃环化脱氢成芳烃的反应速率相对较快。对重整原料石脑油进行吸附分离或馏分切割是充分利用重整原料、优化产物分布并提高芳烃收率的重要手段。

2.催化重整技术发展方向。

重整技术的一项发展趋势是苯含量的降低，主要的方式是从重整原料石脑油中除去在重整过程中会生成苯的苯前身物。再通过提高石脑油的初馏点到80℃左右，进一步的降低苯的产率，进而达到增加甲基苯和多甲基苯的产率的作用。当重整产物以二甲苯为主要目标产物时，石脑油终馏点可适当提高到165℃以上。提高C8含量，重整装置可生产更多的C8芳烃，从而可以提高整个芳烃联合装置芳烃产量。

分子筛吸附剂法将石脑油中的正构烷烃分离，是催化重整原料组成的更为有效的方法。通过吸附分离，石脑油被分离成富含非正构烷烃的吸余油和富含正构烃的脱附油，吸余油的芳烃潜含量可大幅度的提高。是优质的催化重整原料。脱附油为正构烷烃，是优质的蒸汽裂解乙烯原料。采用溶剂抽提工艺也可对重整原料组成进行整合优化。抽提后的抽出油芳烃潜含量明显增加，可作为催化重整原料，链烷烃质量分数较高的抽余油可作为蒸汽裂解制烯烃原料。

三、芳烃分离关键技术

1.芳烃抽提分离技术。

芳烃抽提是从重整油和裂解汽油中获得芳烃的常用技术，芳烃抽提工艺主要包括抽提蒸馏、液液抽提两类、溶剂多选用低毒、无腐蚀、选择性好的环丁砜。随着乙烯裂解原料的重质化，乙烯装置副产的裂解汽油中芳烃含量越来越高，采用溶剂抽提法处理裂解加氢汽油时，需要非芳烃产品与原料进行混兑，使抽提进料芳烃含量降至70%以下，以维持抽提塔正常操作。

2.结晶分离技术

混合二甲苯中各组份间凝固点相差较大，因此可以用冷冻结晶法分离生产。结晶分离技术一般由两段结晶过程组成。第一段结晶温度控制在低共熔温度下，以提高回收率，晶体的纯度为85%～90%。第二段结晶过程中将一段结晶粗产品熔融后，控制结晶温度为零下20℃至零下10℃，进行重结晶，以提高产品的纯度，可获得纯度较高的结晶。二次结晶产品用甲苯洗涤，可以脱除晶粒间夹杂的间位和邻位异构体。

四、甲苯歧化与烷基转移技术

1.甲苯经择形歧化反应。

甲苯经择形歧化反应，生成高浓度的混二甲苯产物，有效地降低了芳烃分离的成本。近年来，随着甲苯择形歧化技术的不断提高，该工艺的竞争力不断的提升。甲苯转化率、对位选择性以及芳烃回收率的提高，进一步降低了该工艺的能耗物耗，目前国外新建芳烃分离装置中已有一半采用该技术。

2.重芳烃轻质化技术。

大多数重芳烃用作低价燃料，将重芳烃转化为高附加值的BTX 芳烃是提高重芳烃利用率和调节二甲苯供需平衡的重要手段。重芳烃轻质化技术可满足不同工况要求，处理大量的重芳烃原料，而且转化率高。

影响催化剂反应性能的另一个重要因素是分子筛的酸性，强酸中心不仅会促进多碳侧链烷基的脱烷基反应，而且也会引起深度脱烷基（脱甲基）反应和积炭反应，从而降低甲基的保持率和二甲苯的收率。为改善重芳烃的扩散能力，对微孔分子筛进行扩孔处理制备具有二次介孔的分子筛材料也被尝试用于重芳烃轻质化反应，如碱处理制备的介孔丝光沸石为催化剂时，重芳烃的转化率明显提高，显示其具有潜在的应用可能。

3.二甲苯异构化技术。

从催化重整和裂解汽油中得到的芳烃中，乙苯同系物的含量一般占到百分之十以上。由于分离异构回路的循环比为3.5左右，单程二甲苯损失率的降低可以在较大程度上提高二甲苯总收率，二甲苯异构化在芳烃生产中决定了芳烃联合装置的经济性。

五、芳烃生产新途径与新工艺

1.组合反应工艺。

尽管甲苯选择性歧化工艺生产的二甲苯中芳烃质量分数高达90%以上，降低了吸附分离单元的负荷，使结晶分离技术重新成为可能，但该工艺无法利用资源，同时产物中含有大量的苯。因此在芳烃联合装置中，不能简单地用择形歧化工艺代替传统歧化工艺。需要进行二甲苯异构化的循环二甲苯量下降，四个单元的负荷比传统工艺的要低很多。这意味着不仅芳烃能耗下降，生产成本降低，效益提高，而且也为整个联合装置提高生产能力创造了条件。

