一种硝酸铵钙颗粒及造粒方法与流程

文档序号:42023858发布日期:2025-05-30 17:07阅读:189来源:国知局

本发明涉及一种硝酸铵钙颗粒及造粒方法,属于化肥生产。


背景技术:

1、目前国内高塔“熔体法”生产的颗粒硝酸铵钙(5ca(no3)2 ·nh4no3·10h2o)相比滚筒流化床、流化床喷浆造粒方式生产硝酸铵钙产品颗粒强度低,很容易造成颗粒的结块和粉化,导致高塔硝酸铵钙颗粒产品极不稳定,成为行业难点。

2、高塔造粒下颗粒强度低,传统的冷却方式之一为滚筒风冷,滚筒风冷里面含有抄板很容易造成颗粒破损;冷却方式之二为粉体流水冷器,此设备为静止设备,由于硝酸铵钙吸潮点低,很容易在粉体流水冷器中由于颗粒的吸潮导致结疤堵塞,导致在生产过程无法连续。

3、3目前国内高塔“熔体法”造粒系统造粒槽是通过调节循环水流量以满足造粒温度需求,此方式很容易造成混合槽盘管结疤导致换热效率急剧下降使得生产过程无法连续,被迫间歇进行生产,成为行业难点。

4、针对以上生产中面临的问题,亟需一种能提高高塔造粒生产颗粒硝酸铵钙强度的方法和能连续化生产的装置,使得高塔生产的硝酸铵钙颗粒不结块,满足大批量连续化生产。


技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种硝酸铵钙颗粒造粒方法及装置。

2、根据本发明的实施方案,提供第一个方案为:

3、一种硝酸铵钙颗粒造粒方法,包括如下步骤:

4、s1、配料浓缩:将稀硝酸与过量石灰石反应生成硝酸钙溶液,经中和、压滤后与氨源和稀硝酸经过管式反应器应生成硝酸铵钙稀溶液,再将硝酸铵钙稀溶液缩至比重1.86-1.96g/cm³、温度125℃的浓缩液;

5、s2、高塔造粒:将浓缩液降温至94-98℃,经差动式离心造粒机造粒,控制内转频率23hz、外转频率27hz,得到粒径1.5-3mm的下塔颗粒;

6、s3、成品处理:下塔颗粒经过流化床干燥后进行一级筛分,筛除一级筛分粒径阈值外的颗粒后通过水冷滚筒冷却,进行二级筛分,二级筛分粒径阈值范围内的颗粒为成品;

7、一级筛分和二级筛分筛除的颗粒为返料。

8、进一步地,所述s1、配料浓缩步骤包括:

9、s11、将45%-50%浓度的稀硝酸计量后与过量石灰石进行反应;

10、s12、将s11步骤中反应生成的粗硝酸钙液使用石灰或者石灰乳调节ph值至4-6;

11、s13、将s12步骤中ph达到工艺条件的反应物去除不溶物,得到稀硝酸钙清液,比重控制在1.4-1.55g/cm³;

12、s14、将s13步骤中得到的稀硝酸钙清液与气氨或氨水以及稀硝酸,反应生成硝酸铵钙稀溶液,比重为1.5-1.6g/cm³;

13、s15、将s14步骤中得到的硝酸铵钙稀溶液经过压滤后进行浓缩,得到硝酸铵钙浓缩液,浓缩液温度控制为125℃;比重为1.86-1.96g/cm³。

14、进一步地,在s2、高塔造粒步骤包括:

15、s21、将s1步骤中得到的硝酸铵钙浓缩液进行换热冷却,换热后硝酸铵钙浓缩液温度控制在105℃,换热器中管壳为硝酸铵钙浓缩液,壳程为稀硝酸铵钙液;

16、s22、将换热后的硝酸铵钙浓缩液温度输送进入造粒塔顶部一级槽中,换热器中壳程稀硝酸铵钙液经过换热后返回进入蒸发器中,采用自动调节阀控制一级混合槽盘管中的循环水量,将一级混合槽温度控制为100-105℃对硝酸铵钙浓缩液进行冷却;

17、s23、将s22步骤中冷却后的硝酸铵钙熔融液通过溢流与返料混合进入二级槽中,控制混合物温度在94-98℃。

18、进一步地,在s2、高塔造粒步骤还包括:

