新型高效腐植酸复合肥的生产工艺.docx

新型高效腐植酸复合肥的生产工艺贺英甘肃省石油化工设计院 兰州 730030摘要 叙述了以风化煤为基础掺合料 ,配以含氮 、磷 、钾养分的化肥 ,制成新型高效颗粒腐植酸复合肥料的生产工艺 。该方法技术成熟 、生产工艺简单 、投资省 、适应性强 、操作维修容易 ,产品含大量有机 质 ,是很好的肥力增效剂和作物生长刺激剂 。关键词腐植酸复合肥风化煤生产工艺1 引 言新型颗粒腐植酸复合肥作为进口复合肥料的替 代产品 ,代表着未来肥料发展的趋势 。由于其肥效 显著 ,改土 、抗逆 、防衰 、增产效果明显优于同等成本进口磷二铵和其它无机化学肥料 ; 与同等投入费用 的化肥比较 ,施用新型颗粒腐植酸复合肥后 ,各种作 物可增产 10 %40 %1 ,而价格仅是同等效果化肥 的 70 %80 % ; 成本低廉 , 主要原料是我国储量丰 富的风化煤资源 ,所以腐植酸复合肥是有机 - 无机复合肥料中的优质高效肥料 。2 反应机理腐植酸复合肥料是指腐植酸与氮、磷 、钾以及 微量元素等营养成分化合后生成的至少含有两种或 多种营养元素的肥料 , 简称腐肥2 。腐植酸的主要来源是风化煤 、泥炭和褐煤 , 它们中的腐植酸含 量分别为 : 风化煤含 5 %60 % 、泥炭含 12 %55 % 、褐煤含 20 %70 % 。本文介绍以风化煤为 基础掺合料 , 根据复合肥料配料的相配性 ( 相合 性) , 配以碳酸氢铵 、尿素 、磷酸一铵 、氯化钾等含氮 、磷 、钾养分的化肥 , 制成新型高效颗粒腐植 酸复合肥料的生产工艺 。风化煤与碳酸氢铵 、尿素 、磷酸一铵 、氯化钾 定量混合后 , 在一定温度下 , 发生一系列物理化学 反应 , 生成腐植酸复合肥 。2 . 1氨化反应高钙镁风化煤中的结合腐植酸 ( 腐植酸钙 、镁 盐) 与碳酸氢铵进行氨化反应 ,使风化煤中不溶性腐植酸钙 、镁盐转化为水溶性腐植酸铵 :r ( coo) n ca n/ 2 + n n h4 hco3nnnr ( coon h4 ) n + 2 caco3 + 2 co2 + 2 h2 or ( coo) n mg n/ 2 + n n h4 hco3nr ( coon h4 ) n + 2 mg (o h) 2 + n co2 r ( coo h) + n n h hcon4 3r ( coon h+ n co + n h o4 ) n222 . 2脲络合反应风化煤中的腐植酸与尿素在加热条件下发生脲 络合反应 ,生成水溶性腐植酸 - 尿素复合物 (腐植酸脲) :x r ( coo h) n + y co ( n h2 ) 2x r ( coo h) n y co ( n h2 ) 22 . 3复合反应风化煤所含腐植酸中的羟基官能团3 与磷酸 一铵通过阳离子桥接发生复合反应 ,生成水溶性腐 植酸磷和腐铵磷 ; 氯化钾与腐植酸作用生成水溶性 腐植酸钾 :3 r(o h) n + 11 n n h4 h2 po46r( n h4 hpo4 ) n + r( n h4 po4 ) n/ 2 + r( po4 ) n/ 3 +【作者简介】贺英 ,1967 年生 ,1989 年毕业于成都科技大学高分子材料系 ,工学学士 ,工程师。现任甘肃省石油化工设计院技术部 副部长。【收稿日期】1998209223n3 n h3 + 3 n h2 or ( coo h) n + n kclr ( coo k) n + n hcl33 贺 英新型高效腐植酸复合肥的生产工艺2 . 4分解反应部分碳酸氢铵可发生分解作用 ,生成氨 、二氧化 碳和水 :3工艺流程风化煤与碳酸氢铵、尿素 、磷酸一铵 、氯化钾按 生产不同配比复合肥的配方定量混合后 ,在捏合机 中发生一系列氨化 、脲合和复合反应 ,生成腐植酸复 合肥 。然后在造粒机内挤压成型 ,经回转干燥机干燥后 ,进行筛分 (破碎) ,成品经冷却后计量及包装后 出厂 。工艺流程框图如下 。n h3 + co2 + h2 on h4 hco3反应在 80 以上并有水存在时 ,部分尿素可发生水解作用 ,生成氨和二氧化碳 :80 2n h3 + co2 co ( n h2 ) 2 + h2 o放 空水蒸汽氧 蒸风 化 煤产 品碳酸氢铵蒸汽(间接加热 )尿素- 铵 氯化钾水图 1 腐植酸复合肥生产工艺流程4 主要设备的选定说明腐植酸复合肥生产装置的关键设备是捏和机与 造粒机 ,其性能决定了产品的质量 。由于普通复合 肥生产所用的转鼓造粒机或圆盘造粒机满足不了本工艺物料较粘稠的特殊要求 ,所以选择由捏和机 、造粒机与干燥机等设备组成的粉体湿法挤出造粒成套 设备 。该设备不仅能实现粘稠物料的造粒成型 ,而 且具有以下特点 :(1) 适应能力强 ,操作弹性大 ,系统连续稳定 。(2) 由于粉状物料在湿态下完成了造粒 ,使后续 操作条件及粉尘污染得到显著改善 ,一般可减少生产现场粉尘量 90 %以上 。(3) 因采用了模板挤出成型 ,其粒度均匀 、强度 好 ,成粒率高达 95 %以上 ,返料量极少 。(4) 根据产品需要 ,更换模板可得到不同粒度的 造粒品 。粒度范围一般在 00 . 8 mm 012 mm 之间 。5 产品用途利用风化煤生产的腐植酸复合肥料由天然有机 物和氮磷钾等组成 ,其中含有大量的有机质 。它既有农家肥的各种功能 ,又有化肥的速效作用 ,腐植酸复合肥料不仅含有作物需要的速效养分 ,如速效氮 、 速效磷 、速效钾等 ,这些养分在土壤中释放的特征为短 、平 、快 ; 而且腐植酸复合肥料还含有碳 、氢 、氧 、 硫 、钙 、镁 、硅 、铁等矿质营养元素 , 以及锰 、钼 、锌 、硼 、铜等微量元素 ,这些元素绝大多数都是作物营养所必须的养料 ,它们多呈有机态存在 ,分解慢 ,不易 淋失 ,当有机物氧化分解时 ,它们即转化为作物可吸收利用状态而不断供给作物需要 ,这时该产品在土 壤中养分释放的特征又表现为缓 、平 、长 。利用风化 煤生产的腐植酸复合肥料可达到增产 、改良土壤结 构的目的 ,是当前农业生产中比较理想的肥料 。