2.甲苯甲基化技术。

甲苯甲基化技术是一种芳烃生产新技术。与已经工业化技术相比，甲苯甲基化的主要优势在于能最大程度地将甲苯原料转化为芳烃产品，即甲苯利用率非常高；另一优势是采用甲醇作为烷基化试剂，甲醇是煤化工的主要中间产物，受国内产能的快速增长及廉价进口甲醇的竞争，国内甲醇价位将在未来相当长的时间内维持较低的水平。基于廉价的甲醇原料及甲苯原料的高效转化，甲苯甲基化技术具有很好的技术经济性。该技术作为未来芳烃转化的关键新技术必将引起更加广泛的关注。

3.甲醇芳构化制芳烃。

甲醇芳构化制芳烃涉及氢转移、齐聚、环化、脱氢、烷基化和脱烷基等复杂过程，近几年虽有相关专利发表，但尚未见工业化报道。中国科学院山西煤炭化学研究所正在开展甲醇制芳烃工气的工艺技术研究并取得了积极的进展。该技术以离子交换分子筛为催化剂，可将甲醇转化为芳烃，甲醇转化率大于20%，液相产物选择性大于35%，液相产物中芳烃含量大于60%。

芳烃是重要的石油化工基础原材料，未来将以节能减排为方向，降低原料成本、开辟便宜易得的原料来源，提高芳烃收率和选择性，加快对芳烃生产的新工艺、新催化剂研发和工业化的步伐，提出灵活多变、具有竞争力的芳烃生产技术，提高装置操作的灵活性。

参考文献：

[1]任华堂，韩凝，夏建新.我国东部地区环境中多环芳烃的空间分布及生态风险分析[J].应用基础与工程科学学报.2009（S1）.

[2]陆继龙，赵玉岩，郝立波，蔡波，孙淑梅，于新民.吉林省中部农业土壤中PAHs的分布及风险评价[J].吉林大学学报（地球科学版）.2010（03）.

复合肥生产工艺及技术 篇4

与不饱和聚酯树脂相比，酚醛树脂的反应活性低，固化反应放出缩合水，使得固化必须在高温高压条件下进行，长期以来一般只能先浸渍增强材料制作预浸料(布)，然后用于模压工艺或缠绕工艺，严重限制了其在复合材料领域的应用。为了克服酚醛树脂固有的缺陷，进一步提高酚醛树脂的性能，满足高新技术发展的需要，人们对酚醛树脂进行了大量的研究，改进酚醛树腊的韧性、提高力学性能和耐热性能、改善工艺性能成为研究的重点。近年来国内相继开发出一系列新型酚醛树脂，如硼改性酚醛树脂、烯炔基改性酚醛树脂、氰酸酯化酚醛树脂和开环聚合型酚醛树脂等。可以用于smc/bmc、rtm、拉挤、喷射、手糊等复合材料成型工艺。本文结合作者的研究工作，介绍了酚醛树脂的改性研究进展及rtm、拉挤等酚醛复合材料成型工艺的研究应用情况。

1酚醛树脂的改性研究

1.1聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂

工业上应用得最多的是用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂，它可提高树脂对玻璃纤维的粘结力，改善酚醛树脂的脆性，增加复合材料的力学强度，降低固化速率从而有利于降低成型压力。用作改性的酚醛树脂通常是用氨水或氧化镁作催化剂合成的苯酚甲醛树脂。用作改性的聚乙烯醇缩醛一般为缩丁醛和缩甲乙醛。使用时一般将其溶于酒精，作为树脂的溶剂。利用缩醛和酚醛羟甲基反应合成的树脂是1种优良的特种油墨载体树脂。

1.2聚酰胺改性酚醛树脂

经聚酰胺改性的酚醛树脂提高了酚醛树脂的冲击韧性和粘结性。用作改性的聚酰胺是一类羟甲基化聚酰胺，利用羟甲基或活泼氢在合成树脂过程中或在树脂固化过程中发生反应形成化学键而达到改性的目的。用该树脂制成的渔竿等薄壁管具有优良的力学性能。

1.3环氧改性酚醛树脂

用热固性酚醛树脂和双酚a型环氧树脂混合物制成的复合材料可以兼具2种树脂的优点，改善它们各自的缺点，从而达到改性的目的。这种混合物具有环氧树脂优良的粘结性，改进了酚醛树脂的脆性，同时具有酚醛树脂优良的耐热性，改进了环氧树脂耐热性较差的缺点。这种改性是通过酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基进行化学反应，以及酚醛树脂中的酚羟基与环氧树脂中的环氧基进行化学反应，最后交联成复杂的体型结构来达到目的，是1种应用最广的酚醛增韧方法。