19、s24、将s23步骤得到的混合物通过二级槽溢流进入乳化机中将没有完全融化的返料高效打碎均质化,然后再进入差动式离心造粒机中进行造粒,得到硝酸铵钙下塔颗粒;

20、造粒粒径控制:1.5-2mm间颗粒占比≥70%,2-3mm间颗粒占比≥15%,颗粒强度为6-8n;造粒塔风速控制为0.3-2m/s。

21、进一步地,在s3、成品后处理步骤还包括:

22、s31、将s2步骤得到的硝酸铵钙下塔颗粒通过流化床将硝酸铵钙下塔颗粒表面进行吹干冷却,进风相对湿度≤20%,温度为25℃,流化床进风口配套除湿冷冻机和过热器,根据气候条件进行调节,流化床出风口配套水旋除尘器,水旋补水来自蒸发部分工艺冷凝液,洗涤后的浓液返回s15步骤进行浓缩。

23、进一步地,在s3、成品后处理步骤还包括:

24、s32、将s31步骤中流化床出口颗粒进行一级筛分,一级筛分粒径阈值范围为1.5mm-3mm,超出粒径阈值范围的颗粒为返料,返料输送进入二级槽中,筛分设备优先选用摇摆式筛分机降低颗粒破损,

25、s33、将筛分颗粒通过长度10-40m、直径1m-4m的水冷式滚筒,颗粒在滚筒里停留时间不低于10分钟,滚筒里面为大螺旋无抄板结构,水冷式滚筒水采用20-32℃的脱盐水换热;

26、s34、将s33步骤进一步冷却后的筛分颗粒通过斗提机进入二级筛分,二级筛分粒径阈值范围为≥1mm,超出粒径阈值范围的成品为返料,返料输送进入二级槽中,

27、满足二级筛分颗粒设定粒径阈值的颗粒为成品颗粒;

28、s35、将成品颗粒直接进入包装料仓中,再经过包装码垛制备得到强度较高无破粒不易结块球形流散性好的颗粒硝酸铵钙。

29、进一步地,在配料浓缩步骤中添加颗粒强度调节盐,添加量为硝酸铵钙浓缩液质量的0.5%-3%,形成复盐化合物具备更高的颗粒强度和抗结块性。

30、进一步地,所述颗粒强度调节盐为氯化镁、氯化镁水合物、氯化钙、氯化钙水合物或氯化钾中的一种或多种。

31、根据本发明的实施方案,利用本发明提供的第一个方案中的硝酸铵钙颗粒造粒方法,提供第二个方案为:

32、一种采用所述的硝酸铵钙颗粒造粒方法制备的硝酸铵钙颗粒,颗粒强度≥35n,高温高湿季节生产不结块、不粉化。

33、进一步的,硝酸铵钙颗粒含有颗粒强度调节盐离子,颗粒强度调节盐离子为镁离子、钾离子或者钙离子中的一种或多种。

34、与现有技术相比,本技术提供的技术方案的有益效果。

35、1、为高塔“熔体法”生产的颗粒硝酸铵钙生产提供了最佳的工艺控制参数;

36、2、通过在生产配料端添加填充剂氯化镁、氯化钙、氯化钾使得高塔“熔体法”生产硝酸铵钙与填充剂形成一种复盐化合物,稳定住硝酸铵钙在存放过程中晶系的变化,并且添加填充剂后产品强度得到明显提高,产品不容易结块和粉化,可以连续化进行生产。

37、3、采用成品筛除的返料,既进行了物料回收,同时作为冷却介质对硝酸铵钙浓缩液进行冷却,既可以有效地控制降温效果,还没有引入杂质。

38、4、在传统的“风冷滚筒”和粉体流不满足生产需求时,通过创新性的在成品冷却处理部分增设较长水冷滚筒为行业首创,在降低产品破碎率同时增加颗粒在水冷滚筒中停留时间,使得颗粒在水冷滚筒中完成产品冷却过程的同时也完成产品晶系变化和复盐离子键稳定过程,包装后产品更加稳定不结块粉化。

39、5、造粒系统降温系统根据产品特性,摸索出最佳节能的降温设备组合方式和指标范围使得造粒全流程得以流畅实施,以上创新性的改变传统的降温和造粒流程,为行业首创。

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