最早的化肥是低浓度、单养分的粉状和晶体,如硫铵、普钙,适于手工施肥。由于农业机械化的发展和化肥生产技术的提高,开发了高浓度、多养分的颗粒复混肥料,除了化肥生产工艺、物料性质外,对制粒工序提出了新的要求。
在化肥工业上,常用的制粒方法有喷淋法、团粒法和挤压法三大类,其中挤压法正在迅速发展。
喷淋法,一种或多种养分的肥料从制粒机的喷头淋下,液滴自由落下,和上升的冷风接触,由于表面张力形成球状,外壳先固化,达到足够的强度,然后进一步冷却固化。这种制粒方法适用于低熔点物料,如含有难熔物料(钾肥)时,必须不谙喷头的设计。颗粒大小,决定于液滴下落时的重量和空气阻力对变形的影响,当变形影响超过表面张力时,与液滴大小成正比。
喷淋法需要工程量较大的混凝土结构的制粒机,但制粒过程中不需要干燥,筛分出成品后,过大过小的颗粒可以重新熔融制粒。
团粒制粒法,这种制粒是从固体细粒与水或熔融无水液相作用,或不加任何固体物料,使它们一层复一层地粘结和固化,逐步形成颗粒,它们可以干燥来固化或以冷却来固化。
陶粒砂设备的种类很多,最常用的是转鼓、捏和、圆盘和沸腾床等。按采用原料和制粒工艺来选用制粒设备,如挥发性物料(引入液氨或气氨)最适用的是转鼓制粒机。
颗粒离开制粒机就进入干燥或冷却和筛分。所有的方法都把不合适产品(或一部分合格产品)作为返料。
由于这种制粒技术既可用于熔融,又可用于固体细料,以及更为广泛的原料和配方,而且制粒设备简单,因此普遍选用。近年来发展大型化生产,单套制粒机能力可达1000t/d以上。
团粒法制粒的关键限制因素是水分和温度,如水分少,成粒率低,粒子强度差,而且颗粒表面粗糙,外形不规则,水分多,粒子粘经吉,质地松软,不能保持外形,甚至粘结设备,影响操作和成品质量。
挤压制粒法,这种制粒多用于无粘结剂的制粒,其颗粒强度是依靠使用外力使物料成粒。挤压制粒有两种形式,一种是推压式,即被挤压的物料穿过固定孔径的模板,这种挤压叫做辊模式挤压,另一种是挤压式,即物料在对相向方旋转的辊隙间挤压成粒,这种方式叫做对辊式挤压。
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