论文部分内容阅读
摘 要：我国农业的发展在过去几十年中取得了巨大的进步，这离不开我国肥料化学工业的发展。基于此，本文首先介绍了粒状硝酸铵钙造粒生产的主要工艺，分析粒状硝酸铵钙造粒工艺行业的发展现状，指出发展中存在的问题，针对这些问题，分析粒状硝酸铵钙造粒工艺未来的发展方向，提高我国的肥料化肥工业生产力。
关键词：硝酸铵钙;造粒工艺;结晶法;生产技术;市场前景
引言
目前粒状硝酸铵钙造粒的主要方式是油浸造粒方法和喷淋塔造粒方法，这两种造粒工艺都具有一定的技术优势，但在发展中也存在着相应的问题。目前，粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展前景广阔，我国的粒状硝酸铵钙造粒工艺不仅在国内市场占有相当大的份额，在国际市场中也具有相当程度的市场竞争力。因而，探讨粒状硝酸铵钙造粒工艺有助于工艺的升级。
一、 粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展现状
硝酸按钙[5Ca（N03）2？NH4NO3？10H2O，CAN]的生产原料是四水硝酸钙（Calcium nitrate anhydrous），这种化学物质是化肥工业中常用的硝酸磷肥生产过程中的一种副产品[1]。粒状硝酸铵钙造粒工艺的工艺原理是分离硝酸溶液中游离的硝酸，通过加入氨中和溶液，结晶造粒[2]。通常情况下，硝酸溶液的温度能够达到-140℃。粒状硝酸铵属于一种稳定性比较高的肥料，在农业生产中应用比较广泛。这种肥料不会因为夏季田地环境温度过高，或秋冬储藏室内温度过高，就发生板结，不会因为温度升高而自燃，对于气压稳定性的要求比较低，不会因为气压的变化发生爆炸。使用在土地中后，能够快速改善土壤的营养结构，为作物长时间的提供养分，同时能够保持土壤的疏松透气性，不会与土壤中的水发生化学反应而导致土壤板结。但是粒状硝酸铵钙造粒工艺在发展中也存在一些问题：第一，粒状硝酸铵钙造粒工艺生产过程中对环境的污染比较严重;第二，粒状硝酸铵钙造粒工艺损失了比较多的尿素和氮成分，肥料的营养素结构不够合理;第三，传统的粒状硝酸铵钙造粒工艺使用的机器设备比较落后，不利于化肥生产行业生产力的提升与产业结构的转型。
二、 粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展方向
（一） 提升粒状硝酸铵钙造粒工艺的环保等级
目前主流的粒状硝酸铵钙造粒工艺，分为油浸造粒方法和喷淋塔造粒方法，油浸造粒方法中，硝酸铵钙溶液的温度大致处于-140℃，油浸喷洒喷头通过旋转喷洒的方式，向外喷洒直径为2mm-4mm的硝酸铵钙滴液，喷头下方放置盛有硝酸铵钙粉末的、直径大于100mm的油料存储器皿，滴液在粉末中迅速升溫，温度升高至65℃-75℃的时候，滴液在油料中凝结成颗粒，整个凝结的时间超过2天，在凝结过程中会有大量的有害气体挥发到空气当中。油料存储器皿中的油料会以0.03m/h的速度向空气中扩散，对空气造成污染。当喷头喷洒出的滴液的直径小于2mm时，器皿中凝结的颗粒直径就会过小，造成一定程度的土壤污染，喷洒喷头的高度约有55m，滴液与向上挥发的硝酸铵气体，在空气中会发生反应，导致冷却的时间过短，影响产品的质量。因而，在未来的生产中，技术人员要注重提升粒状硝酸铵钙造粒工艺的环保等级：第一，要在粒状硝酸铵钙造粒生产开始前，进行环保作业的理念宣传，工厂要加强与技术研发部门的合作，降低粒状硝酸铵钙造粒工艺的环境污染等级;第二，要注重对生产工人进行规范化的管理，做好工人的人身保护工作，降低生产过程中的污染物质对工人身体的危害;第三，提高粒状硝酸铵钙造粒工艺排放物质的无害化处理标准，引进先进的处理设备与处理工艺，降低污染物质的有害程度。
（二） 完善粒状硝酸铵钙造粒工艺的养分结构
