过磷酸钙和磷铵肥料粉体造粒工艺研究

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肥料粉体通过圆盘造粒制成颗粒，不但施肥时操作方便，还能够有效地提高化肥利用率。肥料粉体制粒要求达到一定的颗粒强度和分散性。本论文是通过圆盘分别研究了过磷酸钙和磷酸二铵粉肥料粉体的造粒工艺。针对过磷酸钙呈粘性，成粒后颗粒强度大、难分散的特性，系统地研究了过磷酸钙颗粒的工艺过程；试验所用高镁过磷酸钙和磷酸二铵分散性强，颗粒强度较低，论文优化造粒工艺，提高了高镁过磷酸钙和磷酸二铵颗粒强度。主要研究结果为：
　　以水粘结剂对过磷酸钙进行造粒时发现，随着颗粒烘干温度的升高，过磷酸钙的颗粒强度不断增大，而颗粒的崩解率和下落率会随着温度的升高而降低。在颗粒烘干温度升高至90℃时，颗粒能快速地崩解和下落。当温度达到92.5℃时，颗粒的崩解率和下落速率快速降低，温度超过95℃时，过磷酸钙颗粒不下落率。
　　以十二烷基苯磺酸钠作为粘结剂时，过磷酸钙颗粒的分散性随十二烷基苯磺酸钠浓度的增加而增加；当十二烷基苯磺酸钠浓度为0.80％、Span80浓度0.016%，颗粒分散性最佳，此时过磷酸钙颗粒强度为68.7 N，颗粒崩解率达到100%，下落率达到62%。当十二烷基苯磺酸钠浓度为0.8%、Span80浓度0.016%时，过磷酸钙颗粒分散性最佳，此时过磷酸钙颗粒强度为47.9 N，2 min时颗粒崩解率为100%，5 min时下落44%，10 min时颗粒全部下落。
　　以十二烷基苯磺酸钠、Span80和Tween80进行三因素三水平正交试验，研究粘结剂组配对过磷酸钙粉体制粒效果的影响。从过磷酸钙颗粒下落率的极差分析可知，各因素对过磷酸钙颗粒分散性影响大小顺序为十二烷基苯磺酸钠＞Span80＞Tween80，因素最佳组合为十二烷基苯磺酸钠浓度为0.8%、Span80浓度为0.008%、Tween80浓度为0.008%，此时，过磷酸钙颗粒强度为53.2 N，颗粒崩解率为100%，下落率68%。
　　在过磷酸钙制粒基础上，选用氯化铵溶液作为粘结剂研究高镁过磷酸钙制粒过程，结果表明，高镁过磷酸钙颗粒强度随氯化铵溶液浓度增大而增大，当氯化铵溶液浓度25%时，高镁过磷酸钙颗粒强度较大，颗粒强度平均为45.2 N。
　　过磷酸钙颗粒溶解机制及养分释放过程直接影响磷素利用率，通过研究20、25、30、35、40℃温度下过磷酸钙颗粒的溶解过程，明确过磷酸钙颗粒溶解过程符合缩芯模型，控制步骤先后分为内扩散控制、界面和外扩散联合控制两个阶段，模型方程均达到线性显著水平（P<0.05），且扩散控制步骤的转换渐进完成的。
　　试验所用磷酸二铵因含有杂质，所制备颗粒强度不稳定。经过系列研究选用羧甲基纤维素钠溶液作为粘结剂研究磷酸二铵造粒工艺。结果表明磷酸二铵颗粒强度随羧甲基纤维素钠溶液浓度的增加而增加，在羧甲基纤维素钠溶液浓度为1%时，磷酸二铵颗粒强度为42.7 N。

著录项

作者
韩亚伟;
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作者单位

郑州大学;

展开▼
授予单位郑州大学;
学科化学工艺
授予学位硕士
导师姓名化全县,韩桂洪;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类一般性问题;
关键词
过磷酸钙; 高镁过磷酸钙; 磷酸二铵; 颗粒强度; 分散性; 造粒工艺;

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