顆粒肥料在我國(guó)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

一、前言  

肥料的種類多種多樣。根據(jù)肥料產(chǎn)品的形態(tài)可分為液體肥料和固體肥料。液體肥料主要包括直接施肥的液氨、氮溶液和葉面噴施肥料等。液體肥料主要在美國(guó)和西歐使用，如美國(guó)液體肥料占化肥總消費(fèi)量的30%左右，西歐約占6%。大部分化肥為固體形態(tài)，根據(jù)顆粒的大小，又可分為粉狀肥料（prillfertilizer）和顆粒肥料(granularfertilizer)。  

固體肥料顆粒的大小取決于造粒工藝的不同。通過肥料液滴固化（如塔式噴淋造粒）或特定條件下的結(jié)晶以及反應(yīng)堆置熟化等工藝形成的顆粒較小，平均粒度在1mm左右甚至更小，為粉狀肥料，主要包括普通尿素、氯化鉀、氯化銨、碳銨、硫銨、結(jié)晶硝銨等。通過控制造粒塔及結(jié)晶器的工藝操作參數(shù)，也可形成平均粒度在1-2mm左右的肥料，如顆粒硝銨等，但要形成更大粒度的顆粒是困難的。  

顆粒肥料通常為通過特定的造粒裝置形成的較大粒徑的肥料，通常1-4mm顆粒的比例要求達(dá)到90%左右，則平均粒度約在2-3mm。包括大顆粒尿素、重鈣、磷銨、NPK復(fù)合（混）肥以及通過肥料二次加工形成的顆粒硫銨、顆粒氯化鉀等。  

影響化肥使用的關(guān)鍵因素除肥效外，還有儲(chǔ)存、運(yùn)輸和裝卸性能。化肥發(fā)展的初期，產(chǎn)品多為粉狀。雖然粉狀肥料混合起來比較容易，但有許多缺點(diǎn)，如離析，難以控制結(jié)塊，流動(dòng)性差，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施肥，在施用過程中易形成粉塵而流失等。解決以上問題的途徑之一是實(shí)現(xiàn)肥料的顆粒化。  

顆粒肥料物理性能好，裝卸時(shí)不起塵、長(zhǎng)期存放不結(jié)塊，流動(dòng)性好，施肥時(shí)易撒布，并可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)播肥、減少損失等要求，同時(shí)還可起到緩釋作用，提高肥料的利用率。此外，不同但大小相近的顆粒肥料可實(shí)現(xiàn)直接摻混，得到低成本的混配肥（BB肥），具有和復(fù)合肥同樣的肥效。因此肥料造粒技術(shù)不斷發(fā)展，大顆粒尿素、磷銨、復(fù)合肥、顆粒鉀肥等產(chǎn)品發(fā)展迅速。肥料顆?；钱?dāng)今化肥的發(fā)展趨勢(shì)之一。  

二、世界顆粒肥料的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)  

近幾十年來，世界化肥的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)較大的起伏過程。七、八十年代，世界化肥的生產(chǎn)和消費(fèi)發(fā)展迅速，在八十年代末達(dá)到最高峰。由于前蘇聯(lián)及東歐地區(qū)的體制巨變，世界化肥生產(chǎn)及消費(fèi)在九十年代初急劇下降，后由于發(fā)展中國(guó)家的化肥消費(fèi)不斷增長(zhǎng)，拉動(dòng)世界化肥的生產(chǎn)和消費(fèi)平穩(wěn)增加，今后將保持穩(wěn)定增加的勢(shì)頭。  