1.4有机硅改性酚醛树脂

有机硅树脂具有优良的耐热性和耐潮性。可以通过使用有机硅单体与线性酚醛树脂中的酚羟基或羟甲基发生反应来改进酚醛树脂的耐热性和耐水性。

采用不同的有机硅单体或其混合单体与酚醛树脂改性，可得不同性能的改性酚醛树脂，具有广泛的选择性。

用有机硅改性酚醛树脂制备的复合材料可在200-260℃下工作应用相当长时间，并可作为瞬时耐高温材料，用作火箭、导弹等烧蚀材料。

1.5硼改性酚醛树脂

由于在酚醛树脂的分子结构中引入了无机的硼元素，使得硼改性酚醛树脂的耐热性、瞬时耐高温性、耐烧蚀性和力学性能比普通酚醛树脂好得多。它们多用于火箭、导弹和空间飞行器等空间技术领域作为优良的耐烧蚀材料。

最常见的是利用硼酸与苯酚反应，生成硼酸苯酯，再与多聚甲醛或甲醛水溶液反应，生成1个含硼的酚醛树脂。硼酚醛树脂固化物在900℃的残碳率达到70%，分解峰温度高达625℃。此外，硼酚醛分子结构中引进了柔性较大的-b-o-键，韧性和力学性能有所提高；固化产物中含硼的三向交联结构，使其耐烧蚀性能和耐中子辐射性能优于一般酚醛树脂。制得的碳布硼酚醛层压板的弯曲强度达到420

mpa，剪切强度高达39.7mpa；氧—乙炔质量烧蚀率仅0.0364

g/s，比碳/钡酚醛材料低20%[2]。利用甲醛水溶液法合成的双酚a型硼

酚醛树脂的耐水性有了进一步提高。上世纪70年代，北京玻钢院复合材料有限公司(北京251厂)同河北大学一道成功开发了硼酚醛树脂，但近几年才真正批量化生产，目前每年产量大约20t。

1.6橡胶改性酚醛树脂

采用共混方式将丁腈橡胶加到酚醛树脂中，是有效的增韧方法。橡胶加入量通常为树脂质量的2%～10%，冲击韧性可以提高100%以上。由于二者相溶性差，所以可以利用端羧基或端胺基丁腈橡胶与酚醛羟甲基反应，合成反应型橡胶改性酚醛树脂。该树脂可广泛用于航空航天等领域。

1.7炔基或烯丙基改性酚醛树脂

一般以线型酚醛为母体，在酚氧位或苯环上引入苯乙炔基、乙炔基、炔丙基等。其固化主要是通过不同官能团的聚合来实现，改变了传统酚醛缩合固化方式。乙炔基和炔丙基的聚合相对较容易，而苯乙炔基需要较高的固化温度。除了炔丙基酚醛树脂部分的扩链而有较高的分子质量外，这些聚合物的分子质量都较低。这些通过加成聚合固化的酚醛树脂与传统的热固性树脂相比有更好的热稳定性和更高的残碳率[3]。

中国科学院化学所进行了炔丙基化酚醛树脂的合成研究，所制备的该类树脂具有良好的工艺性，100℃的黏度不超过400

mpa?s；树脂可以在200-250℃进行热固化；热固化物耐热性比传统酚醛树脂有明显改进，dma表明树脂固化物具有高达370℃的玻璃化温度，tga则表明其初始热分解温度在400℃以上[4，5]。

利用双马来酰亚胺与烯丙基化线型酚醛树脂(bman)共聚可制备用于rtm成型的耐高温树脂。该树脂在100℃/8

h内的黏度400℃。

石英纤维/bman树脂复合材料也拥有较好的耐高温性能，可以在350℃下使用[6]。

1.8酚醛氰酸酯树脂

酚醛氰酸酯一般是指以线型酚醛树脂为骨架，酚羟基被氰酸酯官能团所替代而形成的酚醛树脂衍生物，在热和催化剂作用下发生三环化反应，生成含有三嗪环的高交联密度网络结构大分子。其固化反应为自固化体系，固化时无挥发性小分子产生、收缩率低。该种树脂兼备丁环氧树脂的加工工艺性能、双马来酰亚胺的高温性能和酚醛树脂的阻燃特性。同时该树脂还具有优良的介电性能，是制备高速数字及高频用印刷电路板及大功率电机绝缘配件的极佳材料，同时也是制造商高性能透波结构材料和航空航天用高性能结构复合材料最理想的基体材料[7]。

北京玻璃钢研究设计院联合西北工业大学等单位[8，9]，采用改进的酚—溴化氰法合成了酚醛型氰酸酯单体树脂，并用红外、凝胶实验及热失重分析(tga)对其进行了结构和性能的表征。与传统的酚-溴化氰法相比，改进的酚-溴化氰法得到了性能稳定的合成产物，该产物在200℃时的凝胶时间为6.5min，在凝胶时无冒烟、发黑现象，固化树脂在800℃时氮气氛下的残碳率为63.6%。

