CN100357230C - 有机无机复混肥团聚－包裹无烘干造粒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机无机复混肥团聚-包裹无烘干造粒方法，属于肥料制造技术领域。该方法包括按配方备料、粉碎、混合、圆盘机造粒、包裹整形、筛分、检测、包装等步骤制备而成。本发明利用添加在物料中的部分原料进行的水合反应，把粒状肥料中的部分游离水转变成结晶水，无须烘干即能将肥粒内含水量降至10%以下，符合国家GB18877-2002的有关技术指标要求，从而降低了颗粒肥料的制造成本，并提高了产品的圆整度、均匀度、光洁度等质量指标。该方法可在有机无机复混肥料制造业推广应用。

Description

有机无机复混肥团聚-包裹无烘干造粒方法

技术领域

本发明涉及肥料制造技术领域，尤其涉及有机无机复混肥团聚法无烘干的造粒方法。

技术背景

有机无机复混肥由于其物料较轻，分散性强，一般采用以下两种方法进行造粒加工：一种方法是挤压造粒，不需要喷水，造粒后不需要干燥、冷却，具有流程简单、投资省、无需干燥、能耗低等优点，但其产品外观较粗糙，容易破碎，用户不太欢迎，同时根据我国有机无机复混肥标准GB18877的要求，产品水分应控制在10％以下，但在此条件下挤压造粒效率很低，模子的磨损也大。另一种是团聚法(圆盘或滚筒)造粒，从外观和贮藏性能看，其产品有一定的市场优势，但是，其加工前期物料的含水量要求较高，一般应控制在20％左右，待造粒后再烘干使含水量降至10％以下，这样能耗就较大，成本较高。因此，生产上急需有一种新的有机无机复混肥料造粒技术来取代上述的两种加工方法。

发明内容

本发明目的是，针对有机无机复混肥采用常规团聚法造粒，存在能耗较大，成本较高的缺陷，提出一种有机无机复混肥团聚-包裹法，无需烘干，成本较低，品质较好的有机无机复混肥造粒方法。

本发明有机无机复混肥团聚-包裹无烘干造粒方法的工艺原理，主要是在常规有机无机复混肥配料基础上，利用添加在物料中的部分原料进行的水合反应，把粒状肥料中的部分游离水转变成结晶水，以达到降低肥粒内含水量的目的，其中：

(1)每1000g半水石膏经CaSO₄·0.5H₂O+1.5H₂O＝CaSO₄·2H₂O反应，可结合186g的游离水。

(2)钙镁磷肥中的氧化物退水变成氢氧化物时，可吸收物料中的游离水，如氧化钙经CaO+H₂O＝Ca(OH)₂反应，每1000g氧化钙的水合能力为320g。

(3)每1000g水泥凝聚时可吸收约500g的水分。

上达物质的反应为放热反应，反应速度较快，粒肥温度很快升高，在此过程中也可蒸散部分水分。

(4)物料中的水溶性磷遇到钙镁磷肥和水泥等碱性物质，逐渐变成枸溶性的CaHPO₄·2H₂O，每1000gP₂O₅在形成CaHPO₄·2H₂O的过程中可使500g游离水变成结晶水，不过，这过程较慢。

