QUY TRINH SAN XUAT PHAN NPK VA VI LUONG

QUY TRÌNH SẢN
XUẤT PHÂN N-P-K
VÀ PHÂN VI LƢỢNG

HỒ VĂN BÌNH


MỞ ĐẦU
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN HỔN HỢP .......................................................... 4
1.1. Giới thiệu chung về phân bón hỗn hợp ........................................................................ 4
1.2. Phân loại phân hỗn hợp ................................................................................................ 4
1.3. Phối liệu phân NPK ...................................................................................................... 5
1.4. Vai trò của phân hổn hợp ............................................................................................. 7
CHƢƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN NPK ..................................................... 8
2.1. Hiện trạng sản xuất phân bón NPK .............................................................................. 8
2.2. Tính chất đối kháng và không đối kháng của các phân bón đơn - đề xuất nguyên liệu
sản xuất phân hỗn hợp - phức hợp NPK.............................................................................. 9
2.2.1. Tính đối kháng và không đối kháng .......................................................................... 9
2.2.2. Đề xuất nguyên liệu sản xuất phân bón hỗn hợp NPK............................................ 10
2.3 Quy trình công nghệ sản xuất phân hỗn hợp N-P-K ................................................... 12
2.4. Quy trình sản xuất phân N-P-K (theo sơ đồ khối)...................................................... 15
2.4.1. Nghiền nguyên liệu:................................................................................................. 17
2.4.2. Phối trộn nguyên liệu .............................................................................................. 17
2.4.3. Vê viên tạo hạt ......................................................................................................... 19
2.4.4. Sấy .......................................................................................................................... 20
2.4.5. Sàng ........................................................................................................................ 20
2.4.6. Làm nguội ............................................................................................................... 20
2.4.7. Đóng bao sản phẩm ................................................................................................. 20
2.5. Các vấn đề đặt ra khi sản xuất phân N-P-K............................................................... 21
2.5.1. Các vấn đề về môi trƣờng ....................................................................................... 21
CHƢƠNG 3: PHÂN BÓN VI LƢỢNG.. .......................................................................... 23

1


3.1. Khái niệm ................................................................................................................... 23
3.2. Các triệu trứng cây thiếu các nguyên tố vi lƣợng....................................................... 23
3.3. Vai trò của vi lƣợng đối với cây công nghiệp ............................................................ 25
3.4. Sử dụng nguyên tố vi lƣợng vào phân bón ................................................................. 27
3.5 Sơ đồ công nghệ sản xuất phân vi lƣơng .................................................................. ...28
3.6. Công nghệ sản xuất phân vi lƣợng chelate ................................................................. 30
3.6.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của công nghệ ............................................................ 30
3.6.1.1. Cơ sở khoa học ..................................................................................................... 30
3.6.1.2. Cơ sở thực tiễn ...................................................................................................... 30
3.6.2. Công nghệ sản xuất các sản phẩm vi lƣợng chelate ................................................ 30
3.7. Tại sao phải sử dụng vi lƣợng ở dạng phức Chelate? ................................................ 31
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ................................................................... 33
4.1. Kết luận....................................................................................................................... 33
4.2. Kiến nghị: ................................................................................................................... 33
SUMMARY....................................................................................................................... 34
Tài kiệu tham khảo ............................................................................................................ 35

2


MỞ ĐẦU
Để cây ăn trái đạt năng suất cao, có chất lƣợng tốt thì phân bón là yếu tố không thể thiếu
trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, tình hình sử dụng phân bón của nông dân rất khác
nhau. Trong thực tế sản xuất, nhiều nông dân thƣờng bón phân chƣa hợp lý. Nông dân có
thói quen bón nhiều phân đạm, không chú ý nhiều đến phân lân và phân kali. Việc bón
phân không hợp lý (nhất là bón nhiều phân đạm) có thể làm cho cây khó ra hoa, đậu trái.
Nếu bón nhiều đạm trong giai đoạn nuôi trái có thể làm cho trái to, năng suất tăng nhƣng

chất lƣợng trái sẽ giảm, hiệu quả sản xuất không cao.
Vì vậy để năng cao hiểu quả cây trông thì ngƣời nông dân phải biến cách bón phân vào
đúng thời điểm, đúng quy cách, đúng với từng loại đất, nhƣng đa số học thức của ngƣời
nông dân thƣơng không cao nên việc nắm bắc kĩ thuất pha trôn các loại phân đơn thành
phân hổn hợp thƣơng không hiểu quả vì vậy việc ra đời phân hổn hợp và phân vi lƣợng là
điều tất yếu.

3


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN HỖN HỢP
1.1. Giới thiệu chung về phân bón hỗn hợp
Phân bón hỗn hợp là loại phân trộn các phân đơn chứa các chất dinh dƣỡng là nitơ,
phôtpho và kali. Để cung cấp kali phân đơn thƣờng dùng là kaliclorua (KCl) hay
kalisunphát (K2SO4); để cung cấp đạm thƣờng chỉ dùng các loại phân đạm chứa gốc
amôni và amin không dùng hợp chât chứa đạm dƣới dạng nitrat hoặc xyanamít. Do đó
phân đạm thƣờng dùng để phối trộn từ (NH4)2SO4 và CO(NH2)2. Cũng có khi dùng
NH4Cl cho cây lúa thay (NH4)2SO4, còn phân lân có thể dùng các loại supe đơn hoặc kép,
các dạng amôphôt đều là các loại phân dễ tan trong nƣớc để cung cấp photpho cho cây
trồng.
Ngoài những nguyên tố dinh dƣỡng cơ bản (N+P+K), phân bón hỗn hợp có thể chứa
các nguyên tố vi lƣợng, chất hữu cơ, các chất trừ sâu, diệt nấm, trừ cỏ, các chất kích thích
sự phát triển của cây trồng.
Để trung hoà lƣợng axit dƣ và cải thiện những tính chất lí học, khi chế tạo phân hỗn
hợp cần phải thêm vào các chất phụ gia (các chất độn): bột xƣơng, bột phôtphorit, đá vôi,
đôlômit và những chất khác.
1.2. Phân loại phân hỗn hợp
Phân hỗn hợp đƣợc sản xuất theo 3 loại:
1) Phân hỗn hợp dạng bột, là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng bột.
2) Phân hỗn hợp dạng hạt, là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng hạt, hoặc

