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1、大量元素液体水溶肥料生产工艺技术概述摘要大量元素液体水溶肥料适合现代农业水肥一体化设施施肥,市场需求量大,但配制高端大量元素液体水溶肥料对原料的溶解度要求较高。介绍了大量元素液体水溶肥料的生产工艺和设备、主要原料、配方设计和质量指标,并对生产中出现的常见问题提出了处理方案。随着现代农业的发展,规模化种植经济作物已成为一种趋势,对液体肥料的需求量大,但高端大量元素液体水溶肥料的配制对原料溶解度的要求较高。云南云天化红磷化工有限公司于2019年建成投产30kt/a磷酸二氢钾生产装置,以肥料级磷酸二氢钾产品及其母液为原料,生产具有区域特性的配方型大量元素液体水溶肥料,既提升了产品的价值,又提高了企业
2、的效益。1、大量元素液体水溶肥料生产工艺及设备1.1 生产工艺大量元素液体水溶肥料生产工艺流程见图Io图1大量元素液体水溶肥料生产工艺流程1.2 生产设备生产大量元素液体水溶肥料的主要设备包括原料储槽、反应釜、成品储槽、离心泵(半成品输送泵及成品输送泵)、精密过滤器和成品包装系统等,见表Io表1生产大量元素液体水溶肥料的主要设备设备名称规格、型号材质数量原料储槽14mm2300mm3042个反应釜3013042台成品储槽2400nm3OOOnm3042个离心泵J1P-10-303046台精密过滤器60OmmX1OOOmm,74-250m(2-60目)3042台成品包装系经t5251(组合件)3
3、041套2、原料制备大量元素液体水溶肥料的原料包含氮源、磷源、钾源、中微量元素和其他助剂等。2.1 氮源氮源是能提供氮素营养的物质,生产高端大量元素液体水溶肥料的常用氮源质量指标见表2表2常用氮源质量指标氮源N-P2O5-K2O20t溶解度/(gf,)密度/(gcmj)酸碱性外观执行标准尿素46-0-010801.335中性.pH=7白色颗粒GBZf24402017尿素硝酸镀溶液32-0-01.32中性,pH=7透明液体NY/T26702023碳酸氢钱1702201.573碱性.pH=7.8白色晶体GB355921破酸佞21-0-07541.77酸性,pH=5.5白色晶体GB/T5352023
4、氯化铉25-0-03721.527酸性,pH=5.6白色晶体GBZ294620()822磷源磷源能提供磷素营养,生产高端大量元素液体水溶肥料的常用磷源质量指标见表3o表3常用磷源质量指标磷源N-P2O5-K2O20七溶解度/(g1-)密度/(gcm3)酸碱性外观执行标准聚磷酸饯18-60-019001.74酸性.pH=65白色粉末HG/T27702008磷酸一铢12-61-04161.803酸性,pH=4.5白色晶体GB102052009磷酸二卷18-4807101.619碱性,pH=8.0黄色颗粒GB1020520092.3钾源钾源能提供钾素营养,生产高端大量元素液体水溶肥料的常用钾源质量指
5、标见表4o表4常用钾源质量指标钾源N-P2O5-K2O20CIC溶解度/(g1-)密度/(gcm3)酸碱性外观执行标准磷酸二氢钾母液0-14-10.51.45酸性,pH=4.5透明溶液HG/T23212016磷酸二氢钾0-52-342J02.338酸性,pH=4.5白色晶体HG/T23212016质酸钾0-0-521202.66中性.pH=7白色粉末GBZf204062007氯化钾0-0-623401.98中性.pH=7白色粉末GB/T71182008硝酸钾13.5-0-452422.11中性.pH=7白色晶体GB191820112.4中微量元素中微量元素是农作物不可缺少的营养元素,其中中量元
6、素包括钙、镁、硫,微量元素包括铁、锌、硼、锦、铜、钥、氯、银。生产高端大量元素液体水溶肥料的常用中微量元素质量指标见表5o表5常用中微量元素质量指标中微量元素主成分含量w%20t溶解度/(gC,)密度/(gcm3)酸碱性外观执行标准七水破酸镁镁N9.8355168酸性,pH=6白色晶体HG/T26802009七水破酸亚铁铁N202281.897酸性,pH=3.5淡绿色晶体GB105312006七水破酸锌锌分225441.957酸性,pH=6白色粉末HG32772(MX)丽酸硼217501.43酸性,pH=6百色粉末GB/T53820182.5其他助剂在生产含腐殖酸水溶肥料(大量元素型)时,需添
7、加矿物源黄腐酸钾等其他助剂;在生产高浓度且过饱和液体水溶肥料时,需添加悬浮剂。生产高端大量元素液体水溶肥料的主要助剂质量指标见表6o表6主要助剂质量指标助剂主成分含量u%密度/(gcr7)酸碱性外观执行标准矿物源黄腐酸钾腐殖酸265黄腐酸N50K2O14有机质70H2O120.8碱性,pH=89黑色粉末NY/T19712010悬浮剂1.26中性,pH=7白色粉末暂无标准3、配方设计大量元素液体水溶肥料配方是根据不同土壤、不同作物、不同作物生长期的多年多点试验和大面积示范确定的,大量元素液体水溶肥料(高氮型、悬浮型)和含腐殖酸液体水溶肥料(大量元素型)的配方见表7和表8o表7大量元素液体水溶肥料
