高 飛,劉志剛,楊振軍,王海川
(中國-阿拉伯化肥有限公司,河北 秦皇島 066003)
基于我國水資源匱乏、化肥利用率低的現狀,水溶復合肥應運而生,其作為一種新型肥料,具有易溶速效,能被農作物的根系和葉面迅速吸收和水肥同施等特點[1]。如何從普通復合肥生產快速有效地過渡到水溶復合肥生產尤為重要。中國-阿拉伯化肥有限公司(以下簡稱中阿公司)自2014 年開始采用AZF 工藝生產水溶復合肥,經過多年的摸索,就水溶復合肥的轉產控制積累了一定的經驗,分析總結如下,供參考。
同時含有氮、磷、鉀元素中的兩種或兩種以上成分的肥料,稱為復合肥料,它的生產工藝、生產技術、生產原料以及添加的輔料決定了產品的性質。水溶復合肥和普通復合肥最本質的區別在于溶解速率和固體殘渣兩個指標。水溶復合肥的溶解速率快且殘渣量小,這是在轉產過程中必須首要關注的問題,能否快速有效地完成轉產,這是最關鍵的指標。另外總養分和單一養分含量是否合格也是需要著重關注的問題。
中阿公司內部一直采用比國家標準更嚴格的質量管控體系(企業內部控制指標),文中所探討的質量不合格暫以企業內部控制指標為依據。普通復合肥轉產水溶復合肥的過程中,會出現一些問題,主要包括:溶解速率和固體殘渣量不符合企業內部控制指標;總養分和單一養分含量不符合企業內部控制指標;水含量不符合企業內部控制指標[2]。
因此,為了避免一系列問題,通過不斷摸索,積累經驗,發現若要方便快速有效地完成品種的轉換,必須提前做好準備。
提前停止返料的加入,具體提前時間根據品級的不同而不同,但至少應保證系統完全循環出料4圈,其目的是減少輔料的加入量,使系統底料更加快速地進行替換。中阿公司AZF工藝一般轉產水溶復合肥前4 h停止返料的加入。
要提前清空儲存料斗的各種固體原料,以便加入水溶性固體原料,其中固體原料包括但不限于硝銨磷、磷酸一銨、硫酸鉀以及氯化鉀等??紤]到經濟方面的因素,清空時間一般為上個品級達產節點前的2 h 為宜。值得注意的是,在清理過程中一定要保證料斗潔凈,并且新加入的水溶性固體原料不能出現雜質,以免影響產品質量而導致轉產過程時長增加。
液相原料中低濃度磷酸要及時切換為高濃度磷酸。此步驟雖然簡單但至關重要,如果沒有操作或沒及時操作此步驟,將直接影響水溶復合肥產品的質量,從而增加轉產過程的時長,且從經濟效益方面考慮,也存在一定損失。加入系統的洗滌液影響產品殘渣指標,洗滌液在系統中是必不可少的,且加入量亦不容忽視。但是洗滌液中物質多樣,普通復合肥生產所用洗滌液直接應用在水溶復合肥生產中會導致殘渣量不達標。因此須提前降低洗滌液的液位,這樣有助于更換洗滌液,以實現產品殘渣量達標和溶解速率合格的目的。一般轉產前4 h將洗滌塔液位降至30%以下即可保證轉產的水溶復合肥產品殘渣和溶解速率均符合企業內部控制指標[3]。
另外,還需要提前更換用于產品防結塊的水溶性包裹劑(包裹油和包裹粉),此操作雖然不會影響水溶復合肥的養分,但影響肥料的外觀、防結塊性能以及產品的殘渣和溶解速率,一般生產中轉產前應提前加入水溶性包裹劑以保證產品質量。
水溶復合肥與普通復合肥最本質的差異是有低的殘渣率(≤0.3%)和快的溶解速率(≥95%),因此必須檢測殘渣率和溶解速率是否達標,一般來講需間隔固定時間進行檢測。這里需要注意的是,取樣的地點以及取樣的間隔時間要提前規劃好,這樣能幫助操作工對產品質量做出更全面直觀的評判。一般情況下,轉產過程順利,殘渣率達標,也可能存在溶解速率不達標的情況,這時便要分析原因,并進行改善。例如,固體原料中混入了之前的固體原料,導致溶解速率下降,要及時清理以及杜絕再次加入。
養分含量是產品是否達標的又一重要指標。無論是何種轉產,都會面臨著單一養分含量和總養分含量的各種差異性,因此單一養分或是總養分含量不符合企業內部控制指標的情況無法避免,需要制定理論的轉產程序。理論值具有指導意義,轉產初期需要按照理論值進行操作,轉產開始一段時間后,取樣檢測,這時的數據會和理論值出現一定量的偏差,需要在理論值的指導下結合生產現狀適當調節養分含量,以便快速使各養分含量達標。另外,系統返料量以及造粒穩定情況也會影響產品質量的穩定性,一般情況下,返料量維持在110 t/h且造粒穩定的情況下,轉產過程中產品養分含量會快速發生改變,向著預想的方向進行,最終達到合格的要求。
水含量是水溶復合肥產品的又一重要參數,水含量的多少取決于水加入量和消耗量之差。當發現水含量超標時,一方面減少水加入量,加入的途徑包括磷酸帶入的水、洗滌液和蒸汽;另一方面增加消耗量,消耗的途徑有增加反應熱、提升熱風爐溫度和增加返料量。兩者之間取其一或同時操作須根據實際情況而定。
其他需要檢測的指標還有很多,例如粒度是否達標,粒度大小是否均勻,粒徑范圍是否達標,圓潤度大小、形狀是否達標,顏色是否均一,氯離子含量以及產品強度大小等。應根據需求去檢測,當出現不合格的情況,應及時分析原因并做出相應調整[4]。
普通復合肥轉產水溶復合肥需要多方協同合作,首先要保證原料的潔凈度,其次是檢測樣品調節質量參數,最后是盡可能快速地得到達標產品。