近20多年來，世界各肥料品種的變化如下表1所示。  

表1世界不同肥料消費(fèi)量的變化單位：折純千噸  

肥料品種1978/791988/891998/99  

硫銨2911.22994.82640.9  

尿素14196.129560.339621.1  

硝銨8910.29732.96963.3  

硝銨鈣4059.64538.33659.0  

液氨直接施肥.4310.65272.64499.4  

氮溶液2872.84608.54209.3  

碳銨、氯化銨5907.39171.28528.0  

磷銨8373.21356918967  

硝酸磷肥231071983167  

NK肥177158216  

NPK復(fù)合肥182602368819656  

鋼渣磷肥469.4169.18.3  

磷礦粉1262.51329.4187.9  

普鈣5786.56840.36975.8  

重鈣4138.24458.62183.9  

鈣鎂磷肥858.21236.91368.6  

PK肥239419281184  

氯化鉀12975.516588.913413.9  

硫酸鉀500.4674.6775.2  

其他鉀肥1076.21151.2188.5  

合計(jì)108379.0145074.5138414.9  

當(dāng)前世界化肥的年生產(chǎn)及消費(fèi)總量約1.35-1.4億噸（純養(yǎng)分），其中較大的化肥品種有尿素，約占總量的29%，磷銨占14%，NPK復(fù)合肥占14%，氯化鉀占10%，其次是液體氮肥（包括氮溶液及直施液銨）占6%，硝銨、普鈣和碳銨，分別占約5%，其他品種的化肥如硫銨、重鈣、硝酸磷肥等占的比重較低。  

自1978/79到1998/99的20年間，世界肥料的總量增加了約3000萬噸，增加的品種有尿素，增加了2543萬噸（純養(yǎng)分，下同），其次是磷銨，增加了1060萬噸；減少的品種有重鈣、磷礦粉、硝銨及PK肥等；其他品種的化肥生產(chǎn)基本維持不變。  

以上肥料品種中，屬于顆粒肥料的有磷銨、NPK復(fù)合肥，此外還有特別造粒的大顆粒尿素、顆粒鉀肥及顆粒硝銨等。磷銨和NPK復(fù)合肥從20年前占化肥總量的25%提高到現(xiàn)在的28%。今后仍有不斷增加的趨勢(shì)。  

1995年以來，世界新增尿素裝置能力中大顆粒尿素所占的比重不斷增加，如1995-1997年間，新增尿素能力中大顆粒尿素占20-25%，1998-1999增加到40%。當(dāng)前大顆粒尿素在尿素總量中占的比例已經(jīng)到20%。  

總之，在世界化肥總量中，磷銨、NPK復(fù)合肥、大顆粒尿素以及經(jīng)過二次造粒形成的混配肥、顆粒鉀肥等顆粒肥料約占35%左右。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的歐美地區(qū)，機(jī)械化施肥比較普遍，要求肥料顆?；皬?fù)合化，如在美國(guó)，鉀肥產(chǎn)量的40%都進(jìn)一步加工成顆粒鉀。顆粒肥料約占化肥總消費(fèi)量的60%。  

今后的5-10年，世界化肥的增長(zhǎng)主要集中在發(fā)展中國(guó)家，發(fā)展中國(guó)家施肥的主要問題是復(fù)合化率低，導(dǎo)致化肥的利用率低。提高化肥利用率的途徑之一即大力發(fā)展顆粒肥料。顆粒肥可直接施用，肥效高于粉狀肥料，也可做成BB肥，以提高施肥的復(fù)合化率。因此，世界顆粒肥料會(huì)有較快的發(fā)展。  

三、我國(guó)顆粒肥料的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)  

1999年，我國(guó)的化肥產(chǎn)量約3000萬噸，主要品種有尿素約1400萬噸，占肥料總量的47%，碳銨，占25%，普鈣占12%，磷銨占7%，NPK復(fù)合肥4%。其他品種硝銨、硫銨、氯化銨、氯化鉀等品種占的比例較低。  

