我国复合肥的生产及发展趋势

2014-09-14张泉贞

大众科技 2014年1期

张泉贞

（柳州化工股份有限公司，广西柳州 545002）

复合肥是复混肥料的一种。复混肥料是指氮、磷、钾三养分中，至少有两种养分标明量的由化学方法和（或）掺混方法制成的肥料，这样复混肥产品就包括了复合肥、掺混肥和有机-无机复混肥料。复肥的产品规格按其含氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）有效养分的多少，可分为高浓度复肥、中浓度和低浓度复肥。同时，按生产过程中所添加的不同钾盐（氯化钾或硫酸钾），又可分为氯基NPK复肥和硫基NPK复肥；添加不同氮源（硝酸铵或尿素、氯化铵），又可有硝基NPK复肥和尿基NPK复肥。复合肥料具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点，对于平衡施肥，提高肥料利用率，促进作物的高产稳产有着十分重要的作用。早在“八五”期间，全国化肥试验网在全国布置的5000多个田间试验结果计算：合理的氮磷钾化肥配合，可使水稻增产40.8%，玉米增产46.1%，小麦增产56.6%，棉花增产48.6%，油菜籽增产64.4%，大豆增产17.9%[1]。这表明，合理施用氮磷钾配比肥料，对于大幅提高作物产量，改善作物品质，具有明显的效果。

硝基复合肥主要适用于烟草、玉米、瓜果、蔬菜、果树等经济作物、油料作物、旱地作物的基肥和追肥及偏碱性土壤、喀斯特地貌地区施肥。由于以硝态氮的形式存在，可被作物直接吸收，在生产、储存、运输和使用过程中“氮”的损失量较小，因此成为近年来我国正在迅速发展的化肥新品种。由于硝基复合肥“氮”利用率高，肥料快增产显著、施用对自然环境的污染较小的特点，因此，我国对硝基复合肥的需求量也将呈快速上升的趋势。

1 我国复合肥生产和消费情况

随着我国经济作物种植面积的增加及农民施肥的认知水平的增加，高品质的各种专用复合肥需求将迅速增加。工信部发布的《化肥工业“十二五”发展规划》中提到，鼓励发展按配方施肥要求的复混肥和专用肥，重视发展中、微量元素肥料、缓控释肥料。“十一五”期未，我国化肥行业的复合化率约为30%左右，复合化率水平仍然偏低。为此，氮肥行业今后将加大产品结构调整力度，大力提高缓控释肥、专用肥和硝硫基复合肥比重，提高“十二五”氮肥复合率，以适应农民用肥的变化和农业结构调整的要求[2]。中石化协会2009年底发布的《石油和化工结构调整指导意见》中指出，化肥重点发展高效复合肥、缓控释肥等高端产品，提高钾肥供应能力和高浓度化肥的比例。争取到2015年，高浓度化肥比例提高到85%，施肥复合率达到40%以上。由此可见，开发高品质复合肥是的主要趋势之一。

我国复合肥工业起步较晚，二十世纪80年代初期才逐步得到开发和发展。但近年来其发展突飞猛进。截止到2010年底，我国取得生产许可证的复混肥生产企业有4400多家，平均规模不足5 万吨，存在复混肥企业点多面广，产品质量难以保障的问题[3]。目前复合肥的设计产能约1.08亿吨，实际产能约6600万吨，年产量约5300万吨。“十二五”详细情况见表1：

表1 我国复合肥供需情况表（万吨）

据氮肥行业资料统计，目前国内硝基复合肥产量约 600万吨，2013～2014年间，硝基复合肥产能增加约1000万吨，到2015年，硝基复合肥产量达1500万吨左右，产能及产量增加均较大。

目前我国的复合肥生产企业大都集中在山东、江苏、湖北、四川等省份，主要消费市场也大都集中在北方市场。

2 复合肥的主要生产技术

复合肥的生产关键是造粒工艺，造粒工艺不同形成不同的生产技术。复合肥的生产技术工艺选择应根据原料来源和产品的配方，合适的选择工艺路线。固体复肥生产工艺主要有：固体团粒法、掺混法、挤压法、熔体塔式喷淋造粒和转筒造粒法几种。大型复合肥装置基本采用熔体塔式喷淋造粒和转筒造粒机造粒两种方法。以下简要介绍颗粒状复合肥的生产方法。

2.1 固体团粒法

该法为我国一些中小型规模的复合肥厂大多采用此种方法。传统的固体团粒法将含氮、磷、钾养分的基础固体肥料及辅助料，经粉碎至一定细度后，送入转鼓造粒机或园盘造粒机内，借助于喷洒水或水蒸汽或单质肥料浆液或粘合剂，提供热量和水分，并配入微量元素或农药、激素等成份，在造粒机内粒化再经干燥、筛分、冷却、涂油、拨粉而制成。此法既可生产高、中、低浓度复混肥料，又可生产含微量元素的专用型复混肥、生产灵活性大，但投资较大，成本也高。

