浅析颗粒氯化钾的生产工艺流程

贾国安

(青海盐湖元通钾肥有限公司，青海格尔木 816000)

1 前言

中国是农业大国，也是用肥大国。近年来，国家采取一系列政策措施鼓励农民加大种粮力度，随着种植农作物范围的增大，钾肥需求量也越来越大，根据我国的土壤营养状况，钾肥主要用于南方地区。中南地区主要为水田，气候湿润，肥料易板结，颗粒钾肥比粉状钾肥优越，肥效也比较长一些，起缓释作用，利用钾肥成型造粒技术生产优质颗粒钾肥，将越来越具有广阔的市场空间。

目前，世界上占绝大多数的颗粒钾肥都是采用粉状为原料进行二次加工的辊压造粒。辊压造粒的工艺原理主要是干物料在压力作用下团聚成致密坚硬的大块(饼料)，称为挤压过程。挤压的作用一是将颗粒间的空气排挤掉，另外，是使颗粒间距离达到足够近，以产生范德华力、吸附力、晶桥及内嵌连接等吸引力。挤压造粒的颗粒主要是靠分子之间的作用力形成的颗粒强度。

2 颗粒氯化钾的生产工艺及现状

2.1 颗粒氯化钾采用的是辊压挤压法造粒工艺

主要指将粉状的肥料产品通过物理工艺再造粒形成颗粒产品。压实造粒的工艺原理是：干物料在辊压机压力作用下团聚成致密坚硬的大块(饼料)，饼料再被破碎筛分后成为颗粒料，压实造粒的颗粒主要是靠分子之间的作用力形成的颗粒强度。它工艺简单，完全是物理过程，投资相对较低，只需要单一电为能源，加工成本低，对热敏性物料尤为适合。

2.2 压实造粒工艺的特点

低能耗：生产仅需耗电和少量的冷却水(用于辊轴冷却)，每吨产品耗电约35 kW·h；无需添加粘合剂:干法造粒不需另外的添加剂，只需利用物料本身的分子间力，简化了流程、降低了消耗，对产品质量无影响；投资较低: 由于省去了干燥过程，工艺流程简单，投资较低。系统包括三个部分：(1)贮存、计量、混合；(2)压实；(3)破碎、筛分。主要设备包括辊压机、破碎机和筛分机及其他物料贮存、输送设备。用压实造粒生产的钾肥有足够的强度、粉尘少、不结块、颗粒尺寸分布范围窄、流动性好，唯一缺点是产品形状是不规则颗粒，但对钾肥的施用并没有影响。

2.3 原材料性质及成品要求

2.3.1 原材料要求

原料含K2O≥62%，原料粒度≤0.074 mm，90%，松散密度1 160 kg/m3，原料含水量≤0.3%，入料温度≥120 ℃

2.3.2 成品要求

成品粒度2 mm～4 mm,抗压强度≥25 N，额定生产能力≥35 t/h。

2.4 饼料形成流程

辊压机有两个相对转动的辊子。粉状给料从上面送到对辊之间压实，随后被压实的物料呈料片状，离开辊压机。如图1。

图1 辊压机给料示意图Fig.1 Feeding schematic diagram of roller press

料片厚度取决于辊压机工作时两个辊子间的间隙，密度取决于挤压力。

挤压力由液压系统生成，该系统配备有液压蓄能器。在液压系统中，液压蓄能器产生一种弹簧特性。根据这种弹簧特性曲线，动辊后退时挤压力提高。在液压蓄能器中，通过充氮压力调节弹簧特性。

2.5 工艺流程图

生产工艺流程采用的是辊压挤压法造粒工艺，如图2。

图2 粉钾造粒项目工艺流程简图Fig.2 Process flow chart of powder potassium granulation project

3 结语

颗粒钾肥生产过程是一个物理过程，生产工艺简单，生产过程中会出现少量粉尘，通过密闭吸尘、旋风处理回收，不会对环境造成污染，并且生产过程中无任何废水、废渣排放。无易燃、易爆、有毒气体等危险因素产生。

该项目的成功实施，对青海乃至国内盐湖氯化钾造粒的开发提供技术支持和人才储备，对整个柴达木盆地及其他盐湖的钾资源高附加值的应用有着积极指导作用，运用先进设备配置和自控技术，可以大大提高生产效率，提高氯化钾的附加值，增加企业经济效益。

以市场为向导，经济效益为中心，使此项目按照少投入，多产出、快速发展的原则，尽可能节省项目建设投资。在稳妥可靠的原则下，提高项目的经济效益，增强项目的竞争能力，填充了国内没有生产颗粒钾肥的空白。