粒状硝酸铵钙的制造原料主要有四水硝酸钙（Ca（NO3.）z42H01）和硝酸（NH4N03），在实验室的烧杯制造实验中，将Ca（No3）2.NHNO3·10H20的结晶粉末放置在2个不同实验烧杯当中，通过变量控制对粒状硝酸铵钙造粒工艺的养分结构进行观察，可以发现，室温烧杯中的粒状硝酸铵钙造粒过程比较缓慢，超过36h，养分损失较多。冰水混合物烧杯中的粒状硝酸铵钙造粒工艺的养分结构更为优秀，对尿素成分和氮成分的损失更小。两种温度变量控制下的实验结果对比，室温状态下的粒状硝酸铵钙的养分结构中，氮含量为17.8%，其中硝态氮的含量15.6%，含水溶性钙元素为16%-19%，尿素的氮损失约为36%，冰水混合物环境中的粒状硝酸铵钙的养分结构中，氮含量为23.5%，其中硝态氮的含量21.6%，含水溶性钙元素为21%-28%，尿素的氮损失约为25%。虽然实验室的数据结果应用于实际生产过程中会有一定的出入，但是粒状硝酸铵钙制造企业应该重视技术领域的最新研究成果，不断将最近的技术成果应用到生产领域当中。积极的进行生产性试验，加强与实验室的联系，培养企业自身的研发团队，增强企业的研发实力，从而改善粒状硝酸铵钙的养分结构，提高粒状硝酸铵钙的使用效果，增加企业的效益。
（三） 升级粒状硝酸铵钙造粒工艺的机器设备
粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展比较迅速，目前国际上主流的MDsc2910示差扫描量热仪（TA，美国）和TGAyPris1热重分析仪（PE，美国）等设备，由于国际竞争因素和贸易保护因素，我国目前还无法引进，但是，随着我国自主研发能力的提升，很多国产的先进设备与仪器已经投入了使用，例如，北京恒顺精密仪器制造公司生产的NDJ一1旋转粘度计和昆明化工研究院生产的KQ一3型颗粒强度测定仪，对于提升我国硝酸铵钙造粒工艺具有明显的作用。生产企业要注重引进先进的设备，不断提高生产力。
结论
综上所述，粒状硝酸铵钙造粒工艺是我国化肥工业发展过程中的重要技术进步，对农业生产有着很大的促进作用。从本文的分析可知，粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展有助于生产工艺的升级，提升化肥产业的环境保护等级，增强化肥的使用强度、拓宽化肥的适用场景，有助于丰富我国的化肥生产理论与实践经验。因而，研究人员要加强对粒状硝酸铵钙造粒工艺的探讨。
参考文献
[1]吴庆东.加压中和高塔造粒法制多孔粒状硝酸铵工艺中氨的职业病危害关键点分析[J].化工管理，2013（20）：251.
[2]程干华.探讨影响硝酸铵钙转鼓流化床造粒的因素[J].磷肥与复肥，2005（04）：36-38.
关键词：硝酸铵钙;造粒工艺;结晶法;生产技术;市场前景
引言
目前粒状硝酸铵钙造粒的主要方式是油浸造粒方法和喷淋塔造粒方法，这两种造粒工艺都具有一定的技术优势，但在发展中也存在着相应的问题。目前，粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展前景广阔，我国的粒状硝酸铵钙造粒工艺不仅在国内市场占有相当大的份额，在国际市场中也具有相当程度的市场竞争力。因而，探讨粒状硝酸铵钙造粒工艺有助于工艺的升级。
一、 粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展现状
硝酸按钙[5Ca（N03）2？NH4NO3？10H2O，CAN]的生产原料是四水硝酸钙（Calcium nitrate anhydrous），这种化学物质是化肥工业中常用的硝酸磷肥生产过程中的一种副产品[1]。粒状硝酸铵钙造粒工艺的工艺原理是分离硝酸溶液中游离的硝酸，通过加入氨中和溶液，结晶造粒[2]。通常情况下，硝酸溶液的温度能够达到-140℃。粒状硝酸铵属于一种稳定性比较高的肥料，在农业生产中应用比较广泛。这种肥料不会因为夏季田地环境温度过高，或秋冬储藏室内温度过高，就发生板结，不会因为温度升高而自燃，对于气压稳定性的要求比较低，不会因为气压的变化发生爆炸。使用在土地中后，能够快速改善土壤的营养结构，为作物长时间的提供养分，同时能够保持土壤的疏松透气性，不会与土壤中的水发生化学反应而导致土壤板结。但是粒状硝酸铵钙造粒工艺在发展中也存在一些问题：第一，粒状硝酸铵钙造粒工艺生产过程中对环境的污染比较严重;第二，粒状硝酸铵钙造粒工艺损失了比较多的尿素和氮成分，肥料的营养素结构不够合理;第三，传统的粒状硝酸铵钙造粒工艺使用的机器设备比较落后，不利于化肥生产行业生产力的提升与产业结构的转型。