là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng bột sau đó đem ve viên tạo hạt.
3) Phân hỗn hợp phức hợp dạng hạt. Loại phân này thu đƣợc bằng cách hỗn hợp các phân
đơn dạng bột cùng với việc đƣa vào quá trình các chất phản ứng lỏng: NH4NO3 dung dịch
hoặc chảy lỏng, HNO3, H2SO4, H3PO4 và đồng thời cả NH3 khí. Thực chất của việc thu
đƣợc loại phân hỗn hợp này là kết hợp giữa hai quá trình vật lý và hoá học. Những phân
hỗn hợp nhƣ thế về thực chất là ít khác với phân bón phức hợp. Do đó, ngƣời ta gọi
chúng là phân hỗn hợp-phức hợp.

4


1.3. Phối liệu phân NPK
Tuỳ thuộc loại cây trồng và loại đất có thể sử dụng phân hỗn hợp có chứa các tỷ lệ
chất dinh dƣỡng khác nhau đặc trung bằng tỷ lệ N: P2O5: K2O.
Để tính tỷ lệ N: P2O5: K2O trong phân hỗn hợp NPK có thể dùng phƣơng pháp hình
học trên giản đồ tam giác với 3 đỉnh là K2O, P2O5 và N hay theo phƣơng pháp giải tích
dựa trên các phƣơng trình cân bằng chất.
Giả thiết tỷ lệ khối lƣợng N: P2O5: K2O = A: B: C
Trong đó A, B, C là khối lƣợng các phân chứa đạm photpho và kali
Nếu gọi x, y, z - lƣợng phân bón chứa đạm, chứa lân, kali
Giả thiết dùng phân đạm (NH4)2SO4 chứa 21% N
Dùng phân kali chứa 42% K2O
Dùng phân amôphôt chứa 14% P2O5
Gọi a - % đạm trong phân hỗn hợp NPK,
b - % P2O5 trong phân hỗn hợp NPK,
c - % K2O trong phân hỗn hợp NPK.
Vậy thành phần các chất dinh dƣỡng trong phân trộn NPK nhƣ sau:

Trong đó:
a1 - Phần trăm đạm trong các loại phân đem trộn

b1 - Phần trăm lân trong các loại phân đem trộn
5


c1 - Phần trăm kali trong các loại phân đem trộn
Vậy ta thay các giá trị dinh dƣỡng trong từng loại phân đem trộn ta có:

Lập phƣơng trình cân bằng chất của các chất dinh dƣỡng trong phân trộn
a = 0,21x + 0,025y

(1)

b = 0,14y

(2)

c = 0,42z

(3)

Nếu cần phân trộn có thảnh phần N; P2O5; K2O với tỉ lệ thành phần dinh dƣỡng :
N = 2; P2O5 = 2; K2O = 1 thì
N: P2O5: K2O = 2: 2: 1 = a: b: c
Vậy có:

Từ các số liệu trên ta có 6 phƣơng trình và 6 ẩn số là x, y, z, a, h, c nhƣ sau:
a=0,21x+0,025y

(6)

b = 0,14y

(2)

c = 0,42z

(3)

x + y + z = 100

(4)

a=b

(5)

a = 2c

(6)
6


Giải hệ các phƣơng trình này rút ra:
x = 31,92; y = 58,36; z=9,72; a = 8,16; b = 8,16; c = 4,08
Nhƣ vậy trong phân hỗn hợp với tỷ lệ 2: 2: 1 chứa 8,16% N ; 8,16 % P2O5 và 4,08
% K2O.
Vậy trong 100 kg phân hỗn .hợp với tỷ lệ nhƣ trên cần phải trộn: 31,92 kg (NH4)2SO4;
58,30 kg supe amôphốt và 9,72 kg KCl. Nếu phân hỗn hợp với các tỷ lệ khác nhau về
dinh dƣỡng cũng tính tƣơng tự.
1.4. Vai trò của phân hỗn hợp

1. Dễ dàng đáp ứng nhu cầu dinh dƣỡng của cây trồng
Trong quả trình sinh trƣởng, phát triển, ra hoa kết quả. Cây trồng không chỉ yêu cầu
các nguyên tố dinh dƣỡng đa lƣợng (N,P,K), mà còn yêu cầu các nguyên tố dinh dƣỡng
trong lƣợng (Ca, Mg, S), các nguyên tố vi lƣợng (Ca, Zn, Co, B, Mo…). Thậm chí còn
cần cả Si và các nguyên tố hiếm. Vì vậy nếu sử dụng phân đơn thì khó đáp ứng nhu cầu
dinh dƣỡng cây trồng để cây trồng phát triển cân đối, khỏe mạnh, cho năng suất cao, ổn
định và chất lƣợng tốt.
2. Thuận lợi trong việc điều hòa dinh dƣỡng đất phù hợp với nhu cầu dinh dƣỡng cây
trồng.
3. Góp phần giải quyết hiện trạng bón phân mất cân đối.