我國(guó)化肥標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同化肥顆粒大小的要求如下所示。  

表2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同肥料的粒度要求  

肥料名稱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)粒度要求  

硫銨GB535-1995無要求  

尿素GB2440-910.85-2.8mm390%  

顆粒硝銨GB2945-911-2.8mm385%  

結(jié)晶硝銨GB2945-91無要求  

多孔粒狀硝銨ZBG21007-900.5-2.5mm390%  

顆粒氯化銨GB2946-921-4mm375%  

結(jié)晶氯化銨無要求  

碳銨GB3559-92無要求  

粒狀重鈣HG/T2219-911-4mm390%  

普鈣HG2740-95無要求  

鈣鎂磷肥HG2740-95細(xì)度通過250um篩80%  

氯化鉀GB6549-86無要求  

硫酸鉀ZB/TG21006-89無要求  

復(fù)混肥料GB15063-941-4.75mm390%  

粒狀DAP、MAPGB10205-881-4mm390%  

當(dāng)前，我國(guó)顆粒肥料主要有磷銨(包括DAP和MAP)、NPK復(fù)合肥、大顆粒尿素、顆粒多孔硝銨、重鈣以及各種混配肥，約占化肥總產(chǎn)量的20%左右。但其中約50%是以多種粉狀基礎(chǔ)肥料為原料，通過蒸汽團(tuán)粒工藝形成的混配肥料。  

“十五”期間，提高肥料的復(fù)合化率是我國(guó)化肥行業(yè)的主要發(fā)展方向。提高肥料的復(fù)合化率主要有三種途徑，一是直接生產(chǎn)加工成復(fù)合肥料，如采用各種化學(xué)法生產(chǎn)的NPK復(fù)合肥，產(chǎn)品為粒狀；二是以粉狀基礎(chǔ)肥料為原料，通過蒸汽團(tuán)粒法或擠壓法再造粒形成的混配肥；三是把基礎(chǔ)肥料加工成顆粒肥料，施用時(shí)通過摻混的方法做成BB肥料，實(shí)現(xiàn)復(fù)合化。  

當(dāng)前，由于國(guó)內(nèi)復(fù)合肥市場(chǎng)前景較好，許多原有MAP及DAP生產(chǎn)裝置的企業(yè)都規(guī)劃采用國(guó)內(nèi)開發(fā)的技術(shù)改產(chǎn)NPK復(fù)合肥，云南磷復(fù)肥基地將大力發(fā)展DAP；蒸汽團(tuán)粒法的生產(chǎn)裝置我國(guó)已經(jīng)建設(shè)了上千套裝置，能力閑置較大；BB肥的生產(chǎn)及消費(fèi)在我國(guó)比例還較小，但當(dāng)前已經(jīng)呈現(xiàn)較好的發(fā)展前景。  

國(guó)外曾對(duì)不同的復(fù)混肥生產(chǎn)工藝的投資及成本進(jìn)行了比較，規(guī)模以20萬噸/年計(jì)，結(jié)果如下：  

表3不同復(fù)混肥生產(chǎn)工藝的投資(百萬美元)  

投資項(xiàng)目BB肥擠壓造粒蒸汽造?；瘜W(xué)造粒  

總投資3.28.710.416.4  

表4不同生產(chǎn)工藝的復(fù)混肥生產(chǎn)成本美元/t  

項(xiàng)目BB肥擠壓造粒蒸汽造?；瘜W(xué)法  

固定成本8.121.424.536.3  

可變成本11.513.515.416.1  

原料成本138.9126.8126.8128.9  

袋裝產(chǎn)品成本158.5161.7166.7181.3  

BB肥的生產(chǎn)只是將各種原料機(jī)械摻混后包裝，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，無三廢排放，投資省，配方靈活，產(chǎn)品具有廣泛的適應(yīng)性。雖然其原料成本比其他的工藝高約10美元/噸，但由于投資只有其他工藝的1/3—1/5，因此，產(chǎn)品的總成本要低于其他的工藝10-20美元/噸。  

BB的發(fā)展需要化肥原料的顆粒大小基本一致，否則會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品在儲(chǔ)運(yùn)過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象，導(dǎo)致養(yǎng)分不均。我國(guó)BB肥料發(fā)展緩慢，究其原因，一是基礎(chǔ)顆粒肥料缺少，二是許多農(nóng)民及化肥生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者還有認(rèn)識(shí)上的誤解。  

