一般的な肥料押出造粒機には、ダブルロール押出造粒機とフラット（リング）ダイ押出造粒機があります。複合肥料の加工中、これらの造粒機は必要に応じて窒素元素を増量することがあり、窒素元素の供給源として尿素を使用するものもあります。尿素は空気中の水分を容易に吸収し、複合肥料粒子が凝集する原因となります。そのため、ダブルロール押出造粒機は乾燥粉末造粒機とよく言われ、水分含有量が10%未満の原料の造粒に効果的です。湿った原料の場合は、必要な硬化防止技術を実施する必要があります。複合肥料の原料として水分を含む肥料顆粒を保管する場合は、硬化を避ける必要があります。
複合肥料押出造粒機による顆粒製造の原理と必要水量
押出造粒機の動作原理は、主に乾燥粉末を主原料とすることです。脆い材料を圧縮すると、粒子の一部が粉砕され、微粉末が粒子間の隙間を埋めます。このとき、新たに生成された表面の自由な化学結合が周囲の雰囲気から原子や分子で急速に飽和されない場合、新たに生成された表面同士が接触し、強い再結合結合を形成します。ローラーによる押出では、ローラー表面に球状の対向溝があり、そこから球状に押し出され、平型（リング型）ダイから押し出された粒子は柱状になります。押出造粒には比較的低い水分含有量が求められる。水分含有量が高すぎる場合は、加工工程に乾燥システムを追加する必要がある。
複合肥料造粒工程における窒素源の吸湿タイプの悪影響に対する解決策
複合肥料の造粒工程における圧縮の核心は、主に窒素源である尿素が水分を吸収することによって生じる高い水分含有量です。メカニズム的には、複合肥料の「緩慢燃焼」の開始と速度は、硝酸アンモニウムと塩化カリウムの含有量の増加とともに増加しません。たとえば、硝酸アンモニウム80％と塩化カリウム20％を含む混合物は燃焼しませんが、珪藻土30％、硝酸アンモニウム55％、塩化カリウム15％の混合物はより強い「緩慢燃焼」を引き起こします。
尿素を窒素源とする複合肥料粒子は、吸湿性が高く軟化点が低い。高温になるとビウレットや付加物が容易に生成され、高温になると尿素が加水分解されてアンモニアが失われる。
これは、窒素源が水分を吸収することによって生じる高含水率を解決するために必要です。窒素源を減らす 過リン酸カルシウムが存在する場合、水溶性リンが分解されます。尿素-普通過リン酸カルシウム複合肥料を製造する場合、普通過リン酸カルシウムは、付加物の生成を除去できるアンモニア処理などの前処理、またはカルシウムマグネシウムリンを添加して過リン酸の遊離酸を中和し、遊離水を結晶水に変換して製品の品質を向上させる、または硫酸アンモニウムを添加して完成品の水分を減らし、完成品の硬度を高めるなどの処理が必要です。塩素が存在する場合、アンモニウムが変換されると、尿素と塩素が付加物を形成し、結晶化が促進され、再加熱肥料が保管中に完成品の凝集を引き起こしやすくなります。したがって、窒素源として尿素を含む複合肥料は、乾燥および冷却プロセスに特に注意する必要があります。.例えば、乾燥温度が高すぎたり、乾燥時間が長すぎたりしてはならない。品質基準で規定された水分含有量を満たさなければならない。製造工程中に溶融現象が発生してはならない。保管工程中に固結してはならない。
上記は、複合肥料造粒機の造粒工程における高水分含有量が圧縮を引き起こす原因である。圧縮を回避する主な方法は、乾燥システムの使用である。材料の前処理、元素の添加などの方法により、複合肥料粒子の加工と非破壊的な保存を実現する。
投稿日時：2022年12月10日