7


CHƢƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN NPK
2.1 Hiện trạng sản xuất phân bón NPK
Trên thế giới, tỷ lệ sản xuất các loại phân NPK ngày càng tăng do tính hợp lí và tiện dụng
của loại phân này. Năm 1994, tổng số phân NPK sản xuất ra chiếm 29% tổng số phân
hóa học các loại, trong đó phân NPK dạng hạt chiếm khoảng 14% (46 triệu tấn) và phân
NPK dạng trộn thô chiếm khoảng 15% (50 triệu tấn). Năm 2005, tỷ lệ sản xuất phân NPK
tăng lên chiếm khoảng 35% tổng số phân hóa học đƣợc sản xuất ra (tƣơng ứng
khoảng 140 triệu tấn), trong đó phân dạng hạt chiếm khoảng 16% và phân dạng
trộn thô chiếm khoảng 19% tổng số phân hóa học sản xuất ra. Ở Việt Nam, đầu những
năm 90 của thế kỉ trƣớc, lƣợng phân NPK tiêu thụ khoảng 250.000 – 350.000 tấn/năm,
và chủ yếu là nhập từ nƣớc ngoài. Sau những năm 1996, 1997 lƣợng tiêu thụ phân
NPK tăng lên mau chóng, đặc biệt là khu vực phía Nam với sự ra đời của hàng loạt nhà
máy sản xuất phân bón NPK. Tới năm 2007, lƣợng phân NPK tiêu thụ ở Việt Nam lên tới
1,7 triệu tấn. Năm 2009, năng lực sản xuất phân NPK tại Việt Nam đạt 2,5 triệu tấn. Theo
Hiệp hội Phân bón Việt Nam, Việt Nam hiện có gần 300 cơ sở sản xuất phân bón NPK
khác nhau, trong đó có trên 150 đơn vị cơ sở sản xuất nhỏ với thiết bị lạc hậu với các sản

phẩm NPK kém chất lƣợng. Tổng Công ty Hóa chất Việt Nam là đơn vị có sản lƣợng
sản xuất phân bón cung cấp cho thị trƣờng lớn nhất của cả nƣớc. Hiện nay, năng lực sản
xuất phân NPK khoảng 1,8 triệu tấn/năm, dự kiến đạt 4 triệu tấn/năm trong thời gian tới,
đáp ứng cơ bản nhu cầu trong nƣớc.

Sản lƣợng phân bón NPK trên toàn quốc

8


Các loại phân bón NPK ở Việt Nam hiện đƣợc chia thành 2 loại:
- Phân NPK dạng 1 hạt (hay còn gọi là phân 1 màu – hiện chiếm khoảng 67% tổng
lƣợng phân NPK tiêu thụ).
- Phân NPK dạng trộn thô (hay còn gọi là phân nhiều màu, thƣờng đƣợc gọi là phân 3
màu – hiện chiếm khoản 33% tổng lƣợng phân NPK tiêu thụ).
Các công ty sản xuất phân NPK trong nƣớc đã đặc biệt chú trong việc đa dạng
hóa sản phẩm, đã sản xuất đƣợc hơn 500 chủng loại phân NPK phù hợp với thổ
nhƣỡng ở từng vùng, từng loại cây trồng. Năng lực sản xuất của các công ty đƣợc nâng
cao nhờ đầu tƣ chiều sâu, đổi mới thiết bị, từng bƣớc cơ giới hóa và tự động hóa quá trình
sản xuất. Việt Nam sử dụng 2 công nghệ sản xuất phân NPK chính là công nghệ vê viên
hơi nƣớc thùng quay và công nghệ tạo hạt kiểu đĩa. Có tới 70% các doanh nghiệp sử
dụng công nghệ tạo hạt kiểu đĩa, chủ yếu là tại các doanh nghiệp phía bắc. Tính tới đầu
năm 2009, năng lực sản xuất phân NPK bằng công nghệ hơi nƣớc thùng quay tại các
công ty theo thứ tự về tổng công suất nhƣ sau: Công ty Việt Nhật, Bình Điền, Miền Nam,
Ba Con cò, Hóa Chất Cần Thơ, Năm Sao với tổng công suất đạt trên 1,2 triệu tấn. Chất
lƣợng sản phẩm phân NPK nƣớc ta hiện nay tƣơng đƣơng với sản phẩm cùng loại
của các nƣớc trong khu vực. Tuy nhiên, phần lớn nguyên liệu để sản xuất phân NPK là
nhập ngoại nên vấn đề cạnh tranh về giá cả vẫn còn gay gắt. Bụi và tiêu hao năng lƣợng
cũng là các vấn đề môi trƣờng cần quan tâm đối với quá trình sản xuất phân bón NPK.
Việc áp dụng sản xuất sạch hơn sẽ giúp các doanh nghiệp kiểm soát đƣợc đƣờng đi và

lƣợng nguyên liệu, phát thải, đồng thời có cơ sở dữ liệu để ra đƣợc quyết định đầu tƣ phù
hợp với nhu cầu sản xuất.
2.2. Tính chất đối kháng và không đối kháng của các phân bón đơn - đề xuất nguyên
liệu sản xuất phân hỗn hợp-phức hợp NPK
2.2.1. Tính đối kháng và không đối kháng
Khi chế tạo phân hỗn hợp, một số muối ban đầu và những sản phẩm khác không thể
trộn lẫn với nhau đƣợc. Vì thế, có thể xảy ra những quá trình hoá học không mong muốn.
Kết quả của những quá trình hoá học ấy sẽ làm tổn thất các chất dinh dƣỡng (bay hơi
hoặc thoái giảm thành dạng không hiệu quả) và làm cho tính chất lý học của sản phẩm bị
xấu đi. Những hiện tƣợng gây nên nhƣ thế đƣợc gọi là tính đối kháng. Ngƣợc lại điều đó,
chúng có thể hỗn hợp với nhau mà không nảy sinh quá trình phụ có hại gọi là tính không
đối kháng của các phân bón.
VD: Khi hỗn hợp Supelân với NH4NO3:
9