637所、华东理工大学等单位也进行了该类型树脂的研究工作。

1.9苯恶嗪树脂

以酚类化合物、胺类化合物和甲醛为原料合成一类含杂环结构的中间体苯并恶嗪。在加热和/或催化剂的作用下，苯并恶嗪中间体可发生开环聚合，生成含氮且类似酚醛树脂的网状结构。通常我们将这种新型树脂称为开环聚合酚醛树脂。这种苯并恶嗪树脂在成型固化过程中没有小分子释放。开环聚合过程中无低分子物释放，改善了酚醛树脂的成型加工性，制品孔隙率低、性能大大提高。

1990年以来，四川大学[10，11]先后对苯并恶嗪的合成、性能、开环反应机理、反应动力学、固化过程中的体积变化、计算机分子模拟、复合材料制备、性能研究和应用等多方面进行了系统及广泛的研究。

1.10二甲苯改性酚醛树脂

二甲苯改性酚醛树脂是在酚醛树脂的分子结构中引入疏水性结构的二甲苯环，由此改性后的酚醛树脂的耐水性、耐碱性、耐热性及电绝缘性能得到改善。

1.11二苯醚甲醛树脂

二苯醚甲醛树脂是用二苯醚代替苯酚和甲醛缩聚而成的，二苯醚甲醛树脂的玻璃纤维增强复合材料具有优良的耐热性能，可用作h级绝缘材料，它还具有良好的耐辐射性能，吸湿性也很低。

1.12双马来酰亚胺改性酚醛树脂

在酚醛树脂中引入耐热性优良的双马来酰亚胺，因两者之间发生氢离子移位加成反应，所以对部分酚羟基具有隔离或封锁作用，使改性树脂的热分解温度显著提高，对于改善摩阻材料的耐高温性能有很大作用。

双马来酰亚胺改性酚醛树脂有突出的耐热性，热变形温度(hdt)为273℃，玻璃化温度(tg)为产量及使用量增长非常迅速。

国外之所以能够广泛采用酚醛玻璃钢的主要原因，一是该类产品在性能方面有其独特的优点；二是酚醛玻璃钢的制作及研究开发工作比较成熟，几乎涉及各种工艺方法。与之相比，我国在酚醛玻璃钢的制作及其应用方面，与国外存在着很大的差距，制作成型方法不多，仅限于模压、布带缠绕，及近期开发的手糊工艺等。rtm、拉挤等酚醛玻璃钢成型工艺方法，才刚刚起步，但表现出很强的发展势头。

2.1rtm成型工艺(resintransfermolding)

rtm成型工艺[12]基本原理是将玻璃纤维或其他增强材料铺放到闭模的模腔内，用压力(或真空辅助)将树脂胶液注入模腔，浸透增强材料，然后固化，脱模成型制品。rtm成型工艺是从湿法铺层和注塑工艺演变而来的1种新的复合材料成型工艺。rtm工艺通常使用增强材料形式有短切纤维毡、连续纤维毡、三维织物或特制的复合毡等，增强材料的种类有玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等。采用不饱和聚酯树脂为基体的rtm成型工艺已经得到广泛应用，对树脂体系、增强材料铺覆、流变特性、模具设计制造、制品结构设计、专用设备等

方面都有系统深入研究。

而酚醛树脂用于rtm工艺在国内近几年才出现[13]。rtm生产工艺通常要求树脂注射温度下的黏度约为250-500

mpa?s，以使纤维能很快地浸透，并避免铺层或织物结构被破坏。树脂固化过程应没有或尽量减少小分子产生，以减少制品缺陷，提高各种性能。传统的酚醛树脂由于通过缩合固化，固化过程中有小分子放出，容易造成制品缺陷，所以不太适合rtm工艺成型。

目前国内对酚醛和其他高性能树脂rtm成型工艺的需求主要来自军用产品。但由于缺少专用的rtm酚醛树脂，只能利用传统的酚醛树脂进行注射，固化时仍采用加压方式，目前已经开发出许多制品，取得了较好的效果。rtm已经成为航空航天先进复合材料重要的成型工艺之一。三江集团的佘平江[14]等人，利用rtm成型工艺方法，使用氨酚醛树脂复合了高强玻璃纤维三维编织体，分别制作了拉伸强度试片、弯曲强度试片、氧乙炔烧蚀试片，试片的纤维体积含量为55%。性能测试结果为：拉伸强度为744mpa，拉伸模量为40.6gpa，断裂应变2.07%，弯曲强度为456.4mpa，弯曲模量31.8gpa，其力学性能接近于钢，烧蚀