通过上述几方面的综合作用，使粒料中的含水量由原先的20％左右下降到10％以下。

本发明目的通过以下技术方案来实现。

有机无机复混肥团聚-包裹无烘干造粒方法，按以下步骤进行：

(1)有机无机复混颗粒肥的备料：该颗粒肥的组分与各组分的重量百分比含量为：

有机质≥50％，N+P₂O₅+K₂O≥4％，含水量≤20％的猪粪或鸡粪

                                        38-45％

尿素(N≥46％，含水量≤1％)              15～22％

过磷酸钙(P₂O₅≥16％，含水量≤12％)      7～15％

粉状磷酸一铵(P₂O₅≥48％，含水量≤5％)   0～5％

氯化钾(K₂O≥60％，含水量≤2％)          7～12％

钙镁磷肥(P₂O₅≥15％)                    3～5％

粘结剂1(400号水泥)                      2～4％

粘结剂2(半水石膏)                       3～5％

水                                      2～4％；

(2)粉碎将有机肥、尿素、氯化钾和过磷酸钙分别用粉碎机粉碎，过2mm筛，按配方称量，备用；

(3)混合按有机肥、尿素、过磷酸钙、磷酸一铵及氯化钾的顺序，分别投入立式混合机后，混合2～3分钟，然后加水继续混合约5分钟；

(4)造粒将混合均匀物料送入1号圆盘造粒机转动造粒7～10分钟，盘内物料基本成粒后通过传送带出料，送入2号圆盘造粒机；

(5)包裹整形转动2号圆盘造粒机3-4分钟后，按粘结剂1(400号水泥)、粘结剂2(半水石膏)及钙镁磷肥的顺序，分别通过传送带加到2号圆盘造粒机的粒料上，各滚动1分钟左右，以逐层包裹使粒料增大，圆整，干燥，并送入贮仓内贮存硬化2小时以上；

(6)筛分  将贮仓内粒料送入滚动筛，将其中粒径＞4.75mm和＜1.0mm的粒料粉碎后作为回料送入混合机或直接送入圆盘造粒机，再造粒；

(7)产品将粒径在1.0～4.75mm的粒料质量检测合格后，由包装机灌袋封口即成产品。

本发明的有益效果：一是本发明有机无机复混肥团聚-包裹无烘干造粒方法，由于其配方与工艺合理，成品率可高达85％以上，与常规圆盘团聚法造粒成品率基本一致，其产品在达到有机无机复混肥料GB18877-2002技术指标的同时，其圆整度、均匀度、光洁度等外观指标也均较优；二是本发明利用添加在物料中的部分原料进行的水合反应，把粒状肥料中的部分游离水转变成结晶水，无须烘干即能使颗粒状产品的含水量降低到10％以下的目的，从而省去烘干过程，降低制肥成本，减轻环境污染；而其肥效与相同配方的常规有机无机复混颗粒肥(挤压造粒)相比，无明显差异(见表1)。

具体实施方式

一、产品配方设计：

按GB18877-2002规定，有机无机复混肥氮磷钾养分总量为≥15％，水分≤10％。根据当地实际情况，其氮磷钾配合式因作物种类而不同，一般为9-3-6或10-4-6。故本发明下述实施例产品设定为：养分总量为≥15％、氮磷钾配合式为9-3-6或10-4-6、有机质≥20％、水分≤10％。

二、主要设备：

①立式混合机1台；②链式粉碎机2台；③滚动筛1台；④刀片式粉碎机1台；⑤传送带6条；⑥圆盘造粒机，直径3m，2台；⑦斗式提升机和10m³贮仓1个；⑧包装机。

实施例1：(氮磷钾配合式为9-3-6的有机无机复混肥造粒方法)

按以下步骤进行：

(1)有机无机复混颗粒肥的备料：该颗粒肥的组分与每吨产品所含各组分的投料重量为：

①经无害化处理的有机肥：本例以猪粪为原料，平均含有机质≥50％，N+P₂O5+K₂O≥4％，含水量≤20％；每吨投料为400kg，其中提供有机质≥200kg，N+P₂O₅+K₂O≥16kg，水分80kg；

②尿素：N≥46％，水分≤1％，每吨投料为196kg；提供N90kg；

③过磷酸钙：P₂O₅≥16％，水分≤12％，每吨投料为150kg，提供P₂O₅ 24kg；

④氯化钾：K₂O≥60％，水分≤2％每吨投料为100kg，提供K₂O 60kg；

⑤钙镁磷肥：P₂O₅≥15％，每吨投料为40kg，提供P₂O₅ 6kg；

⑥粘结剂1硅酸盐水泥(400号)：每吨投料为40kg；

⑦粘结剂2半水石膏：每吨投料为50kg；

⑧水：每吨投料为24kg；

(2)粉碎将有机肥和过磷酸钙用链式粉碎机粉碎，尿素、氯化钾分别用刀片式粉碎机粉碎，过2mm筛，并分别按配方称量，备用；

(3)混合按猪粪、尿素、过磷酸钙、氯化钾的顺序，分别投入立式混合机后，混合均匀2～3分钟，然后加水，继续混合5分钟左右，达到产品质量均匀一致，混毕，打开出料口出料；