近两年来国内开发出一种利用氨酸反应时产生的大量反热来加热物料。与传统复合肥蒸汽受热方式相比，由于受热面以及受热方式的不同，氨酸造粒可以加热物料至 80～100℃，而传统工艺只有60℃左右，这就进一步提高了化学盐类的溶解度，在相同的液相比例下造粒物料水分可以降低2%～3%，同时成球率明显提高，提高了装置的生产能力。与传统的方法相比，该工艺具有低成本，低能耗，高产量等特点。

2.2 掺混法

将颗粒度相近的两种或两种以上的基础肥料配料后均匀混合后即成。该法工艺过程简单，缺乏混合的均匀性、施肥过程容易造成养分局部过施或不足，目前多被淘汰。

2.3 挤压法

是将两种或两种以上的基础肥、添加剂、填充剂在一定的液相量中，通过机械挤压成圆柱形或片状。由于其对总液相量的要求苛刻、操作调节范围小、原辅料的选择受到限制，给予配料增加困难，且因挤压造粒机械易出故障，因此，限制了该法发展。但因该生产工艺流程简单，能耗少、投资小、适合于小规模就地生产。

2.4 熔体法

熔体造粒制高浓度复合肥生产技术是利用熔融的尿素或硝铵溶液，配以磷铵、钾肥，通过造粒塔的造粒喷头喷淋造粒。目前该方法已在多家大型复合肥装置上得到应用。该法不需要传统复合肥生产装置中投资及能耗最大的干燥系统，特别适合高氮比的三元（N、P、K）和二元（N、K或 N、P）高浓度复合肥的生产。

2.5 转筒造粒法

该方法主要为物理过程，利用了尿素和硝铵在高温下能形成高浓度溶液的特性（≥95%），以尿液或硝铵浓溶液直接喷入造粒机床层中，利用尿液或硝铵溶液提供的液相与其它固体基础肥料和返科一起进行涂布造粒，这样可以减少水或蒸汽的加入量，减少造粒物料的水含量，同样也达到减少造粒水含量、干燥负荷和减少能耗的目的。造粒物料经干燥、筛分、冷却即得到（尿基或硝基）复合肥料产品。由于转筒造粒机可以将较小颗粒或大颗粒作为返料晶种，转筒造粒机的造粒产品粒度比塔式喷淋造粒产品粒径稍大，均匀度也较好。该法可灵活生产多种配方的复合肥产品，为我国大型复合肥装置较多采用的方法。

3 复合肥的发展趋势

3.1 注重专用肥、配方肥的生产

未来复合肥的生产将更加注重专用肥、配方肥的生产，根据作物的生产特性和对施肥养分需求的特点，开发适合于特定作物的专用肥、配方肥，提高肥料的利用率，改善作物品质，为农民创收。

3.2 提高高浓度复合肥生产比重

由于我国经济的发展，目前大部分农村青壮年劳动力到城市务工，剩下老人和小孩留守，农村劳动力的减少。而农业施肥目前还是重体力活，因此以后少施肥但能保证作物营养需求量越来越受农户欢迎。在同等重量的情况下，高浓度复合肥的养分基本上高出低浓度复合肥养分的一倍，施肥量仅占低浓度复合肥量的一半，因此，高浓度复合肥比例将不断增大。

3.3 大力开发硝基复合肥

硝基复合肥的优越性将被越来越多的人认识到，随着农民科学施肥的意识增加，硝基复合肥的需求量将会不断上升。

3.4 注重开发高端复合肥

开发缓释复合肥、控释复合肥、水溶性肥等复合肥高端品种。

由于缓释、控释肥养分释放缓慢，释放期较长，一次施肥能满足作物的整个生长期生长所需的肥料，在今后劳动力比较紧缺的情况下，这个肥料的优点是非常显著，特别是一些种植大户，在人工成本比较高的情况下，选择缓控释肥将是比较好的选择。

水溶性肥料也是一种很有市场发展前景的高端复合肥料。水溶性肥是指在测土配方的基础上，按作物营养需求的特点，进行科学配比并添加微量元素，可满足作物生长所需要的全部营养元素的复合肥料。水溶性肥主要配以喷滴罐技术进行施肥，灌溉与施肥溶为一体的新农业技术称为“水肥一体化”，“水肥一体化”具有肥料利用率高，节省人工，节约水资源的优点，特别是在缺水的地方，“水就是肥，肥就是水”，是一种值得推广并有广阔发展前景的农业新技术，也是我国“十二五”期间大力推进的农业新技术。但目前水溶性肥料生产成本较高，销售价格昂贵，而且水溶性肥的施用对农化服务要求很高，这阻碍了水溶性肥的进一步市场开发和发展，因此企业及研发部门需加大技术及研发投入，降低水溶肥的成本，提高农化服务水平，使水溶肥料最终能大幅推向大田作物。