8、(高氮型、悬浮型)的配方项目N-P2O5-K2O实物量kgN养分量Zkg镁、铁、硼、锌P2O5K2O水60磷酸二氢钾母液0-14-10.5228.0021.00聚璘酸铉18-604)7012.6042.00尿素硝酸核溶液32Go540172.80硝酸钾13.5-0-4511014.8549.50中微垃元素10172悬浮剂10合计1(XX)200.2570.70.50172表8含腐殖酸液体水溶肥料(大量元素型)的配方项目N-P2O5-K2O实物量kg养分量kgNP25K2O腐殖酸水450磷酸二氢钾母液0-14-10.520028.021.0聚磷酸铉18-6()4)305.418.0尿素硝酸铉溶液
9、32-0-07022.4硝酸钾13.5-0-45227.090.0矿物源黄腐酸钾”0414507.032.5合计1(XX)54.846.0118.032.5注:1)含腐殖酸质量分数N65%按表7配方生产的大量元素液体水溶肥料(高氮型、悬浮型)中N、P2O5K2O及中微量元素(镁、铁、硼、锌)质量分数分别为20.02%、7.00%705%、0.17%,密度为1.50gm1,I1肥料中的N、P2O5K2O及中微量元素(镁、铁、硼、锌)质量分别约为300、105、106、3go按表8配方生产的含腐殖酸液体水溶肥料(大量元素型)中N、P2O5K20及腐殖酸质量分数分别为5.48%、P60%、11.80
10、%3.25%,密度为132gm1,I1肥料中的N、P2O51O及腐殖酸质量分别约为72、61、156、43go4、生产控制技术要点4.1 常见设备运行故障及排除方法在设备运行过程中,如出现异常情况,应紧急停机、断电,查明原因并消除故障后,方可开机。常见设备运行故障及排除方法见表9o表9常见设备运行故障及排除方法故障现象故障原因排除方法管道堵塞泵进、出口积料拆开泵进口管进行清理非腐殖酸系列产品变黑反应槽、成品槽未清洗干净投料、转料前对各槽进行冲洗、检查1)润滑不良1)检查润滑油油位、油质搅拌器过热2)轴承损坏2)更换轴承3)联轴器未对中3)拆开联轴器并按要求检查,重新找正1)传动轴或搅拌轴弯佃1
11、)检修或更换搅拌器晃动或釜内有异响2)联轴器螺栓松动2)紧固联轴器螺栓3)搅拌桨叶螺栓松动或桨叶脱落3)停车清槽检修4.2 常见技术问题及处理方法大量元素液体水溶肥料在生产中的常见技术问题及处理方法见表IOo表10常见技术问题及处理方法现象原因处理方法包装瓶1)有机物料发酵分解,产生二氧化碳气体2)尿素水解1)选择合理的原料配比2)调整溶液的PH至适宜的值3)选用透气瓶、耐压瓶或特殊结构的瓶子,禁用易胀气的瓶子;针对清液型液体水溶肥料,采用透气垫片;针对悬浮型液体水溶肥料胀气3)包装材料的材质达不到要求或黏相的液体水溶肥料,采用特殊结构的瓶盖;采用透气的塑料4)包装时液体水溶肥料温度较高袋包装
12、4)液体水溶肥料冷却至常温后再进行灌装悬浮型液体水溶肥料1)低温结块,黏度增大1)放置在常温处,流动性自然恢复流动性差2)沉淀或淤积2)定期搅拌3)物料间发生化学反应3)选择合理的原料配比,以聚磷酸铉作为磷源,防止发生化学反应液体水溶肥料出现结晶1)液体水溶肥料浓度过高1)调整液体水溶肥料浓度至适中.配比合理2)含硫酸盐过多2)减少破酸盐的使用量3)低温存放导致结晶3)常温下储存1)颗粒大小不均匀,且粒径过大1)选择高速剪切乳化机悬浮型液体水溶肥料2)悬浮剂用量不足或质量差2)使用复合型悬浮剂,使用量满足需求出现分层3)胶体稳定性遭到破坏3)调整物料添加顺序,搅拌均匀4)产品放置时间过长4)产
13、品不要放置太久,定期搅拌5、产品质量指标大量元素液体水溶肥料的产品质量须符合行业标准大量元素水溶肥料(NYTIIO72023)的要求,见表I1o其中:大量元素含量指总N、P2O5、K2O含量之和,产品应至少包含其中2种大量元素;单一大量元素质量浓度不低于40g/1;各单一大量元素测定值与标明值负偏差的绝对值应不大于15g/1;氯离子质量浓度大于300g/1的产品,应在包装袋上注明“含氯(高氯);标识含氯(高氯)的产品,氯离子含量可不做检验和判定。表11大量元素液体水溶肥料产品质量指标项目指标p(大量元素)(g1-)N4P(水不溶物)(g17,)10缩二版)/%W0.9未标“含氯,的产品30(氯离子)(g1-”标识”含家(低笈)”的产品W150标识“含笈(中氯)”的产品3含腐殖酸液体水溶肥料(大量元素型)的产品质量须符合行业标