2NH4NO3 + Ca(H2PO4)2 = 2NH4H2PO4 + Ca(NO3)2
NH4NO3 + H3PO4 = NH4H2PO4 + HNO3
Do những phản ứng xảy ra đó mà bị tổn thất hàm lƣợng dinh dƣỡng (ở dạng hơi
HNO3 hoặc các oxit nitơ) và tính chất lí học bị xấu hơn các cấu tử ban đầu (vì xuất hiện
Ca(NO3)2 dễ hút ẩm). Việc tạo thành HNO3 có thể ngăn ngừa đƣợc bằng cách đƣa vào
hỗn hợp các chất phụ gia trung hoà hoặc amôni hoá bằng NH3 khi đó loại bỏ đƣợc khả
năng tổn thất nitơ. Đồng thời nhờ vào việc chuyển một bộ phận mônôcanxi phốt phát
thành đicanxiphôtphat và một phần nƣớc ở dạng ẩm tự do bị liên kết thành dạng kết tinh
làm cho cho tính chất lí học của sản phẩm trở nên tốt hơn và hàm lƣợng P2O5 tan trong
nƣớc bị giảm do việc tăng hàm lƣợng P2O5 tan trong xitrat (axit xitric 2%).
Để giảm sự thoái giảm P2O5, có thể bổ xung một lƣợng nhỏ các muối Mg và Fe hoà
tan vào phân hỗn hợp chứa supe lân trƣớc khi amôni hoá, amôni hoá tới pH = 7 ta đƣợc
sản phẩm không có sự thoái giảm P2O5 và đồng thời thu đƣợc sản phẩm chứa 5% nitơ.
Trong một số trƣờng hợp khi hỗn hợp có thể thu đƣợc sản phẩm có tính chất lí học

tốt hơn so với các cấu tử ban đầu.
VD: Khi hỗn hợp supe lân với (NH4)2SO4.
(NH4)2SO4 + Ca(H2PO4)2.H2O + H2O = 2NH4H2PO4 + CaSO4.2H2O
Từ những phản ứng trên ta có nhận xét: Ta sẽ thu đƣợc sản phẩm khô ráo và đóng
rắn do sự tạo thành CaSO4.2H2O (thạch cao) có độ hút ẩm nhỏ. Nhƣng để loại trừ khả
năng kết khối của nó phải nghiền và bảo quản một thời gian dài để phản ứng kết thúc.
Những phân bón hỗn hợp có tính chất lí học tốt, độ hút ẩm nhỏ, không bị kết khối khi bảo
quản, thu đƣợc bằng cách trộn amôn phôtphát, KCl với Supe lân, (NH4)2SO4. Khi hỗn
hợp chúng với NH4NO3 hoặc urê sẽ thu đƣợc sản phẩm có độ tơi xốp, nhƣng bảo quản
trong không khí ẩm tính lí hoá bị xấu đi.
Để giải quyết những vấn đề về khả năng hỗn hợp loại phân bón này với loại phân
bón kia; ngƣời ta đã đƣa ra biểu đồ chỉ dẫn sự khác nhau của việc hỗn hợp các phân bón
dựa trên những giải thuyết lí thuyết và các số liệu thực hiện. Tuy nhiên tính đối kháng
của các phân bón chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ.
2.2.2. Đề xuất nguyên liệu sản xuất phân bón hỗn hợp N.P.K
* Công thức 1:
Pha lỏng:

+ H2SO4 (92-96%)
10


+ Amôniac lỏng (18-19%)
+ Nƣớc hoặc nƣớc ót
Pha rắn:

KCl
(NH4)2SO4
Ca(H2PO4)
NH4Cl

Đôlômit
(Có thể bổ sung thêm bột phôtphorit)

Đối với công thức 1: có cả 3 loại nguyên tố dinh dƣỡng chính (N, P, K) nhƣng vì Supe
lân hàm lƣợng P2O5hh chỉ đạt tối đa 16,5% nên ở công thức này chỉ phối trộn đƣợc loại
phân có tổng hàm lƣợng N,P,K đạt <22%. ở công thức này có thể sản xuất phân bón hàm
lƣợng trung bình hoặc nâng cao tỷ lệ supe lân dùng thành phẩm để phối trộn phân hỗn
hợp N.P.K 3 màu. VD: 6.8.4; 7.9.2 ...
* Công thức 2: tƣơng tự công thức 1 nhƣng giảm lƣợng Supe lân.
Đối với công thức 2: giảm bớt lƣợng Supe lân ® hàm lƣợng đạm và kali có thể điều
chỉnh lên cao hơn dùng sản xuất phân bón chất lƣợng cao bón thúc. VD: 14.2.12; 12.2.15
* Công thức 3:
Pha lỏng

+ (NH2)2CO , H2SO4 (92-96%)
+ Amôniac lỏng: (18-19%)
+ Nƣớc hoặc nƣớc ót

Pha rắn:

KCl < 15%
(NH2)2CO
NH4Cl
CaCO3

11


Đối với công thức 3: Hàm lƣợng đạm cao (15 - 20%), Kali thấp (≤5%), không có lân. Ở
công thức này dùng sản xuất phân chất lƣợng cao bón thúc thay đạm hoặc trộn phân hỗn

hợp N.P.K 3 màu. VD: 20.0.5; 23.0.2 ...
* Công thức 4:
Pha lỏng

+ (NH2)2CO , H2SO4 (92-96%)
+ Amôniac lỏng: (18-19%)
+ Nƣớc hoặc nƣớc ót

Pha rắn:

