腐植酸銨的研發與應用

張應虎，念吉紅

(云南云天化股份有限公司，云南昆明 650228)

為提高肥料利用率，降低農業生產成本并減少因濫施肥料所造成的水體系污染，磷肥行業應做到“三綠”磷肥體系即綠色研發、綠色生產和綠色施用[1]。近年來，以海藻酸肥、腐植酸肥、微生物菌肥、水溶肥、土壤調節劑、硅肥、功能性復合肥等一大批具有特定功能的新型特種肥料，因可滿足不同作物的不同生長時期的養分需求，且兼具省工高效、節能環保、提高農作物抗逆和產品品質等諸多優點，正日益受到市場的青睞。根據市場需求，云南云天化股份有限公司云峰分公司進行產品開發，并成功生產出11 kt總養分(N+P2O5)質量分數在57.0%腐植酸銨。

1 腐植酸銨產品介紹

腐植酸銨是領先腐植酸，具有生理酸性特點，能促進土壤團聚體結構的形成，調節土壤酸堿度，提高土壤交換能力，達到酸堿平衡，提高土壤的水土保持能力。腐植酸含有酚羥基、羧基等官能團，具有較強的吸附能力與離子交換能力，能使磷酸銨減少氮的損失，提高肥料的利用率。腐植酸還能降低植物葉片的氣孔張開強度和葉片蒸騰作用，從而降低耗水量。腐植酸多為兩性膠體，表面活性高，能抑制真菌，提高作物抗寒性。腐植酸能與微量元素形成復合物或螯合物，增加從根到葉或其他部位的微量元素含量，調節主要元素和微量元素的比例和平衡，加強糖、淀粉、脂肪、蛋白質和各種維生素酶的合成[2]。

2 腐植酸銨產品開發

2.1 產品質量及要求

生產出的腐殖酸銨總養分(N+P2O5)質量分數大于或等于57%。其中，w(N)≥14%，w(P2O5)≥41%，w(H2O)≤2.5%。產品呈棕色，顆粒均勻光滑，無機械雜質。粒徑在2.0～4.1 mm的產品大于或等于93%。

2.2 生產流程

生產工藝流程見圖1。

圖1 生產工藝流程

腐殖酸銨生產過程主要有以下幾個步驟：

1)質量分數為39%磷酸配制。來自磷酸廠的渣酸先進入渣酸槽后，再計量加入文丘里液封槽，硫酸經硫酸泵計量加入文丘里液封槽。送入文丘里混合器后，與來自尾氣洗滌塔的洗滌液混合。混合液相對密度控制在1.43～1.57。

2)腐殖酸料漿的配制。文丘里混合器中的混合液送至腐殖酸再漿槽，與來自人工解包加入的腐殖酸混合。混合液送至濕磨機濕磨，濕磨后進入中轉槽。

3)在中轉槽中的腐殖酸料漿混合液送至管式反應器，與氣氨進行反應。反應后的腐殖酸銨料漿噴入造粒機進行造粒。在造粒機中的物料床層中通入適當氣氨，調節腐殖酸銨產品中和度為1.63～1.73。

4)出造粒機的物料經皮帶運輸機送入干燥機，與來至熱風爐的熱空氣進行并流干燥。出干燥機的物料經篩分、冷卻、包裹后送至成品崗位。

2.3 主要工藝指標

研發生產期間，控制好工藝指標能保證裝置長周期穩定運行。腐殖酸銨生產主要工藝指標有造粒機出口物料中和度為1.63～1.73，文丘里混合液相對密度在1.43～1.57，文丘里混合液中和度0.35～0.65，管式反應器溫度在 115～147 ℃，干燥機進口溫度小于或等于341 ℃，干燥機出口物料溫度在 76～96 ℃，返料量控制在 156～231 t/h。

2.4 生產控制

腐殖酸銨生產主要有以下幾個控制要點：

1)重點監控好液封槽混合液質量是否合格，流動是否良好，料漿工藝指標是否在控制范圍內。

2)定時對各染色劑加入量進行校驗，定時對崗位設備及管線進行巡檢。

3)班長、主控及外操包裝人員輪流對產品取樣，觀察產品外觀質量情況，每50 min取樣1次，避免發生外包裝質量事故。

4)根據磷酸密度及濃度變化情況，控制好液封槽混合液相對密度，做好系統水平衡。生產中根據磷酸及產品養分變化情況及時調整輔料加入量，與生產負荷相匹配。

5)根據液封槽混合液相對密度變化情況，控制好管式反應器溫度(115～147 ℃)，確保產品水分達標 [w(H2O)≤ 2.5%]。

6)控制好造粒機出口物料粒徑分布，確保造粒成粒率達標，避免造粒下料口及干燥機喉管堵塞。

7)控制好系統返料量在156～231 t/h，根據返料情況及時調整生產負荷，避免返料過高導致系統運行惡化或返料過低導致過度粒化，影響工藝穩定。

8)做好工藝篩、精制篩的定期清理及維護工作(2 h檢查清理1次)，確保產品粒徑合格。

9)控制好一次氨量與二次氨量的比例，控制好

進入系統的總氨量，確保產品中和度合格。

10)生產過程中，必須確保管式反應器料漿量、磷酸加入量與生產負荷相匹配，不應隨意調整。

11)每班生產中取1次磷酸，觀察磷酸固含量變化，發現異常及時匯報處理。正常生產時嚴格按工藝指標控制，生產負荷必須穩定。嚴格監控好染色劑的流量，杜絕產品發生花料情況[3]。停車后及時使用壓縮空氣吹掃，確保管線暢通。

2.5 有待解決的問題

1)洗滌塔需封閉循環，洗滌泵出口管線上需安裝閥門，切斷回到磷酸的洗滌液。

2)腐殖酸再漿泵、液下泵需安裝變頻器，再漿槽和中轉槽需安裝液位計，液下泵到管式反應器的管線上要安裝流量計。

3)根據試驗情況看，腐殖酸料漿混合液3 h后發泡嚴重，可能會導致液下泵輸送困難。

4)腐殖酸被風機送入尾氣洗滌塔，導致洗滌液發泡，循環泵循環量下降。在發泡嚴重時需對洗滌塔洗滌液進行置換。

3 結語

隨著農業科學技術的進步，磷復肥生產行業迅速發展，復肥市場產品正走向專用化、高濃度長效化、多功能藥用化。云峰分公司腐植酸銨產品的成功生產，標志著云峰分公司作為產品制造中心，具備了獨立開發完成新工藝的能力，使磷肥廠的技術人員得到了一次很好鍛煉。通過這次技改，進一步提高了三元復合肥系列產品的市場競爭力，為企業的發展做出了貢獻。