性能大大好于模压和缠绕复合材料。冯志海[15]等人在这方面也作了深入研究，并应用于产品生产中。除传统的氨酚醛外，华东理工大学开发的高碳酚醛树脂[16]也是针对rtm工艺开发的改性氨酚醛树脂，其具有较高的碳含量，较宽的工艺操作平台。但仍采用传统的缩合固化方式，有小分子释放，需采用加压成型。

为适应特种用途的需求，开发rtm专用改性酚醛树脂成为研究热点。中科院化学所研究的烯丙基改性酚醛和双马共聚树脂、北京玻钢院开发的氰酸酯改性酚醛(酚三嗪)、四川大学研究的开环酚醛(苯并恶嗪)均为其代表。国内其他单位在上述品种的开发上也做了许多工作，取得了很好效果。但针对酚醛树脂体系的注射工艺、流变特性等方面的研究，还没有深入进行。

我院开发的氰酸酯改性酚醛[9]熔体黏度在100℃/2h内无变化，固含量>98%，固化温度220℃，室温储存期6个月，tg在350-400℃之间，冲击强度比普通酚醛提高了约1.5～3倍，非常适于rtm成型工艺。

2)酸催化酚醛拉挤模具的耐腐蚀问题

在酚醛拉挤成型工艺的工业化生产中，首先遇到的1个问题，是模具的耐酸腐蚀问题。在生产实践中，往往只需几个小时，镀铬表面层就会遭到酸性腐蚀，从工具钢的表面剥落下来。有人企图通过在酚醛树脂内加入合适的内脱模剂，以解决模具的耐腐蚀问题。但试验结果发现，使用内脱模剂后，铬层与工具钢模具仍然会剥离下来，仅仅是剥离的时间延长一些而已。丹麦的纤维管道a/s公司的专利技术，可在不损坏模具的情况下，生产出高质量的拉挤成型件。意大利tof玻璃公司和法国permali公司，也均采用这项专利生产酸催化酚醛玻璃钢拉挤件的制品。在欧洲，大多采用酸催化酚醛拉挤工艺，也有一些采用高温固化的酚醛拉挤工艺。

3)高温固化酚醛树脂的固化及高黏度问题

为避免酸催化酚醛树脂对模具的腐蚀问题，有人曾对高温固化酚醛树脂用于拉挤工艺做过试验。些酚醛树脂，在130-150℃温度下就能很快地固化。例如砂纸用的树脂层，在130℃温度下经过5～6min即可固化。因而拉挤成型工艺采用高温固化的酚醛树脂完全是有可能的。通常，高温固化酚醛树脂的黏度较高，约为4～6pa?s。若为改善制品表面质量，需加入填料，黏度还会增大，这将会对拉挤工艺带来不利的影响。这种情况，是拉挤成型工艺所不希望的。为此，有人企图寻找各种不同的单体，以改变酚醛的化学组分结构。其中较为成功的1个例子，就是使用间苯二酚，既加快了固化速度，又不至于增加酚醛树脂的黏度和脱水量。

bp化学公司和plenco公司采用间苯二酚催化技术，这种方法已被美国的一些公司所采用，例如creative拉挤公司[18]。酚醛树脂拉挤成型时，必须有足够长的模具，较高的成型温度，并且最好直接往模具内注入树脂，而不是往胶液槽体内注入树脂。美国indspec公司开发的拉挤用酚醛树脂2074a/2026b[l9,20]，已经申请了专利，用其制作的玻璃钢产品，j．v．gauchfl等人研究了酚醛拉挤工艺参数对拉挤制品质量的影响。

把经过配制混合的树脂，在成型模的前端位置上，在压力的作用下注射入模。这是1种新的拉挤工艺形式，不但省去了树脂浸胶槽，而且增强材料入模前保持为干燥状态。这种工艺方法也称为“注射拉挤工艺”(ip)。这种注射拉挤工艺方法有以下2个优点：一是树脂组分配料较为准确，可利用计量泵连续计量，以避免手工混合带来的误差；二是树脂浸渍槽由开放形式变成了全封闭形式，大大降低了树脂溅散的可能性，从而改善了拉挤工艺的工作环境。

如上所述，酚醛拉挤工艺还存在着不少的技术问题，另外，酚醛拉挤制品还不十分完美。目前还在寻找1种可在模腔内加速固化过程，但对模具钢材不会产生腐蚀作用的催化剂。最理想的是在室温下活性很低(甚至无活性)的催化剂，这样就可以延长酚醛树脂在胶槽中的贮存时间。实际使用时，先把催化剂加入到胶槽内，而后在拉挤模的高温条件下经过水解或其他反应分解，产生出反应所需的自由酸。除此以外，经过试验，一些室温下不溶的，或者难溶的，但在拉挤模腔高温条件下，溶解度和活性都变得很强的弱碱，是非常适合用作为酚醛拉挤工艺的催化剂。

