从国内钾肥生产加工情况来看, 颗粒钾肥的生产主要采用挤压造粒的工艺技术, 得到钾肥为块状, 在存储和运输的过程中容易出现凝块问题, 并且K20的含量普遍小于50%。采用该种工艺标准, 不仅无法满足高效生产和钾肥存储、运输要求, 也无法满足钾肥使用需求。因此, 还应加强颗粒钾肥新生产工艺标准的研究, 从而更好的进行钾肥生产和使用。
在颗粒钾肥生产中, 主要可以采用无机黏结剂进行钾肥生产。该种钾肥以氯氧镁为主要成分, 物理力学性能良好。而该种黏结剂为气凝性材料, 本身的硬化凝固温度不高, 仅需达到10℃就可以凝固。在钾肥生产工艺中, 先要利用氯化镁促使氧化镁凝结为胶体状, 从而获得氢氧化镁[1]。得到的产物本身溶解度较小, 需要与氯化镁融合以获得溶解度改善, 进而得到胶结能力较强的结晶体。得到的材料抗压强度应在90MPa以上, 抗弯强度则要达到65MPa以上, 软化系数则要超出0.85, 吸收率和干缩率应分别小于等于13%和0.6%。
在实际进行工艺生产时, 需要使用粉状氯化钾 (0-0-60) 作为原料, 并采用上述黏结剂及黏土、石膏等填充料。按照固定比例进行氯化镁和水的充分混合, 并加入定量氧化镁, 然后进行均匀搅拌, 则能得到氯氧镁水合物。在此基础上, 要在鼓噪粒机中加入氯化钾原料, 然后喷洒含有0.5%-10.0%干基剂的氯氧镁水合物, 并且进行蒸汽的通入, 则能得到球状产物。在造粒的过程中添加黏结剂, 则能使钾肥的分散性得到体现, 从而得到分布均匀的颗粒。在这一过程中, 在黏结剂达到临界浓度值的条件下, 原本的小颗粒就会得到聚集, 从而得到需要的大颗粒钾肥。通过干燥、冷却和筛分, 则能得到颗粒钾肥。
采用该种生产工艺, 需要通过通入蒸汽提高造粒机内部温度, 从而减少造粒水分, 继而使生成的钾肥颗粒具有较高的强度。相较于挤压式造粒方法, 采取该种工艺技术能够将单套装置生产能力提高10倍, 并且能够利用价格较低的氯氧镁和粉状钾盐获得高强度的球状钾肥颗粒[2]。从产物生成情况来看, 产物中K20的含量能够达到55%以上, 每颗钾肥的强度不小于15N, 粒径范围则在2.0~4.8mm范围内, 拥有圆整的外形, 能够为钾肥贮存提供便利, 轻易不会出现结块问题。
使用浸润剂进行颗粒钾肥生产, 就是利用氯化钾本身性质实现造粒。在工艺生产过程中, 首先需要对氯化钾进行浸润处理, 即在氯化钾与水的混合溶液中加入生物酶调节剂, 然后将充分混合后的水合物刚入浸润槽中。经过一段时间的浸润, 则能使氯化钾不易成球粒的特性得到转变。
在实际进行颗粒钾肥生产加工时, 需要在预处理得到的氯化钾中添加2%~3%的生物酶调节剂, 然后将混合得到的水合物放入浸润槽。在放置30~50min后, 可以利用螺旋输送机将得到的物料输送至造粒机内。使用的造粒机拥有内反料和粒度分级的功能, 通过加入3%~5%的液体调理剂, 则能利用造粒机完成圆球状颗粒的生产。在得到颗粒后, 还要使用自动陈化机对颗粒进行陈化处理。在20~35℃下经过15~20min的陈化, 则能得到具有一定硬度和强度的颗粒。采取该种工艺, 能够避免自然陈化引起的颗粒粉化现象。经过陈化后, 可以得到抗压强度在6~8N之间的颗粒, 成球率则能达到85%~90%。完成陈化处理后, 需要将物料送入干燥机, 并在120~480℃条件下进行干燥处理。使用的干燥机拥有22~35m长度, 倾角在2.5~3.8°范围内, 直径在1.5~2.3m范围内。在干燥处理过程中, 应使其保持2.8~4.5r/min的转速。将干燥机输出的物料输送至冷却机, 则可以对物料进行冷却处理。冷却机拥有20~32m长度, 倾角在2.5~3.8°之间, 直径在1.2~2.0m范围内。在干燥处理过程中, 应使其保持3.5~5.5r/min的转速。在物料冷却后, 可以使用滚筒筛分机进行物料筛分处理, 采用的筛网分别拥有过2.6*2.6mm和4.6*4.6mm的孔径[3]。经过筛分, 则能得到颗粒钾肥。而不合格的颗粒可以返回造粒系统, 以实现重新造粒。最后, 得到的颗粒钾肥水分在0.2%~0.6%之间, 拥有2.0~4.5mm的粒度, 每颗抗压强度都能达到18~25N。此外, 颗粒钾肥中的K20的含量能够达到56%~60%。
相较于粉状钾肥, 颗粒钾肥拥有更加稳定的物理性质, 并且在加工、运输和使用的过程中也只会产生少量粉尘, 不会给环境带来过多污染。此外, 颗粒钾肥也不易凝块, 能够为钾肥存储和使用带来便利。使用新工艺进行颗粒钾肥的生产, 则能得到K20的含量能够达到55%以上的颗粒钾肥, 从而使该种钾肥的生产质量得到提高。因此相信随着颗粒钾肥需求量的不断增加, 更多的新生产工艺及其技术标准也将得到应用, 进而更好的推动钾肥生产加工事业的发展。
摘要：考虑到粉状钾肥的性质, 本文提出了分别采用黏结剂和浸润剂进行颗粒钾肥生产的两种新工艺, 具体对新工艺的原理和技术标准进行了探讨。而采用两种新工艺得到的颗粒钾肥中K20的含量均能够达到55%以上, 并且抗压强度能够达到15N以上, 拥有圆整的外形。
关键词：颗粒钾肥,新生产工艺,技术标准
[1] 曹卫宇.颗粒钾肥新生产工艺研究和探讨[J].化肥工业, 2014, 02:58-59+62.
[2] 季保德.一种圆球状颗粒钾肥的生产工艺[J].磷肥与复肥, 2015, 09:24-25.
[3] 胡德庚, 朱云勤, 王朝军等.基于单纯形的硅钙钾肥制备工艺研究[J].化学工业与工程, 2013, 03:55-59.