我國(guó)的顆粒磷肥產(chǎn)能已經(jīng)具有一定的規(guī)模，當(dāng)前DAP、MAP、TSP的產(chǎn)量及進(jìn)口DAP的量合計(jì)接近1000萬噸/年，今后仍將不斷增加。但我國(guó)的顆粒氮肥及鉀肥比較缺乏。我國(guó)氮肥以尿素和碳銨為主，碳銨為逐漸淘汰的產(chǎn)品，大顆粒尿素在1996年才有第一套裝置投產(chǎn)，顆粒鉀肥當(dāng)前仍為空白，這是我國(guó)近年來BB肥發(fā)展緩慢的主要原因。  

此外，許多農(nóng)民及化肥生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者習(xí)慣認(rèn)為化學(xué)法生產(chǎn)的復(fù)合肥肥效優(yōu)于其他物理法生產(chǎn)的混配肥。但農(nóng)業(yè)試驗(yàn)已經(jīng)表明，等養(yǎng)分、等形態(tài)的復(fù)混肥，在施肥方法相同時(shí)，其肥效相當(dāng)。BB肥和復(fù)合(混)肥在肥效上不會(huì)有明顯的差別。  

當(dāng)前我國(guó)多套大顆粒尿素裝置相繼投產(chǎn)，生產(chǎn)能力達(dá)到200萬噸/年，部分產(chǎn)品出口海外，市場(chǎng)前景較好，且仍有多個(gè)企業(yè)在“十五”期間規(guī)劃建設(shè)大顆粒尿素裝置。這為我國(guó)發(fā)展BB肥料提供了氮肥原料基礎(chǔ)。許多企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到BB肥在我國(guó)的良好市場(chǎng)前景，在全國(guó)積極開展生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)。  

顆粒肥料即使不做BB肥，也比粉狀肥料優(yōu)越，如肥效長(zhǎng)一些，物性好等。在市場(chǎng)上大顆粒尿素比小粒尿素售價(jià)高50-100元。  

當(dāng)前，我國(guó)的大部分肥料仍為粉狀產(chǎn)品，如普通尿素、碳銨、普鈣、硫銨、氯化銨、氯化鉀等。其中的一部分成為復(fù)混肥的原料，但大部分約70%仍以粉狀形態(tài)施用到農(nóng)田中。雖然，碳銨、普鈣等產(chǎn)品呈逐漸減少的趨勢(shì)，但由于在我國(guó)基數(shù)大，今后在一定時(shí)期內(nèi)仍將占有一定的比重。因此，結(jié)合我國(guó)提高肥料利用率的發(fā)展戰(zhàn)略，將粉狀肥料加工成顆粒肥料將有較好的市場(chǎng)前景。  

四、顆粒肥料的生產(chǎn)工藝  

顆粒肥料的生產(chǎn)工藝可分為料漿法和干法兩種工藝。前者指在化肥的生產(chǎn)過程中，由能源或礦物原料直接加工成顆粒產(chǎn)品，如大顆粒尿素、磷銨、重鈣、化學(xué)法生產(chǎn)的NPK復(fù)合肥等；干法主要指將粉狀的肥料產(chǎn)品通過物理工藝再造粒形成顆粒產(chǎn)品，包括國(guó)內(nèi)廣泛采用的蒸汽團(tuán)粒法和歐美較多采用的輥式擠壓法。  

料漿法主要是大型的基礎(chǔ)肥料生產(chǎn)所采用，蒸汽團(tuán)粒法主要用于加工混配肥，在世界各地都有采用，我國(guó)能力最大，生產(chǎn)裝置有千余套；輥式擠壓法是將粉狀肥料進(jìn)一步加工成顆粒肥料成本最低的生產(chǎn)工藝。它工藝簡(jiǎn)單，完全是物理過程，投資低，只需要單一的電為能源，加工成本低，對(duì)熱敏性物料更為適合，在歐美等地區(qū)使用比較普遍。如世界上90%的顆粒鉀肥都是采用擠壓法生產(chǎn)的，此外，混配肥、硫銨、硝銨、普鈣等在歐美都部分采用擠壓法加工成顆粒肥料，直接施用或?yàn)锽B肥提供原料。  