KCl < 15%
(NH2)2CO
NH4H2PO4 (MAP)
CaCO3

Hoá chất
H2SO4
Amôniac

% nguyên
chất
Tỉ trọng
(tính tb)
94,0%
1,831
18,5%
0,928

% dinh dƣỡng
30,7%

15,2%

Đơn giá
(VAT)

S
N

Đối với công thức 4: So với công thức 3 do có bổ sung thêm NH4H2PO4 (MAP) hàm
lƣợng lân cao (50%) nên có thể điều chỉnh cả tổng hàm lƣợng đạm và lân lên rất cao
(N+P = 15 - 30%), Kali thấp (≤5%). Ở công thức này dùng để sản xuất phân chất lƣợng
cao nhƣ: 17.12.5; 15.15.5 ....
2.3 Quy trình công nghệ sản xuất phân hỗn hợp N-P-K
Về công nghệ sản xuất phân trộn NPK bao gồm các bƣớc sau:
-

Chuẩn bị các phân đơn biết thành phần dinh dƣỡng của chúng

-

Tính phối liệu theo tỷ lệ N: P2O5: K2O yêu cầu cho chứng loại cây bồng

-

Chuẩn bị phụ gia làm chất liên kết phân dơn hay phân trộn

12


-

Tạo hạt hay viên phân hỗn hợp hay phân đơn rồi đổ lẫn vào nhau theo mầu sắc và
tỷ lệ thành phần!

Đề sản xuất NPK thì phƣơng pháp tạo hạt và kỹ thuật nghiền đóng vai trò quan trọng. Có
thể tạo hạt bằng cách trộn các vật liệu hạt rắn rồi vê viên các hại nhỏ thành hạt lớn hơn.
Vê viên có thể thục hiện bong thùng quay, trong 1 máy nhào trộn hoặc trọng thiết bị vê
viên loại đĩa quay.
Những phân bón đƣợc chế tạo bằng cách hỗn hợp các phân đem thành sản phâm phân
hỗn hợp phân bón hỗn hợp không khác nhiều phân bón phức hợp về tính chất nông hoá
nhƣng hàm lƣợng dinh dƣỡng trong phân bón hỗn họp phụ thuộc rât nhiều vào thành
phần dinh dƣỡng của phân đơn nhƣng công nghệ đơn giản, chủ yếu là cơ học.
Theo hình 2.1 các phân đơn dùng đề chế tạo phân hỗn hợp đƣợc chia trong các thùng
chứa 1c - ld chứa (NH4)2SO4, supe, kali, amôphát đƣợc qua cân định lƣợng 2 để xác định
khối lƣợng các phân đơn phải trộn, sau đó các phân đơn đã định lƣợng đƣợc đua vào
thùng hỗn hợp để trộn sơ bộ, sau đó đua từng loại phân đơn đã trộn vào thùng trộn cuối
cùng 4 để trộn cho đều các loại phân dơn với nhau trong thùng trộn 4. Phân hỗn hợp ra
khói thùng trộn 4 đƣợc đinh lƣợng qua cân định lƣợng 8 để phối hợp với các hạt phân
hỗn hợp nhỏ mịn thu hồi trung quá bình sản xuất đua vào thùng chứa 7 cũng qua cân định
lƣợng 8 phối hợp phân hỗn hợp đã trộn ở thùng trộn 4 theo tỷ lệ nhất định rồi đua cả hỗn
hợp phân hỗn hợp và bụi phân vào thiết bị tạo hạt 3 nhờ dung dịch amôniắc ở thùng chứa
5a qua luu lƣợng về 6 để định lƣợng pha lỏng và rắn khi tạo hạt nhờ chất liên kết là phần
bụi và dung dịch NH3

13


Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất phân bón hỗn hợp
1a -1d: Thùng chứa các chất rắn

9: Tạo hạt anmôn hoá

2: Cân định lượng

10: thiết bị sấy

3: Thiết bị bộn sơ bộ

11: Thiết bi làm nguội

4: Thiết bị trộn

12: Sàng kép

5a 5-d: Thùng chúa các chất lỏng

13: Thiết bị nghiền

6: Tiết bị định lượng

14: Thiết bị lọc bụi

7: Thiết bị chứa sản phẩm tuần hoàn

15: Thùng chúa sản phẩm

8: Cân định lượng
Nếu dùng chất liên kết khác ta có các thùng chứa 5b; 5c; 5d chứa cấu tử lỏng dƣới
dạng dung dịch làm chất liên kết tạo rắn. Phân hỗn hợp sau amôn hoá và tạo hạt tại thiết
bị 9 bằng dung dịch NH3 ở 5a đƣa qua thiết bị sấy 10 để làm khô phân bón đến độ ẩm cần

thiết và đua đi làm nguội ở thiết bị 11 rồi đua đên thùng chứa sản phẩm 15, sau khi đã sấy
các hạt nhỏ không đạt yêu cầu ở sàng phân loại 12.
Với công nghệ sân xuất phân trộn đã nêu dùng chât liên kết là dung dịch amôniac
và tạo hạt trong thùng quay cho sản phâm đồng đêu vê thành phân dung dịch và cỡ hat và
đƣợc qua sàng phân loại, hạt nhỏ trở lại tạo hạt, hạt lớn qua đƣa về máy nghiền dập khi
cần thiết .Với sơ đồ này cho phép sản xuất phân trộn với các tỳ lệ thành phần dinh dƣỡng
N: P: K khác nhau vả sử dụng chất liên kết dƣới dạng lỏng.
Để tăng độ tin cậy của ngƣời tiêu dùng một sổ hãng sản xuất phân trộn đã sản xuất
từng loại viên cho mỗi chất dinh dƣỡng với mầu sắc khác nhau và chât liên két khác nhau
cũng đƣợc tiến hành tƣơng tự nhƣ dây chuyền đã nêu nhƣng mỗi loại viên dƣợc định
lƣợng theo yêu cẩu tỷ lệ thảnh phần đà tính.
Tỷ lệ dinh dƣõng trong phân trộn phổ biến hiện nay là tỷ lệ 25: 10: 10 hoặc 17:
17:17.
Cũng có thể không dùng trục liếp phân lân mà dùng H3PO4 cùng vói NH3 làm chất
liên kết và cung cấp amôphốt cho loại phân hỗn hợp giần P2O5 thay thế cho điamôniphot.