可 实现年生产周期一次投肥 ,减少田间作业层次 ,节时省工 。该产品具有以下功效4 :(1) 能加强作物的呼吸作用 ,促进根系发育 ,刺激 作物生长。由于腐植酸分子中含有的酚基和醌基相 互转化 ,调节了作物生存发育的氧化还原过程 ,醌基 是氧的活化剂 ,使作物呼吸旺盛 ,促进了作物细胞分裂 ,加速了作物生长点的分化 ,促进了作物根系发育。(2) 能使土壤形成团粒结构 ,有利于土壤中水 、 肥 、气 、热之间的协调 ,使土层松软 ,改善土壤结构 。 腐植酸对钙 、镁 、铝离子的络合作用 ,使土壤的碱性 减弱 ,而对氯离子和硫酸根离子的吸收又使土壤含 盐量降低 ,从而起到改良土壤的作用 。(3) 具有对肥料增效的功能 。腐植酸具有硝化 抑制和促进作物吸收氮的作用 ,可提高氮肥利用率 。 由于腐植酸对铁 、铝 、钙等离子的亲和力强 ,可以抑 制土壤对磷的固定 ,所以具有活化磷的作用 ,能够提 高土壤中磷的有效性 ; 腐植酸可以吸收和贮存钾离 1994-2013 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 氨 二 水化气 碳 汽冷凝洗涤混合捏合造粒干 燥冷却筛分计量包装粉 碎粉 碎粉 碎磷34 化学工业与工程技术1999 年第 20 卷第 1 期子 ,抑制土壤对钾肥的固定 、防止钾肥流失 ,提高钾肥利用率 。(4) 能够加强土壤中微生物的作用 ,补充土壤养 分 。腐植酸中含有作物生长所需的碳 、氢 、氧 、氮等 常量元素 ,还能吸附 、代换和活化土壤中许多矿物质 元素 ,如 :磷 、硫 、钾 、钠 、钙 、镁 、铁 、锰 、钼 、锌 、硼等 , 从而促进作物的生产发育 。(5) 能改善作物品质 ,提高作物抗旱 、抗寒 、抗病 能力 。腐植酸能加速酶的合成 ,并使作物体内可溶 性碳水化合物加速积累 ,提高作物的渗透压 ,增强作 物抗旱 、抗寒 、抗病能力 。6结语提高复合肥在化肥工业中所占的比重以调整产 品结构 ,是我国“九五”期间化肥工业建设原则之一 。以风化煤为基础掺合料 ,配以含氮 、磷 、钾养分的化肥制成的新型高效颗粒腐植酸复合肥料 ,可有效提 高化肥利用率 ,降低农业生产成本 ,该生产工艺技术 成熟 、方法简单 、投资省 、适应性强 、操作维修容易 , 因此具有良好的发展前景 。参 考 文 献1北京化工学院编. 腐植酸类肥料. 北京 : 科学出版社 ,1979 :163178中国农科院土肥系编. 中国肥料. 上海科学技术出版社 ,1994 :1112西南农学院土化系编. 腐植酸类肥料. 成都 : 四川人民出 版社 ,1976 :47姚永发. 积极发展和推广生物复合肥. 化肥导报 , 1996 ; (2) :1417234消 息 报 道中国化学会 1999 年国内学术活动计划会 议 名 称时间地点 计划人数承办单位负责联系人邮编电话上海交通大学化学化工学院高分子系孙立民济南市山东大学化学院 孙思修 江苏扬州师范学院化学系刘天晴中科院感光化学研究所 张宝文武汉大学化学学院 陆君涛 热分析专业委员会阎海科 福州市福州大学化学系李俊钱江苏石油化工学院 孙小强 昆明云南大学化学系徐其亨广州师范大学化学系 张殷全杭州大学化学系 杨丽菊 华中理工大学化学系杨挺青厦门大学化学系 靳立人 汕头大学 施其宏021 - 6281318664633207856446499 高分子学术论文报告会99 . 4上海500200030第五届无机化学研讨会威海99 . 7100250100第八届全国胶体与界面化学学术会议 99 . 8扬州浙江 东阳杭州 西安福州 常州大理1502250020514 - 7975219第十一届全国光化学学术讨论会第十届全国电化学会议 二十一世纪化学热力学研讨会第七届全国量子化学会议 第五届应用化学年会99 . 9160100101010 - 6488806199 . 999 . 1099 . 1099 . 1035015120150430072100080350002213026650091027 - 87684039010 - 625625210519 - 3290005第七届多元络合物分析应用学术会议 99 . 10第五届精细化学品化学学术讨论会第七届全国电分析化学学术会议 第六届流变学术会议 第八届有机合成学术讨论会第五届能谱与固体表面化学会议广州杭州 武汉 厦门汕头99 . 119911199 . 11100510400020 - 866877053100288273597100430074027 - 8754288399 . 1299 .200603610055150630592 - 21824460752 - 87123790431 - 5682801 转第四届防化学术讨论会99 . 待定阎美兰130022 5532 更正启事本刊 1998 年第 4 期发表的n c501 - 1 型甲醇合成催化剂使用小结一文 ,第 3 作者应为“张震”,特此更正 ,并向张震同志致歉 !化学工业与工程技术编辑部 1994-2013 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 1999 vol . 20 no . 