二、 粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展方向
（一） 提升粒状硝酸铵钙造粒工艺的环保等级
目前主流的粒状硝酸铵钙造粒工艺，分为油浸造粒方法和喷淋塔造粒方法，油浸造粒方法中，硝酸铵钙溶液的温度大致处于-140℃，油浸喷洒喷头通过旋转喷洒的方式，向外喷洒直径为2mm-4mm的硝酸铵钙滴液，喷头下方放置盛有硝酸铵钙粉末的、直径大于100mm的油料存储器皿，滴液在粉末中迅速升溫，温度升高至65℃-75℃的时候，滴液在油料中凝结成颗粒，整个凝结的时间超过2天，在凝结过程中会有大量的有害气体挥发到空气当中。油料存储器皿中的油料会以0.03m/h的速度向空气中扩散，对空气造成污染。当喷头喷洒出的滴液的直径小于2mm时，器皿中凝结的颗粒直径就会过小，造成一定程度的土壤污染，喷洒喷头的高度约有55m，滴液与向上挥发的硝酸铵气体，在空气中会发生反应，导致冷却的时间过短，影响产品的质量。因而，在未来的生产中，技术人员要注重提升粒状硝酸铵钙造粒工艺的环保等级：第一，要在粒状硝酸铵钙造粒生产开始前，进行环保作业的理念宣传，工厂要加强与技术研发部门的合作，降低粒状硝酸铵钙造粒工艺的环境污染等级;第二，要注重对生产工人进行规范化的管理，做好工人的人身保护工作，降低生产过程中的污染物质对工人身体的危害;第三，提高粒状硝酸铵钙造粒工艺排放物质的无害化处理标准，引进先进的处理设备与处理工艺，降低污染物质的有害程度。
（二） 完善粒状硝酸铵钙造粒工艺的养分结构
粒状硝酸铵钙的制造原料主要有四水硝酸钙（Ca（NO3.）z42H01）和硝酸（NH4N03），在实验室的烧杯制造实验中，将Ca（No3）2.NHNO3·10H20的结晶粉末放置在2个不同实验烧杯当中，通过变量控制对粒状硝酸铵钙造粒工艺的养分结构进行观察，可以发现，室温烧杯中的粒状硝酸铵钙造粒过程比较缓慢，超过36h，养分损失较多。冰水混合物烧杯中的粒状硝酸铵钙造粒工艺的养分结构更为优秀，对尿素成分和氮成分的损失更小。两种温度变量控制下的实验结果对比，室温状态下的粒状硝酸铵钙的养分结构中，氮含量为17.8%，其中硝态氮的含量15.6%，含水溶性钙元素为16%-19%，尿素的氮损失约为36%，冰水混合物环境中的粒状硝酸铵钙的养分结构中，氮含量为23.5%，其中硝态氮的含量21.6%，含水溶性钙元素为21%-28%，尿素的氮损失约为25%。虽然实验室的数据结果应用于实际生产过程中会有一定的出入，但是粒状硝酸铵钙制造企业应该重视技术领域的最新研究成果，不断将最近的技术成果应用到生产领域当中。积极的进行生产性试验，加强与实验室的联系，培养企业自身的研发团队，增强企业的研发实力，从而改善粒状硝酸铵钙的养分结构，提高粒状硝酸铵钙的使用效果，增加企业的效益。
（三） 升级粒状硝酸铵钙造粒工艺的机器设备
粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展比较迅速，目前国际上主流的MDsc2910示差扫描量热仪（TA，美国）和TGAyPris1热重分析仪（PE，美国）等设备，由于国际竞争因素和贸易保护因素，我国目前还无法引进，但是，随着我国自主研发能力的提升，很多国产的先进设备与仪器已经投入了使用，例如，北京恒顺精密仪器制造公司生产的NDJ一1旋转粘度计和昆明化工研究院生产的KQ一3型颗粒强度测定仪，对于提升我国硝酸铵钙造粒工艺具有明显的作用。生产企业要注重引进先进的设备，不断提高生产力。
结论
综上所述，粒状硝酸铵钙造粒工艺是我国化肥工业发展过程中的重要技术进步，对农业生产有着很大的促进作用。从本文的分析可知，粒状硝酸铵钙造粒工艺的发展有助于生产工艺的升级，提升化肥产业的环境保护等级，增强化肥的使用强度、拓宽化肥的适用场景，有助于丰富我国的化肥生产理论与实践经验。因而，研究人员要加强对粒状硝酸铵钙造粒工艺的探讨。
参考文献
[1]吴庆东.加压中和高塔造粒法制多孔粒状硝酸铵工艺中氨的职业病危害关键点分析[J].化工管理，2013（20）：251.
[2]程干华.探讨影响硝酸铵钙转鼓流化床造粒的因素[J].磷肥与复肥，2005（04）：36-38.