另外，有些生产厂商还经常对不锈钢模具的内表面，进行必要的硬度处理，以达到具有高光洁表面和耐磨损性的要求。

使用拉挤脱模剂，也可有效地减少酸性对拉挤模具的侵蚀作用。

我公司开发的采用间苯二酚的非酸固化拉挤专用酚醛体系已经通过了工艺试验。关于界面性能、固化制度、模具设计等方面的研究还在进行中。

2.3smc/bmc模压成型工艺

smc/bmc模压工艺是将一定量的smc/bmc模压料放人金属对模中，在一定温度和压力下成型制品的1种方法。最早开发的smc产品是up-smc(即不饱和聚酯片状模塑料)，现在pf-smc(即酚醛片状模塑料)作为1种玻璃纤维增强材料已经被国外广泛应用于宇航、建筑和运输等领域。pf-smc的制备方法是将酚醛树脂糊在浸渍机上浸渍无序短切玻璃纤维(一般玻璃纤维长度为1.5～50mm，用量为酚醛树脂糊质量的20%～50%)，用易剥离的聚乙烯薄膜为隔膜进行连续生产，其生产工艺与up-smc相同，生产出的pf-smc需要在30～70℃的恒温内经过24～100h的熟化处理。pf-smc固化物的力学性能与up-smc的相比，室温下大体相同，但是高温下，pf-smc固化物具有更优异的力学性能，它在150℃下热老化100h，其拉伸强度和弯曲强度不发生任何变化，在200℃时，弯曲强度的保持率为73%，弯曲模量的保持率为77%，而up-smc固化物的弯曲强度和弯曲模量的保持率却只有29%和43%[21，22]北京玻钢院复合材料有限公司[22]八五期间就成功开发了酚醛树脂smc整套工艺技术和制品，包括专用树脂、增稠体系、片材组分、模压工艺等。

2.4其他成型工艺

酚醛复合材料还有连续层压成型工艺、纤维缠绕成型工艺、预浸渍模压工艺、低压模压成型工艺、手糊成型工艺、喷涂成型工艺等成型方法。手糊工艺是国外最常用的酚醛玻璃钢生产工艺之一。通常采用酸固化型酚醛树脂，其催化剂用量约为5%～8%，黏度约为600-700mpa?s。加入催化剂，通常能降低树脂的黏度，固化时间约为10～30min，比聚酯树脂的还要短一些。实践证明，只要经过认真涂敷，可以制得尺寸比较大的酚醛玻璃钢制品。涂敷好的制品件，应在适当的温度下进行固化。由于短切原丝毡的某些偶联剂，不能溶于酚醛树脂，因此并不是所有适用于聚酯树脂的玻璃纤维，都能适用于酚醛树脂。手糊成型法生产的酚醛玻璃钢制件，尺寸可以很大，例如英吉利海峡隧道列车的司机室，每个达240kg。常熟在这方面的开发应用处于国内领先地位。

另外，国外喷涂酚醛树脂在汽车防热板方面的应用量也很大。许多生产厂商经常采用与手糊工艺相近的中等黏度酚醛树脂，但混合有较强的催化剂，以加快其成型速度，减少成型时间。在喷涂酚醛树脂时，必须对喷涂聚酯的机器稍加改进，且不能使用外部混合喷枪，并要求催化剂泵输送的催化剂体积，达到树脂体积的10%左右，其喷涂部件必须能够耐化学品的腐蚀。当前，jaguar公司所用的防热板，都是由scandura