在我國(guó)，天津堿廠較早的引進(jìn)德國(guó)生產(chǎn)的輥式擠壓機(jī)用于生產(chǎn)大顆粒氯化銨，主要出口東南亞地區(qū)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)云南也有兩個(gè)化肥企業(yè)引進(jìn)了輥式擠壓造粒裝置用于復(fù)混肥的生產(chǎn)。  

五、建議  

在我國(guó)，農(nóng)業(yè)消費(fèi)的大部分肥料仍為粉狀產(chǎn)品，在大力發(fā)展復(fù)合肥生產(chǎn)的同時(shí)，將粉狀肥料進(jìn)一步加工成顆粒肥料，或成為BB肥料，提高施肥復(fù)合化率，或直接施用，提高肥料利用率，都將具有較好的市場(chǎng)前景。針對(duì)我國(guó)化肥生產(chǎn)的特點(diǎn)，建議如下：  

1、美國(guó)40%的鉀肥為顆粒鉀，我國(guó)顆粒鉀肥的生產(chǎn)還是空白。為BB提供原料，可在青海鉀肥廠100萬噸/年項(xiàng)目建設(shè)的同時(shí)，建設(shè)30萬噸/年顆粒鉀肥裝置；在沿海主要氯化鉀上岸港口，建設(shè)3-4套總計(jì)能力90-120萬噸/年的顆粒鉀肥裝置；大的硫酸鉀生產(chǎn)企業(yè)可建設(shè)2-3套總能力20-30萬噸/年的顆粒硫酸鉀生產(chǎn)裝置，最終全國(guó)形成150-180萬噸/年的顆粒鉀肥生產(chǎn)裝置，可為國(guó)內(nèi)500萬噸/年的BB肥提供鉀肥原料，并使直接施肥中顆粒鉀肥占到30%。  

2、我國(guó)磷肥的主要品種是普鈣，由于養(yǎng)分低，市場(chǎng)逐漸萎縮，為提高競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)品的附加值，可在較大的普鈣生產(chǎn)廠建設(shè)多套總能力在100萬噸/年的顆粒普鈣裝置。  

3、我國(guó)當(dāng)前大顆粒尿素的能力已超過200萬噸/年，“十五”末，預(yù)計(jì)可達(dá)到400-500萬噸/年；當(dāng)前我國(guó)還有100萬噸/年的粉狀硫銨，大部分用于東三省的大田水稻直接施肥，如果加工成顆粒硫銨，必將受到市場(chǎng)的歡迎；我國(guó)的氯化銨還有350萬噸/年，當(dāng)前主要作蒸汽團(tuán)粒法混配肥的原料。隨著我國(guó)聯(lián)堿規(guī)模的擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷路將受到影響，必須開拓直接施肥和出口市場(chǎng)。如果企業(yè)進(jìn)一步加工成顆粒氯化銨，不但提高產(chǎn)品的附加值，頂替碳銨逐漸萎縮空出的市場(chǎng)，還可擴(kuò)大出口，緩解國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的壓力。碳銨在我國(guó)仍占有較大的比重，其市場(chǎng)空間越來越小。碳銨易揮發(fā)，如果采用擠壓法生產(chǎn)顆粒碳銨，可進(jìn)一步提高碳銨產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。  

總之，顆粒肥料的發(fā)展在我國(guó)有較好的市場(chǎng)前景，當(dāng)前產(chǎn)品仍以粉狀肥料為主的化肥企業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的顆?；瘜⑹翘岣弋a(chǎn)品的附加值和競(jìng)爭(zhēng)力的良好途徑之一。

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