14


Với supe đơn không có khả năng chế tạo phân trộn giàu P2O5 mà chỉ cho phép loại từ 5 10 % P2O5 là thích hợp.
2.4. Quy trình sản xuất phân N-P-K (theo sơ đồ khối)
Công nghệ sản xuất phân NPK gồm nhiều công đoạn, chủ yếu bao gồm cả công đoạn
vê viên tạo hạt (kiểu đĩa hoặc thùng quay). Một số nhà máy chỉ sản xuất phân NPK dạng
trộn thô (chỉ phối trộn rồi đóng bao). Các công đoạn chính trong công nghệ sản xuất
NPK đƣợc chia thành 07 công đoạn chính là nghiền nguyên liệu, phối trộn nguyên
liệu, vê viên tạo hạt, sấy, sàng, làm nguội và đóng bao sản phẩm.
Hình 1. Thể hiện sơ đồ công nghệ sản xuất phân NPK, các nguyên nhiên liệu đầu
vào và các phát thải đi kèm đặc trƣng.

15

16


Nguyên liệu đƣợc vận chuyển đến nạp vào máy nghiền. Nguyên liệu sau nghiền
đƣợc băng tải vận chuyển nạp vào các bunke riêng biệt, đƣợc rót vào băng tải phối liệu,
qua cân định lƣợng, qua gầu tải và vào máy phối trộn. Sau quá trình trộn, phối liệu sẽtheo
băng tải đến thiết bị tạo hạt. Ở đây nguyên liệu đƣợc trộn đều, đồng thời phun nƣớc dạng
mù, tạo độ ẩm cho hỗn hợp phối liệu vê viên thành hạt NPK. Các hạt NPK trên đĩa (hoặc
thùng vê viên) sẽ đƣợc gạt dần xuống băng tải để đƣa bán thành phẩm NPK từ máy vê
viên sang máy sấy thùng quay. Tại máy sấy thùng quay, NPK sẽ đƣợc sấy khô từ độ ẩm
4-6% xuống còn 0,5-1,5% nhằm tăng độ bền cơ học của hạt và tạo độ ẩm tối ƣu cho hạt.
Sau khi sấy xong, NPK đƣợc băng tải chuyển đến sàng rung phân loại để phân loại
NPKtheo cỡ hạt. Phần hạt có kích thƣớc tiêu chuẩn 2 – 5 mm sẽ đƣợc đƣa sang thiết bị
làm nguội thùng quay, trở thành sản phẩm phân NPK. Phần hạt quá cỡ sẽ qua máy nghiền
búa, qua băng tải hồi lƣu để trở lại quá trình vê viên tạo hạt. Phần hạt nhỏ hơn tiêu chuẩn
sẽ rơi thẳng xuống băng tải thu hồi và cũng tuần hoàn lại theo đƣờng trên. Sau khi làm
nguội, NPK đạt tiêu chuẩn theo băng tải chảy vào si lô chứa, phía dƣới si lô tiến hành cân
đóng phân NPK thành phẩm. Quá trình sản xuất NPK gồm 7 công đoạn chính. Mỗi công
đoạn đó lại gồm một số công đoạn nhỏ hơn. Chi tiết của các bƣớc công nghệ đƣợc mô tả
cụ thể dƣới đây:
2.4.1. Nghiền nguyên liệu
Nguyên liệu ban đầu cho sản xuất NPK hầu hết tồn tại ở dạng hạt bao gồm các
nguyên liệu chính sau:
- Nguyên liệu chứa đạm (N): amôn sunfat, urê, Di Amôn Photphát, Amôn Clorua...
- Nguyên liệu chứa lân (P): supe photphat đơn, phân lân nung chảy, DAP, MAP,
Phốtphorite...
- Nguyên liệu chứa Kali: Kali clorua, Kali Sunphát....
Mục đích của quá trình nghiền nguyên liệu nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về độ

mịn (< 2mm) tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vê viên tạo hạt đồng thời sản phẩm sau
này có hình thức đẹp, tăng độ cứng cũng nhƣ bảo đảm đồng đều các thành phần trong hạt
phân và đảm bảo chất lƣợng phân. Nguyên liệu đƣợc nghiền bằng máy nghiền búa, sau
đó đƣợc băng tải vận chuyển nạp vào các phễu chứa liệu theo từng loại riêng biệt. Trong
quá trình này có phát sinh bụi, bụi từ lúc cấp liệu vào máy nghiền, và phát sinh ở băng tải
sau nghiền.
2.4.2. Phối trộn nguyên liệu

