劉玉才，呂新春，杜光補，黃祥川

（魯西化工集團股份有限公司，山東 聊城 252211）

農(nóng)業(yè)用硝酸銨鈣易溶于水，肥效快，能夠快速補氮和直接補鈣，適合于多種土壤，特別是酸性土壤，具有成本和價格的雙重優(yōu)勢，在國內(nèi)外得到廣泛使用。但農(nóng)業(yè)用硝酸銨鈣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的濾渣目前未有成熟的處置技術(shù)。筆者介紹魯西化工集團股份有限公司硝酸銨鈣濾渣資源化利用的成果，以期為濾渣資源化利用提供參考。

1 農(nóng)業(yè)用硝酸銨鈣生產(chǎn)工藝

目前國內(nèi)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)用硝酸銨鈣的方法有2種［1-2］。

方法一是以天脊煤化工集團股份有限公司為代表的“硝酸磷肥裝置副產(chǎn)硝鈣法”。將硝酸磷肥裝置的粗硝酸鈣溶液，采用連續(xù)式壓濾機除去酸不溶物；因粗硝酸鈣溶液中含有質(zhì)量分數(shù)3%～8%的游離硝酸，加入碳酸鈣將游離硝酸中和到鈣酸比（n（Ca（NO3）2）/n（HNO3））為5，再通入氣氨與剩余的硝酸進行中和反應(yīng)；得到的硝酸銨鈣溶液經(jīng)蒸發(fā)、脫水后送去造粒，得到硝酸銨鈣產(chǎn)品。

方法二是以陽煤豐喜肥業(yè)（集團）有限責(zé)任公司（簡稱豐喜）為代表的“硝鈣溶液生產(chǎn)裝置加硝銨溶液混合法”。用硝酸與石灰石中和得到粗硝酸鈣溶液，經(jīng)過濾、沉降后與硝酸銨裝置來的硝酸銨溶液按5Ca（NO3）2·NH4NO3·10H2O的產(chǎn)品規(guī)格比例混合，再經(jīng)蒸發(fā)濃縮到一定濃度，最后盤式造粒得到硝酸銨鈣產(chǎn)品。

方法一，因磷礦石品位不同（既有酸不溶物質(zhì)量分數(shù)約1%的精選磷礦，也有酸不溶物質(zhì)量分數(shù)高達15%左右的低品位磷礦［3］），冷凍法硝酸磷肥副產(chǎn)粗硝酸鈣溶液中酸不溶物質(zhì)量分數(shù)為1%～2%［4］；方法二，以硝酸分解石灰石，根據(jù)石灰石品質(zhì)，粗硝酸鈣溶液中酸不溶物質(zhì)量分數(shù)在1%左右。2020年9 月27—28 日在成都召開的“2020 年硝酸硝銨行業(yè)工作會暨硝基鈣鎂肥分會工作會”上，中國氮肥工業(yè)協(xié)會理事長顧宗勤介紹，2019年硝酸銨鈣產(chǎn)量210萬t，同比增長5%。硝酸銨鈣中酸不溶物質(zhì)量分數(shù)按1%計算，每年將有2.1 萬t 硝酸銨鈣濾渣產(chǎn)生，長此以往將成為第二種“磷石膏”，占用大量土地，形成渣山，嚴重污染環(huán)境。

2 農(nóng)業(yè)用硝酸銨鈣濾渣資源化利用

2.1 硝酸銨鈣濾渣成分分析

魯西化工集團股份有限公司（以下簡稱公司）現(xiàn)有1 套10 萬t/a 農(nóng)業(yè)用硝酸銨鈣生產(chǎn)線，采用稀硝酸分解石灰石、轉(zhuǎn)鼓造粒生產(chǎn)工藝，2017 年11月開車投產(chǎn)。裝置濾渣壓濾采用2 臺板框式壓濾機交替運行，濾渣成分見表1。

表1 農(nóng)業(yè)用硝酸銨鈣濾渣成分 %

2.2 硝酸銨鈣濾渣資源化利用方式

農(nóng)業(yè)用硝酸銨鈣濾渣w（H2O）在30%左右，因含有游離鈣等礦質(zhì)養(yǎng)分，可改善土壤的物理性狀，補充活性鈣，增強土壤抗堿能力。結(jié)合公司10萬t/a石膏粉生產(chǎn)線，將濾渣、石膏粉、硫酸銨結(jié)合起來，利用現(xiàn)有裝置生產(chǎn)土壤調(diào)理劑，工藝流程見圖1。生產(chǎn)的土壤調(diào)理劑成分見表2。

圖1 土壤調(diào)理劑生產(chǎn)工藝流程

表2 土壤調(diào)理劑成分

3 土壤調(diào)理劑施用效果

試驗地點位于山東省聊城市高新區(qū)韓集鄉(xiāng)。土壤理化性質(zhì)見表3。

表3 土壤理化性質(zhì)

3.1 供試材料

分別進行一次大田作物和經(jīng)濟作物試驗。

供試大田作物，濟麥22；供試經(jīng)濟作物，春白菜橘紅62。供試肥料：復(fù)合肥22-13-10（硫基）（底肥），復(fù)合肥22-9-9（硝基）（追肥），土壤調(diào)理劑（底肥），以上均為魯西化工集團股份有限公司生產(chǎn)。

3.2 試驗設(shè)計

1） 大田小麥 本試驗設(shè)3個處理：CK，不施土壤調(diào)理劑；T1，每667 m2底施土壤調(diào)理劑600 kg；T2，667 m2底施土壤調(diào)理劑300 kg。各處理3次重復(fù)，小區(qū)面積66.7 m2（6.67 m×10.00 m），各處理施肥量一致（每667 m2底施復(fù)合肥50 kg，追肥30 kg），小麥10月15日播種，10月22日出苗，2月15日返青，6月15日收獲。

2） 春播大白菜 本試驗設(shè)3個處理：CK，不施土壤調(diào)理劑；T1，667 m2底施土壤調(diào)理劑1 000 kg；T2，每667 m2底施土壤調(diào)理劑500 kg。各處理3 次重復(fù)，小區(qū)面積16.67 m2（6.67 m × 2.50 m），各處理施肥量一致（每667 m2底施復(fù)合肥80 kg、腐熟有機肥4 m3，追肥20 kg），3月20播種，期間進行3次間苗工作，2次追肥，5月20日收獲。

3.3 試驗結(jié)果

大田小麥試驗及春播大白菜試驗結(jié)果分別見表4、表5。由表4、表5可知，小麥底施不同量的土壤調(diào)理劑處理較對照（CK）處理分別增產(chǎn)13.89%、7.10%；春播大白菜底施不同量的土壤調(diào)理劑處理較對照處理分別增產(chǎn)15.13%、7.27%。由以上結(jié)果可知，施用土壤調(diào)理劑可顯著提高小麥、大白菜產(chǎn)量。

表4 大田小麥試驗結(jié)果

表5 春播大白菜試驗結(jié)果

4 結(jié)語

硝酸銨鈣濾渣礦質(zhì)養(yǎng)分含量高，應(yīng)堅持發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加大其綜合利用研發(fā)及集成技術(shù)攻關(guān)。