賈國安

(青海鹽湖元通鉀肥有限公司，青海格爾木 816000)

1 前言

中國是農(nóng)業(yè)大國，也是用肥大國。近年來，國家采取一系列政策措施鼓勵(lì)農(nóng)民加大種糧力度，隨著種植農(nóng)作物范圍的增大，鉀肥需求量也越來越大，根據(jù)我國的土壤營養(yǎng)狀況，鉀肥主要用于南方地區(qū)。中南地區(qū)主要為水田，氣候濕潤，肥料易板結(jié)，顆粒鉀肥比粉狀鉀肥優(yōu)越，肥效也比較長一些，起緩釋作用，利用鉀肥成型造粒技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)顆粒鉀肥，將越來越具有廣闊的市場空間。

目前，世界上占絕大多數(shù)的顆粒鉀肥都是采用粉狀為原料進(jìn)行二次加工的輥壓造粒。輥壓造粒的工藝原理主要是干物料在壓力作用下團(tuán)聚成致密堅(jiān)硬的大塊(餅料)，稱為擠壓過程。擠壓的作用一是將顆粒間的空氣排擠掉，另外，是使顆粒間距離達(dá)到足夠近，以產(chǎn)生范德華力、吸附力、晶橋及內(nèi)嵌連接等吸引力。擠壓造粒的顆粒主要是靠分子之間的作用力形成的顆粒強(qiáng)度。

2 顆粒氯化鉀的生產(chǎn)工藝及現(xiàn)狀

2.1 顆粒氯化鉀采用的是輥壓擠壓法造粒工藝

主要指將粉狀的肥料產(chǎn)品通過物理工藝再造粒形成顆粒產(chǎn)品。壓實(shí)造粒的工藝原理是：干物料在輥壓機(jī)壓力作用下團(tuán)聚成致密堅(jiān)硬的大塊(餅料)，餅料再被破碎篩分后成為顆粒料，壓實(shí)造粒的顆粒主要是靠分子之間的作用力形成的顆粒強(qiáng)度。它工藝簡單，完全是物理過程，投資相對較低，只需要單一電為能源，加工成本低，對熱敏性物料尤為適合。

2.2 壓實(shí)造粒工藝的特點(diǎn)

低能耗：生產(chǎn)僅需耗電和少量的冷卻水(用于輥軸冷卻)，每噸產(chǎn)品耗電約35 kW·h；無需添加粘合劑:干法造粒不需另外的添加劑，只需利用物料本身的分子間力，簡化了流程、降低了消耗，對產(chǎn)品質(zhì)量無影響；投資較低: 由于省去了干燥過程，工藝流程簡單，投資較低。系統(tǒng)包括三個(gè)部分：(1)貯存、計(jì)量、混合；(2)壓實(shí)；(3)破碎、篩分。主要設(shè)備包括輥壓機(jī)、破碎機(jī)和篩分機(jī)及其他物料貯存、輸送設(shè)備。用壓實(shí)造粒生產(chǎn)的鉀肥有足夠的強(qiáng)度、粉塵少、不結(jié)塊、顆粒尺寸分布范圍窄、流動(dòng)性好，唯一缺點(diǎn)是產(chǎn)品形狀是不規(guī)則顆粒，但對鉀肥的施用并沒有影響。

2.3 原材料性質(zhì)及成品要求

2.3.1 原材料要求

原料含K2O≥62%，原料粒度≤0.074 mm，90%，松散密度1 160 kg/m3，原料含水量≤0.3%，入料溫度≥120 ℃

2.3.2 成品要求

成品粒度2 mm～4 mm,抗壓強(qiáng)度≥25 N，額定生產(chǎn)能力≥35 t/h。

2.4 餅料形成流程

輥壓機(jī)有兩個(gè)相對轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)?。粉狀給料從上面送到對輥之間壓實(shí)，隨后被壓實(shí)的物料呈料片狀，離開輥壓機(jī)。如圖1。

圖1 輥壓機(jī)給料示意圖Fig.1 Feeding schematic diagram of roller press

料片厚度取決于輥壓機(jī)工作時(shí)兩個(gè)輥?zhàn)娱g的間隙，密度取決于擠壓力。

擠壓力由液壓系統(tǒng)生成，該系統(tǒng)配備有液壓蓄能器。在液壓系統(tǒng)中，液壓蓄能器產(chǎn)生一種彈簧特性。根據(jù)這種彈簧特性曲線，動(dòng)輥后退時(shí)擠壓力提高。在液壓蓄能器中，通過充氮壓力調(diào)節(jié)彈簧特性。

2.5 工藝流程圖

生產(chǎn)工藝流程采用的是輥壓擠壓法造粒工藝，如圖2。

圖2 粉鉀造粒項(xiàng)目工藝流程簡圖Fig.2 Process flow chart of powder potassium granulation project

3 結(jié)語

顆粒鉀肥生產(chǎn)過程是一個(gè)物理過程，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)少量粉塵，通過密閉吸塵、旋風(fēng)處理回收，不會(huì)對環(huán)境造成污染，并且生產(chǎn)過程中無任何廢水、廢渣排放。無易燃、易爆、有毒氣體等危險(xiǎn)因素產(chǎn)生。

該項(xiàng)目的成功實(shí)施，對青海乃至國內(nèi)鹽湖氯化鉀造粒的開發(fā)提供技術(shù)支持和人才儲(chǔ)備，對整個(gè)柴達(dá)木盆地及其他鹽湖的鉀資源高附加值的應(yīng)用有著積極指導(dǎo)作用，運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備配置和自控技術(shù)，可以大大提高生產(chǎn)效率，提高氯化鉀的附加值，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

以市場為向?qū)?，?jīng)濟(jì)效益為中心，使此項(xiàng)目按照少投入，多產(chǎn)出、快速發(fā)展的原則，盡可能節(jié)省項(xiàng)目建設(shè)投資。在穩(wěn)妥可靠的原則下，提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)項(xiàng)目的競爭能力，填充了國內(nèi)沒有生產(chǎn)顆粒鉀肥的空白。