1jou r n al of chem ical i n d ust ry & en gi neeri n gkey words et hylene diamine mar ket analysis pro2cesses co mpariso nrel ief calculat ion of dust explosionin closed vesselzhan s hi pi ngproduction and application of amino acetic acid in chinal i u j i an h ui zhang a i pi n gabstractthe p roductio n , applicatio n and technicalabstractthe characterist s of dust explosio n in closedp rogress of amino acetic acid in china were reviewed. the t rendof do mestic mar ket were analyzed.key words amino acetic acid productio n applicatio ntechnical p rogress mar ketvessel were described. the calculatio n of dust explosio n reliefwas int roduced. so me p roblems and limit s of t he p resent calcu2 latio n met hods were pointed out . the necessary informatio n such as data , figures and tables was given in t his paper .key words dust explosio n relief area closed vesselproduct ion and a ppl icat ion of lact ic ac idw an g d uorenproduct ion and a ppl icat ion of nylon 6engineering pla st ic resin and its ne w products developmentpan hu ayi ngabstract the p roperties , synt hetic met hods and p roduc2tio n stat us of lactic acid were int roduced. the applicatio n and mar ket of lactic acid and it s extended p roduct s were discussed.key wordsl actic acidproductio napplicatio nabstract the applicatio n , p roductio n and new p roduct sdevelop ment of nylo n 6 engineering plastic resin inland and abroad were int roduced. the develop ment directio n of nylo n 6 engineering plastic inland was p ut forward.key words nylo n engineering plastic resin produc2tio n applicatio n new p roduct s develop menttrend of develop mentinf l uence of n itric ac id oxidat ion to thecontent of humic ac id in eff lorescent coals u n j i as hou he w ei x i n l i u q i nl an ren q i anyiabstract the influence of nit ric acid co ntent , o xidatio ntime and coal to nit ric acid ratio was st udied o n t he increasing co ntent of humic acid. the result showed t hat under t he co ndi2 tio n of coal to nit ric acid ratio 0 . 4 , nit ric acid co ntent 33 % and o xidatio n time 30min , t he co ntent of humic acid in efflorescent coal can be increased form 29 . 5 % to 61 . 4 %.key words efflorescent coal humic acid oxidatio nmarket analysis and development trend ofthe catalysts used in the middle scale n itrogenous f ert il izer plants inlandhu an g s h u genabstract the mar ket makeup and develop ment t rend oft he catalyst s used in t he middle scale nit rogenous fertilizer plant s were analyzed by counting up t heir type , amount and p roduc2 tio n plant s.process f or product ion of ne w higheff ic iency humic ac id compound f ert il izerkey wordsmiddle scale nit rogenous fertilizer plantcatalystt rendmar ketmakeupmar ket analysisdevelop menthe y i n gabstract the p rocess for p roductio n of new high efficien2 cy humic acid co mpound fertilizer by mixing t he fertilizers co n2 taining nit rogen , p hosp horus and potassium wit h