sealtex公司，采用这种喷涂沉积工艺方法所制成。

3结语

生产工艺技术部规章管理制度 篇5

为了加强工艺技术部工作秩序，提高工作效率，形成整体高效的合力，更好的完成各项工作计划与任务，现制定工艺技术部员工工作制度如下，需本部人员谨记遵守。

1.遵守公司的各项管理制度，执行公司下达的一切决议。

2.按照公司的总体培训计划加强政治和业务学习，不断提高本部各员工的政

治及业务综合素质。

3.工艺技术部工作人员应本着团结、协作、高效、严谨的作风，严格按照工

作内容、岗位职责，考核目标，按时完成公司下达的各项工作计划与任务。

4.部室内部工作人员要积极配合，团结协作，及时做好相互补位工作。

5.严格遵守公司规定的作息时间，不迟到、不早退。遵守公司规定的请假、销假和考勤制度。

6.保持办公及生活环境安静、整齐、有序。

7.各项对外活动和服务，应注重整体形象和服务质量。

8.工作中注意本部门和其他部门的协调工作，以整体工作为重。

9.杜绝工作中的个人利益行为。

10.严格执行工艺纪律和逐级审批制度，力争在工作中不失误、少失误。

11.在总工程师领导下，组织和协调项目各时期的工艺技术工作。

12.依据公司或部门指令性工作进度计划，确保按时完成本部门工作，杜绝

因本部门工作延误而影响公司整体工作计划。

13.应熟悉与项目相关的法规，搜集及学习先进的铝加工新技术、新工艺，主持项目方案及初步设计的审定工作，并对项目方案和技术的正确性、完整性负责。

14.结合本项目工艺技术工作，认真展开自学和互学活动，使每个员工能够

胜任本岗位工作。

15.编写有关工艺技术规定和相关技术规范。

16.按时完成公司的其他工作。

橡胶沥青生产及施工工艺设计 篇6

根据橡胶沥青的性能特点,介绍橡胶沥青的`生产、混合料配比的设计以及断级配混合料路面的施工工艺,通过对橡胶沥青施工中原材料要求、设备配置、施工工艺和质量控制等方面的分析,提出橡胶沥青施工的控制要点,以供参考.

作 者：李亮 赵毅 韩东明 丁王飞 罗杰 LI Liang ZHAO Yi HAN Dong-ming DING Wang-fei LUO Jie 作者单位：李亮,韩东明,丁王飞,罗杰,LI Liang,HAN Dong-ming,DING Wang-fei,LUO Jie(重庆交通大学土木建筑学院,重庆,400074)

赵毅,ZHAO Yi(重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074;河北交通职业技术学院土木工程系,河北 石家庄 050091)

选煤技术工艺及生产管理浅述 篇7

一、选煤技术工艺

从原煤的开采到使用需要经历一系列的加工环节, 其中, 选煤是极为关键的一个步骤。一方面, 原煤在开采的过程中会混入各种杂质, 选煤就是为了将这些杂质剔除。同时, 选煤将不同品质的煤进行分类。经过选煤这道生产工艺加工的煤具有硫分低、灰分低、效率高、发热值高的特点, 煤的燃烧所产生硫化物等污染物较少, 高效环保。另一方面, 选煤还可以降低煤炭的运输成本。

选煤技术可以分为筛分选煤、物理选煤、化学选煤、微生物脱硫4种方法, 其流程主要由受煤、筛分、破碎、洗选、储存、装车等6个环节构成。筛分选煤是指将煤分成的不同粒度进行洗选。物理选煤是根据不同性质的煤具有不同的密度通过物理方法选择煤质的工艺, 其又分为跳汰、重介质和浮选3种方法, 它可除滤掉60%以上的灰分和50%的黄铁矿硫。化学选煤和微生物选煤法的效率更高, 能够脱掉90%的全硫和99%的矿物硫。化学法脱硫主要是利用各种化学反应将煤中的硫转化为其他形态, 相对于其他洗煤技术, 化学选煤不仅脱硫效率最高, 而且还能去除有机硫, 但是它也有自身的弱点:其一是化学选煤通常需要高温高压的反应环境和不同的氧化剂作为反应条件, 需要高昂的设备投资和操作费用;其二是过于强烈的反应条件可能导致煤质变化进而导致净化后的煤用途范围变窄。微生物洗煤法的缺点在于其反应过于敏感。

二、我国选煤生产的发展现状

我国的选煤生产虽然起步较晚, 发展水平与世界先进水平相比仍有一定的差距, 但在近20年内发展迅速。

首先, 从选煤量来看。在20世纪80年代初期, 我国的煤炭入选煤量仅有1.1亿吨/年, 而到21世纪初, 入选煤量达到了3.8亿吨/年, 在2007年为6.1亿吨/年, 2008年达到7.2亿吨/年, 已达到世界先进水平。但是, 我国的选煤市场仍然供不应求, 其供需缺口还有待通过选煤技术的提高加以解决。

其二, 从入选率来看, 我国煤炭的入选率一直处于较低的水平。2007年全年, 我国煤炭的入选率只有24.77%, 远远低于发达国家 (60%～95%) 的入选率水平。较低的煤炭入选率, 不仅使我国煤炭的使用效率较低, 进而导致其下游行业的煤炭产品质量不高, 而且排放的硫化物过多, 对环境污染严重。如在炼焦行业, 采用不同的煤炭所提炼的炼焦产品质量有很大的不同。

其三, 从选煤技术来看, 我国的选煤技术比20年前有了长足的进步。20年前, 我国主要采用跳汰选煤法;近年来, 我国的选煤方法逐步多样化, 其中跳汰选煤占26%, 重介质选煤占54%, 浮选占14%, 风选占5%, 其他方法占1%。此外, 我国还自行研制了大型重介质旋流器。尽管如此, 与先进国家的选煤技术相比, 我国依然存在一定的差距。具体的表现在: (1) 原煤入选率较低; (2) 选煤厂规模较小未能形成规模效应, 经济效益低下; (3) 在不同的选煤厂技术水平差距较大且总体水平有待提高。

