小型氮肥裝置聯產碳酸鈣新工藝研究

王希

摘要：本文主要提出充分應用以碳酸鈣為原料，生產新型化肥，作為我國當下小型氮肥裝置聯產碳酸鈣的新工藝，闡述該工藝提出的必要性和技術特征，將其與原有生產工藝進行多層次比對，最終促使聯產碳酸鈣自身經濟效益優良，為肥化聯產帶來新的態勢。本文就小型氮肥裝置聯產輕質碳酸鈣新工藝展開研究分析。

關鍵詞：小型氮肥裝置;輕質碳酸鈣;聯產

硝酸磷肥整個生產過程較為復雜，且整體投資較高，硝酸磷肥生產過程中產生的副產品碳酸鈣，將碳酸鈣采用擠壓造粒、篩分、拋光、工藝水噴漿造粒、干燥冷卻、微生物（有機質）包膜工藝技術，以碳酸鈣為主要原料生產中微量元素肥料、微生物土壤調理（修復）劑、生物有機肥、微生物菌劑等系列新型肥料產品。項目的設計生產能力為8-10萬噸/年，消耗處理碳酸鈣6-8萬噸，碳酸鈣利用屬于固廢處理項目和產品研發創新項目，建成后，將有較好的環保收益和經濟效益。解決小型氮肥企業生存及發展陷入困境，實現降本增效的目標。

一、小氮肥裝置碳酸鈣新工藝提出的必要性

鈣的生理作用在植物體內，鈣元素含量占1%-5%，不同植物種類、部位、器官含鈣量變幅很大。細胞中的鈣主要以三種形式存在，游離鈣、結合鈣和貯存鈣。根據細胞生理活動需要，不同形式的鈣在一定生理條件下可互相轉換。 其對細胞活動的重要性主要體現在以下幾個方面：

1、穩定膜結構

2、維持細胞壁結構（因此成熟的果實在高鈣狀態下可以提高對逆境以及病蟲害的抵抗能力，提高貯藏品質）

3、參與植物體內的信號傳導（調節基因表達、調節激素等）

4、在植物成熟的細胞內，大部分鈣存在于液泡中，對平衡液泡內陰陽離子平衡有重要貢獻，同時能中和植物代謝過程中產生的酸。鈣作為植物生長不可或缺的營養元素之一，大量存在于土壤中，在正常條件下，土壤中的鈣能夠滿足大部分作物的生長需求，大田作物很少出現缺鈣現象。

因此，含鈣的肥料大都用于改良土壤方面。但植物根周圍的土壤中含Ca2+濃度過高也會對其產生毒害，例如可能對種子的萌發起到抑制作用，使植物的生長發育變慢等。

在缺鈣土壤施用鈣肥，除可使植物和土壤獲得鈣的補充外，還可以改良土壤提高pH值，從而減輕或消除酸性土壤中大量鐵、鋁、錳等離子對土壤性質和植物生理的危害。減少土壤對磷的固定，調節土壤對微量元素的供應，改善土壤微生物生活條件，增強土壤的通氣透水性，從而提高土壤肥力。

天脊集團特有晶體鈣還具備調酸調堿雙向調節的獨特性質。

二、聯產輕質鈣生產工藝技術特征分析

1、碳酸鈣實際生產工藝流程

生產碳酸氫銨的小型氮肥裝置實際工藝流程較為復雜，且各環節密切銜接，若其中一個環節產生問題，便會形成連鎖反應。將碳酸鈣采用擠壓造粒、篩分、拋光、工藝水噴漿造粒、干燥冷卻、微生物（有機質）包膜工藝技術，該整個工藝中實際特征包含以下幾方面：首先若想獲取較佳的生產工藝，確保最終產品成粒率達標，必須降低水分，方可實現該目標;反之，整個生產工藝難以實現均衡性，生產流程無法順利實施，所以整個生產過程中溫度高低作為關鍵節點。其次，該工藝中硝銨溶液易結晶，最終生產的產品養分不足，所以存在較大的損失。

