腐植酸铵的研发与应用

张应虎，念吉红

(云南云天化股份有限公司，云南昆明 650228)

为提高肥料利用率，降低农业生产成本并减少因滥施肥料所造成的水体系污染，磷肥行业应做到“三绿”磷肥体系即绿色研发、绿色生产和绿色施用[1]。近年来，以海藻酸肥、腐植酸肥、微生物菌肥、水溶肥、土壤调节剂、硅肥、功能性复合肥等一大批具有特定功能的新型特种肥料，因可满足不同作物的不同生长时期的养分需求，且兼具省工高效、节能环保、提高农作物抗逆和产品品质等诸多优点，正日益受到市场的青睐。根据市场需求，云南云天化股份有限公司云峰分公司进行产品开发，并成功生产出11 kt总养分(N+P2O5)质量分数在57.0%腐植酸铵。

1 腐植酸铵产品介绍

腐植酸铵是领先腐植酸，具有生理酸性特点，能促进土壤团聚体结构的形成，调节土壤酸碱度，提高土壤交换能力，达到酸碱平衡，提高土壤的水土保持能力。腐植酸含有酚羟基、羧基等官能团，具有较强的吸附能力与离子交换能力，能使磷酸铵减少氮的损失，提高肥料的利用率。腐植酸还能降低植物叶片的气孔张开强度和叶片蒸腾作用，从而降低耗水量。腐植酸多为两性胶体，表面活性高，能抑制真菌，提高作物抗寒性。腐植酸能与微量元素形成复合物或螯合物，增加从根到叶或其他部位的微量元素含量，调节主要元素和微量元素的比例和平衡，加强糖、淀粉、脂肪、蛋白质和各种维生素酶的合成[2]。

2 腐植酸铵产品开发

2.1 产品质量及要求

生产出的腐殖酸铵总养分(N+P2O5)质量分数大于或等于57%。其中，w(N)≥14%，w(P2O5)≥41%，w(H2O)≤2.5%。产品呈棕色，颗粒均匀光滑，无机械杂质。粒径在2.0～4.1 mm的产品大于或等于93%。

2.2 生产流程

生产工艺流程见图1。

图1 生产工艺流程

腐殖酸铵生产过程主要有以下几个步骤：

1)质量分数为39%磷酸配制。来自磷酸厂的渣酸先进入渣酸槽后，再计量加入文丘里液封槽，硫酸经硫酸泵计量加入文丘里液封槽。送入文丘里混合器后，与来自尾气洗涤塔的洗涤液混合。混合液相对密度控制在1.43～1.57。

2)腐殖酸料浆的配制。文丘里混合器中的混合液送至腐殖酸再浆槽，与来自人工解包加入的腐殖酸混合。混合液送至湿磨机湿磨，湿磨后进入中转槽。

3)在中转槽中的腐殖酸料浆混合液送至管式反应器，与气氨进行反应。反应后的腐殖酸铵料浆喷入造粒机进行造粒。在造粒机中的物料床层中通入适当气氨，调节腐殖酸铵产品中和度为1.63～1.73。

4)出造粒机的物料经皮带运输机送入干燥机，与来至热风炉的热空气进行并流干燥。出干燥机的物料经筛分、冷却、包裹后送至成品岗位。

2.3 主要工艺指标

研发生产期间，控制好工艺指标能保证装置长周期稳定运行。腐殖酸铵生产主要工艺指标有造粒机出口物料中和度为1.63～1.73，文丘里混合液相对密度在1.43～1.57，文丘里混合液中和度0.35～0.65，管式反应器温度在 115～147 ℃，干燥机进口温度小于或等于341 ℃，干燥机出口物料温度在 76～96 ℃，返料量控制在 156～231 t/h。

2.4 生产控制

腐殖酸铵生产主要有以下几个控制要点：

1)重点监控好液封槽混合液质量是否合格，流动是否良好，料浆工艺指标是否在控制范围内。

2)定时对各染色剂加入量进行校验，定时对岗位设备及管线进行巡检。

3)班长、主控及外操包装人员轮流对产品取样，观察产品外观质量情况，每50 min取样1次，避免发生外包装质量事故。

4)根据磷酸密度及浓度变化情况，控制好液封槽混合液相对密度，做好系统水平衡。生产中根据磷酸及产品养分变化情况及时调整辅料加入量，与生产负荷相匹配。

5)根据液封槽混合液相对密度变化情况，控制好管式反应器温度(115～147 ℃)，确保产品水分达标 [w(H2O)≤ 2.5%]。

6)控制好造粒机出口物料粒径分布，确保造粒成粒率达标，避免造粒下料口及干燥机喉管堵塞。

7)控制好系统返料量在156～231 t/h，根据返料情况及时调整生产负荷，避免返料过高导致系统运行恶化或返料过低导致过度粒化，影响工艺稳定。

8)做好工艺筛、精制筛的定期清理及维护工作(2 h检查清理1次)，确保产品粒径合格。

9)控制好一次氨量与二次氨量的比例，控制好

进入系统的总氨量，确保产品中和度合格。

10)生产过程中，必须确保管式反应器料浆量、磷酸加入量与生产负荷相匹配，不应随意调整。

11)每班生产中取1次磷酸，观察磷酸固含量变化，发现异常及时汇报处理。正常生产时严格按工艺指标控制，生产负荷必须稳定。严格监控好染色剂的流量，杜绝产品发生花料情况[3]。停车后及时使用压缩空气吹扫，确保管线畅通。

2.5 有待解决的问题

1)洗涤塔需封闭循环，洗涤泵出口管线上需安装阀门，切断回到磷酸的洗涤液。

2)腐殖酸再浆泵、液下泵需安装变频器，再浆槽和中转槽需安装液位计，液下泵到管式反应器的管线上要安装流量计。

3)根据试验情况看，腐殖酸料浆混合液3 h后发泡严重，可能会导致液下泵输送困难。

4)腐殖酸被风机送入尾气洗涤塔，导致洗涤液发泡，循环泵循环量下降。在发泡严重时需对洗涤塔洗涤液进行置换。

3 结语

随着农业科学技术的进步，磷复肥生产行业迅速发展，复肥市场产品正走向专用化、高浓度长效化、多功能药用化。云峰分公司腐植酸铵产品的成功生产，标志着云峰分公司作为产品制造中心，具备了独立开发完成新工艺的能力，使磷肥厂的技术人员得到了一次很好锻炼。通过这次技改，进一步提高了三元复合肥系列产品的市场竞争力，为企业的发展做出了贡献。