三、选煤生产管理改进

我国的选煤技术生产管理还有待进一步提高。对于选煤生产管理, 可采取以下措施加以改进。

1. 推进综合管理, 争取选煤废水零排放

要想提高选煤产业生产管理效率, 不能仅仅从选煤产业本身入手。选煤企业需要对包括锅炉、噪声、生活污水等一系列内容进行统一有效的管理。以生活污水为例, 从量上说, 要尽可能地减少污水量的排放;从质上说, 通过修建生活污水的处理池, 利用厌氧处理工艺对生活污水进行处理。同时, 实现选煤废水的零排放。对于选煤技术而言, 最为困难的基石煤泥水处理问题。随着机械化采煤技术的发展, 煤质的泥化程度加深, 高浓度的洗水使洗煤工艺难度加大, 洗水平衡难以实现。因此, 应加强对洗煤技术的管理, 采用先进适用的煤泥水处理方案解决洗水平衡问题, 最终实现洗水零排放。

2. 推广先进适用的选煤技术, 实现规模经营

我国的选煤技术应依照产业化技术、重点开发研究的关键技术和处于基础研究阶段的前瞻技术3个层次逐步推进发展。其一是产业化技术向高分选精度、适应原煤能力强、可自动控制的方向发展, 特别是要优先发展重介质选煤技术;其二, 使用大型的选煤设备, 开发前瞻技术;其三, 我国的选煤技术管理要向规模经营的方向发展, 设计大型的选煤厂有利于采用高效先进的机电一体化设备, 优化简化工艺流程, 促进自动化程度的提高, 实现规模经营。

3. 加快人才培养, 推进科技研究

我国选煤技术与生产管理的发展必然依托于科学技术的发展。人是生产力中最具有决定性的力量, 人才是科技进步和经济社会发展最重要的资源, 是进一步促进我国选煤行业健康发展的根本保证。因此, 做好选煤、洗煤人才的培养、选拔和任用工作非常重要。近20年, 我国在选煤技术研究方面投入了大量的人力物力资源, 取得了良好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]李延锋.煤炭洗选脱硫新工艺探讨[C]//第十届全国煤炭分选及加工学术研讨会论文集.太原:太原理工大学出版社, 2004.

复合肥生产工艺及技术 篇8

[关键词]煤矿；技术；工艺

[中图分类号]TD163 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0217-01

随着煤炭业的发展，煤矿生产工艺和技术也在不断的提高。但是，一般煤矿具有复杂多变的地貌特征，只有用适合的生产技术及工艺才能使生产高效，使煤矿提高产量。

一、采煤方法和工艺

1、开发煤矿高效集约化生产技术。建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术。发展各种矿井煤层条件的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。

开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代采煤成套技术”主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术，研究埋深浅地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。顶煤冒放性差，块度大的综放开采设备配套技术，研制既有利于顶煤破碎和顶板控制，又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部输送机能力。两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。5～5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的应用，促进工作面的高产高效。

2、缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。

3、铡顷斜厚煤层次采全厚大采高长壁综采。应进一步加强完善支架结构及强度，加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层（采高2.5m左右）高产高效指标的差距。

4、各种综采高产高效综采设备保障系统。要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架：围岩”系统，采运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架：围岩”系统控制，进一走完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信包的自动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断：采煤机在线与离线相结合的“油，磨屑”监测和温度、电信号的监测t带式输送机、刮板输送机全面状态监控。

二、深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征，深井作业场所工作环境的变化；深井巷道（特别是软岩巷道）快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术，深矿井高产高效开采有关配套技术。深矿井开采热害治理技术与装备。

三、“三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统，研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计，工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

四、优化巷道布置，减少矸石捧放的开采技术

改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单—煤层开采，矸石基本不运出地面，生产系统要减化，同时实现中采与中掘同走发展，生产效率大幅提高的经验的同时，重点研究高产高效矿井，开拓部署与巷道布置系统的优化，减化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率，研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术，既是减少污染的项有利措施，又减化了生产系统，有利于高产高效集中化开采，应加紧研究。

五、采场围岩控制技术

1、进一走完善采场围岩控制理论。以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动的安全、高效低成本为目标。深入总结我国几十年的矿山压力研究成果，以理论分析（解析法）、现代数学力学（统计分析预测、数值法）和实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件，如及倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理，不断完善采场围岩控制技术。

2、研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术目前，由于直用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题，因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。

3、放顶煤开采岩层和支架围岩相互作用机理。研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架、顶煤、直接顶、基本顶相互作用关系，运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

4、伎护质量与顶板动态监测技术。在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量于顶板动态监测方面，应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。

5、冲击地压的预测和防治。通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理，进一步完善冲压性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术，完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。