2、聯產碳酸鈣工藝流程

為進一步獲取較佳的生產成效，降低生產中實際成本，以碳酸鈣為原料，將碳酸鈣通過對輥擠壓的方式造粒，具體流程如下：

小型氮肥裝置聯產輕鈣包含以下幾方面特征：①該生產工藝過程作為一個對滾擠壓體系，整個生產反應過程較為簡易，碳酸鈣自身無毒無害，且不易于揮發，最終形成產品無毒無害、自身結構穩定且不易溶解的晶體，從本質層面解決產品結構不穩定的困境。②由于近幾年，我國在控緩釋肥、商品有機肥、水溶肥、微生物肥和功能性肥料方面的研究和產業化上都取得突破性進展，相關企業和高校主要圍繞控緩釋肥、穩定性肥、水溶肥、灌溉肥、硝基肥、腐植酸肥、有機-無機復混肥、土壤調理劑等多種新型肥料在新技術、新工藝、新設備方面的創新進行了研究。

③碳酸鈣自身酸性可以明顯改善堿性土壤，所以碳酸鈣在鹽堿地地區有廣大的前景④碳酸鈣生產設備整體投資經濟性較佳，常規傳統化肥行業處于低谷期，供過于求，而由碳酸鈣為原料制成的新型肥料具有可觀的市場經濟效益[1]。

3、碳酸鈣轉鼓工藝流程與碳酸鈣對輥擠壓工藝流程比較分析

小型氮肥裝置聯產碳酸鈣生產過程中，配置實際生產設備數量較小，且投資成本較低。若為裝置轉鼓生產碳酸鈣，則需引入與之相匹配的設備，工藝整個流程較為復雜，所需生產設備較多，投資成本支出較多。

聯產碳酸鈣經濟技術分析

（1）傳統化肥行業總體處在低谷期

目前傳統化肥行業處于低谷期，因為政策收緊、糧價下行以及肥料降價，整個化肥行業都處于相對比較困難的時期。其次是全球農產品過剩，國內糧食價格持續下跌，市場低迷打擊了農民種植熱情，施肥意愿下降。再次，化肥行業產能過剩，供過于求，單質肥料不斷降價，肥料產品價格都處在低位。

（2）新型肥料行業概況

新型肥料是針對傳統肥料的利用率低、易污染環境、施用不便等缺點，對其進行的物理、化學或生物化學改性后生產出的一類新產品，主要包括穩定性肥料、控緩釋肥料、聚氨酸類肥料、多功能肥料、商品化有機肥、生物肥料等。為適應農業生產的新要求，新型肥料作為一種有助于改善環境質量和農產品質量、提高農作物產量的農用生產資料發展迅速。當前，我國新型肥料產業領域的技術創新、產品創新、服務創新正在不斷推動肥料產業進入持續健康發展的新常態。

近幾年，我國在控緩釋肥、商品有機肥、水溶肥、微生物肥和功能性肥料方面的研究和產業化上都取得突破性進展，相關企業和高校主要圍繞控緩釋肥、穩定性肥、水溶肥、灌溉肥、硝基肥、腐植酸肥、有機-無機復混肥、土壤調理劑等多種新型肥料在新技術、新工藝、新設備方面的創新進行了研究。

另產業政策鼓勵新型肥料發展，根據農業部印發的《到 2020 年化肥使用量零增長行動方案》，明確限制化肥總體施用量，要求化肥利用率達到 40%以上，并要求調整化肥使用結構，大力推廣高效環保的新型肥料。到 2020 年我國新型肥料的施用量占總體化肥使用量的比重從不到 10%提升到30%，未來新型肥料占比將逐步提升。

綜上所述，未來我國化肥的市場需求總體上將會保持平衡，整個肥料行業在結構上將向新型肥料轉化，同時在強調安全、綠色、營養的大背景下，未來肥料的市場需求導向將會向高效環保的新型肥料產品靠攏。

結束語

小型氮肥裝置聯產輕鈣新碳酸鈣工藝不僅吻合當下節能、環保的新經濟理論，與我國倡導的節能減排技術政策相吻合，而且實現傳統化肥向新型肥料轉型等新目標，是小型氮肥廠不斷創新改革的主趨勢。為獲取較佳的發展成效，需積極不斷對工藝和流程進行優化升級，凸顯生產經濟和技術優勢，進一步獲取良好的經濟效益。

參考文獻

[1]王后國，郗運柱.低壓法三聚氰胺工藝優化及尾氣聯產尿素[J].氮肥與合成氣，2020，48（5）：4.

[2]呂津輝.納米碳酸鈣改性技術研究進展及代表性應用綜述[J].中國粉體工業，2021（2）：7.

[3]顏鑫，劉海路，馬媛媛，等.以電石渣為原料生產食品級輕質碳酸鈣的綠色新工藝[J].現代化工，2019（2）：3.