17


Mục đích của quá trình này là trộn đều các nguyên liệu trƣớc khi đƣa sang công
đoạn vê viên, tạo hạt nhằm đảm bảo tỷ lệ giữa các thành phần dinh dƣỡng trong
hạt phân. Các loại nguyên liệu nhƣ Urê, SA (Sunfat Amôn), supe phôtphat đơn, DAP
(Diamon Phosphate), KCl, phụ gia... tùy theo yêu cầu về tỷ lệ thành phần dinh dƣỡng của
sản phẩm mà chúng đƣợc trộn với tỷ lệ phối liệu khác nhau. Các loại nguyên liệu đƣợc
dùng cân điện tử tự động hoặc cân thủ công để xác định khối lƣợng từng loại sau đó đƣợc
đƣa vào thùng trộn.
Thùng trộn thƣờng ở dạng thùng quay, đặt nghiêng, có mục đích là đảo trộn đều các
nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu đƣợc trộn đều với nhau trƣớc khi đƣa sang công đoạn
vê viên, tạo hạt. Quá trình vận chuyển nguyên liệu trên băng tải sau khi cân vào thùng
trộn có phát sinh bụi.
2.4.3. Vê viên tạo hạt
Mục đích của quá trình này là tạo các hạt có kích thƣớc mong muốn (2 - 5mm), có
thành phần dinh dƣỡng và kích thƣớc hạt đồng đều, có độ ẩm thích hợp (4,5 - 6%) để
tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo. Hỗn hợp nguyên liệu sau khi đã trộn
đều đƣợc băng tải đƣa xuống máy vê viên dạng đĩa quay hoặc thùng quay. Thông
thƣờng đĩa vê viên đƣợc đặt nghiêng một góc khoảng 40-50o so với phƣơng ngang. Nƣớc
đƣợc đƣa vào thiết bị này bằng vòi phun nhằm tạo độ ẩm thích hợp cho nguyên liệu. Tại
đây, nhờ lực ly tâm và trọng lực của các nguyên liệu, độ ẩm do nƣớc đƣa vào, các hạt

NPK dần dần đƣợc hình thành. Quá trình tạo hạt đƣợc phân ra ba giai đoạn chính:
1- Tạo mầm hạt;
2- Nâng kích thƣớc hạt (còn gọi là quá trình trƣởng thành của hạt)
3- Bọc tạo áo sản phẩm.
Quá trình tạo mầm hạt sản phẩm đƣợc thực hiện trong khoảng 10-15 phút,cho đến
khi các hạt có kích thƣớc đồng đều nhau (1,5 - 2,0 mm). Kích thƣớc và độ đồng nhất của
mầm hạt là nhân tố quan trọng quyết định kích cỡ và độ đồng đều của sản phẩm cuối
cùng. Các hạt nhỏ sau sàng đƣợc tuần hoàn lại cũng có khả năng tạo mầm, chính các hạt
này giúp quá trình hình thành mầm nhanh hơn và nhiều hơn. Qúa trình hạt trƣởng thành
đƣợc tiến triển nhƣ sau: các hạt nhỏ khi chuyển động vào vị trí phun nƣớc, sẽ đƣợc tạo
một lớp ngoài ẩm (vị trí này thƣờng nằm thấp hơn vị trí hạt bắt đầu lăn xuống một chút ,
khoảng 1/5 đƣờng kính thiết bị), sau đó khi lăn xuống phần đáy thiết bị sẽ đƣợc bám
thêm 1 lớp bột nguyên liệu, hạt theo lực ma sát, lực li tâm sẽ lăn lên trên phía đỉnh thiết
bị, quá trình lăn do hạt quay theo nhiều chiều vì vậy lớp bột bị ép chặt vào hạt, khi hạt
18


lăn vào khu phun nƣớc quá trình nhƣ trình bày trên tiếp tục xảy ra, nhƣ vậy hạt ngày càng
to lên, và có xu hƣớng nổi lên trên bề mặt hỗn hợp, và tự trào ra ngoài thiết bị. Nhƣ vậy
quá trình cấp liệu là liên tục, cấp nƣớc là liên tục và bán thành phẩm tạo ra cũng liên tục.
Bọc tạo áo sản phẩm bằng lớp nguyên liệu khô và mịn, cấp vào phần vành ngoài thiết bị
tạo hạt đĩa quay trƣớc khi lấy sản phẩm ra. Màu sắc nguyên liệu bọc áo chính là yếu tố
quyết định màu sắc của sản phẩm cuối cùng. Hạt NPK sau đó sẽ chuyển xuống băng tải
đƣa sang công đoạn sấy.
2.4.4. Sấy
Mục đích của công đoạn sấy là tạo độ ẩm của hạt theo yêu cầu (2-4%) để làm tăng độ
cứng, tránh hiện tƣợng kết khối hạt. Sau quá trình vê viên tạo hạt, NPK bán thành phẩm
có độ ẩm khoảng 4,5 – 6%, đƣợc băng tải đƣa chuyển vào máy sấy thùng quay. Máy sấy
thùng quay thƣờng hoạt động theo nguyên lý sấy xuôi chiều: khí nóng và sản phẩm đi
cùng chiều với nhau trong thùng sấy. Khí nóng đƣợc cấp từ hệ thống lò hơi đốt than hoặc

dầu FO thông qua hệ thống quạt hút và quạt đẩy. Khí nóng dùng để sấy NPK có nhiệt độ
khoảng 250-300oC (sấy trực tiếp). Nhờ thùng quay đƣợc đặt nghiêng và bên trong thùng
có lắp các cánh đảo nên các hạt NPK đƣợc đảo đều và chuyển dần về cuối thùng sấy. Khi
ra khỏi thùng sấy, NPK có nhiệt độ là 80-90oC và độ ẩm đạt 2-4%. Dòng khí nóng sau
khi trao đổi nhiệt với NPK sẽ hạ xuống còn khoảng 110oC và mang theo nhiều bụi (và
khí độc hại). Sau khi sấy NPK đƣợc đƣa sang công đoạn sàng.

19


2.4.5. Sàng
Mục đích của công đoạn này là loại bỏ các hạt phân có kích thƣớc không
mong muốn (quá nhỏ hoặc quá to). Sản phẩm NPK sau khi sấy đến độ ẩm 2-4% đƣợc qua
băng tải rót lên sàng. Sàng đƣợc động cơ chuyền chuyển động qua cơ cấu rung lệch tâm.
Sàng có cấu tạo gồm 2 lớp, lớp trên có kích thƣớc mắt sàng là 5mm và lớp dƣới là 2mm.
Các hạt NPK có kích thƣớc lớn hơn 5mm đƣợc giữ lại trên mặt sàng và chuyển sang máy
nghiền búa (nghiền nhỏ) để đƣa quay lại thùng trộn. Các hạt có kích thƣớc nhỏ hơn 2mm
thì rơi xuống dƣới mắt sàng và qua hệ thống băng tải quay về công đoạn vê viên tạo hạt
lại. Còn lại các hạt đạt kích thƣớc đạt yêu cầu từ 2-5mm nằm ở giữa 2 mặt sàng đƣợc đƣa
vào thiết bị làm nguội.
2.4.6. Làm nguội
Sản phẩm NPK sau quá trình sàng phân loại có nhiệt độ khoảng 70-80oC và kích
thƣớc 2-5mm, độ ẩm 2-4% đƣợc đƣa vào thiết bị làm nguội có dạng thùng quay. Thùng
quay đƣợc thiết kế đặt nghiêng, sản phẩm chuyển dịch từ đầu thùng (cửa vào) đến cuối
thùng (cửa ra). Không khí đƣợc quạt hút vào thùng và đi ngƣợc chiều với sản phẩm và
làm hạ nhiệt độ của sản phẩm từ 70-80oC xuống còn 30oC. Khí sau khi ra khỏi thùng làm
nguội cũng chứa lƣợng lớn bụi sản phẩm. Do trong quá trình sấy, hạt NPK đƣợc tích
nhiệt nên quá trình bay hơi nƣớc tiếp tục xảy ra tại băng tải sau sấy, tại sàng bán thành
phẩm và tại thiết bị làm nguội để ra sản phẩm cuối cùng có độ ẩm 0,6 – 1,5% (theo chuẩn
quốc tế là 0,6 – 0,8%).

2.4.7. Đóng bao sản phẩm
Quá trình cân đóng bao thủ công thƣờng đƣợc thực hiện bởi 4-5 nhân công trên một
công đoạn đóng bao. Sản phẩm từ xilo chứa đƣợc cho tháo chảy xuống bao chứa đã hứng
phía dƣới và đặt trên một cân định lƣợng, tiếp đó đóng miệng bao sản phẩm bằng máy
may tay. Sản phẩm NPK sau khi đƣợc làm nguội đƣợc băng tải đƣa vào xilô thành phẩm,
sau đó đƣợc cân và đóng bao. Đối với từng cơ sở, quy trình cân và đóng bao đƣợc làm tự
động hoặc thủ công. Thông thƣờng các bao sản phẩm NPK có trọng lƣợng là 25kg hoặc
50kg.

20


2.5. Các vấn đề đặt ra khi sản xuất phân N-P-K

2.5.1. Các vấn đề về môi trƣờng
Trong sản xuất NPK, vấn đề ô nhiễm môi trƣờng từ quá trình sản xuất chủ yếu là bụi
(bụi nguyên liệu, bụi sản phẩm) và khí thải. Bụi phát sinh trong sản xuất NPK ở hầu hết
các công đoạn sản xuất và đây là đặc thù của ngành công nghiệp sản xuất NPK. Khí thải
gồm CO2, SO2, NO, CO, bụi lò ... phát sinh từ quá trình đốt dầu FO cung cấp nhiệt cho
công đoạn sấy NPK. Với nguồn phát sinh nƣớc thải, nƣớc phát sinh từ công đoạn xử lí
bụi và khí thải phát sinh. Lƣợng nƣớc này có thể để lắng và sử dụng tuần hoàn lại, bùn
nhão phơi khô và đƣợc tuần hoàn lại thiết bị trộn. Chất thải rắn chỉ có các loại bao bì
chứa các nguyên liệu, sản phẩm bị hƣ hỏng, rơi vãi. Các vấn đề môi trƣờng trong ngành
NPK theo công đoạn sản xuất đƣợc thể hiện trong bảng 3.

21


22

CHƢƠNG 3: PHÂN BÓN VI LƢỢNG.
3.1. Khái niệm
Phân vi lƣợng gồm các hỗn hợp những chất hóa học nhằm cung cấp các loại nguyên
tố vi lƣợng cho cây. Bên cạnh phân vi lƣợng, nhiều khi ngƣời ta còn bổ sung các nguyên
tố siêu vi lƣợng, đất hiếm, chất kích thích sinh trƣởng.
Vi lƣợng Chelate(-) là dạng vi lƣợng đƣợc chiết xuất bởi công nghệ tiên tiến nhất
trên thế giới từ các Amino thậm trí Free Amino Axít hoạt hóa gấp hàng ngàn lần so với
Vi lƣợng vô cơ đồng thời cây trồng lại hấp thụ đƣợc hoàn toàn và hoàn toàn ở dạng
không độc hại với cây trồng và con ngƣời. Do vậy giá của các loại này thƣờng cao hơn
nhiều so với các loại Vi lƣợng vô cơ song giá trị sử dụng của các loại này thƣờng cao gấp
hàng chục thậm trí hàng trăm lần so với không sử dụng nó.
Vi lƣợng dạng chelate: Rất bền, khả năng hấp thụ của cây trồng gấp hàng ngàn lần vi
lƣợng dạng vô cơ, không gây ngộ độc cho cây, thân thiện với môi trƣờng
3.2. Các triệu trứng cây thiếu các nguyên tố vi lƣợng

23


24