(4)造粒将混合均匀物料送入1号圆盘造粒机，调正好圆盘角度后(如物料大多数堆附盘边，说明盘面太陡，应调小圆盘倾角；若盘内物料只附在盘底而不滚，说明圆盘倾角太小，应调大圆盘倾角)转动造粒，使物料布满盘面滚动，既不积底也不堆边；当盘内物料转动造粒7～10分钟基本成粒后，通过传送带出料，送入2号圆盘造粒机；

(5)包裹整形转动2号圆盘造粒机3-4分钟，使从造粒工序来的粒状物料进一步提高强度后，按粘结剂1(400号水泥)、粘结剂2(半水石膏)、钙镁磷肥的顺序，分别通过传送带加入到2号圆盘造粒机的粒料上，各滚动一分钟左右，以逐层包裹在粒料表面，使颗粒增大、圆整、降低含水量，并增强颗粒抗压强度；包裹整形完毕后，停止圆盘转动，出料，由斗式提升机送入贮仑贮存2小时以上，完成化学反应，使游离水变成结晶水，反应放出的热量也可蒸散部分水分；

(6)筛分将粒料传送到滚动筛，将其中粒径小于1mm粉料，作为回料直接按量加到混合机或圆盘造粒机再次造粒；粒径大于4.75mm的粒子，作为回料通过链式粉碎机粉碎后送入混合机或圆盘造粒机再造粒；

(7)产品  将粒径1.0～4.75mm的粒料质量检测合格后通过输送带进入包装料斗，灌袋封口后即成产品。

上述8种原料的总重量为1000kg.含有机质≥200kg、氮(N)≥90kg、磷(P₂O₅)≥30kg.钾(K₂O)≥60kg、总养分≥180kg、水分126kg.其中有32kg左右的水转变成结晶水.因而产品含水量达到≤10％。

按上述工序造粒完成后，按GB18877-2002测定产品中的水分、pH、养分含量，结果如下：含水量9.3％，pH7.2，有机质20.7％，全氮(N)9.4％，有效磷(P₂O₅)3.2％，全钾(K₂O)6.5％，养分总量为19.1％。

实施例2：(氮磷钾配合式为10-4-6的有机无机复混肥造粒方法)

本实施例颗粒肥的组分与每吨产品所含各组分的投料重量为：

①有机肥：本例以猪粪为原料，含有机质≥50％，N+P₂O₅+K₂O≥4％，含水量≤20％；每吨投料为410kg；

②尿素：N≥46％，水分≤1％，每吨投料为215kg；提供N 98.9kg；

③过磷酸钙：P₂O₅≥16％，水分≤12％，每吨投料为70kg；提供P₂O₅ 11.2kg；

④磷酸一铵：P₂O₅≥48％，N≥8％，水分≤5％，每吨投料为50kg；提供P₂O₅24kg，提供N 4kg；

⑤氯化钾：K₂O≥60％，水分≤2％，每吨投料为100kg，提供K₂O 60kg；

⑥钙镁磷肥：P₂O₅≥15％，每吨投料为40kg，提供P₂O₅ 6kg；

⑦粘结剂1硅酸盐水泥(400号)：每吨投料为40kg；

⑧粘结剂2半水石膏：每吨投料为45kg；

⑨水：每吨投料为30kg；

本实施例所用设备与制备方法等均同于实施例1。

上述8种原料的总重量为1000kg，含有机质≥205kg、氮(N)≥100kg、磷(P₂O₅)≥41.1kg.钾(K₂O)≥60kg、总养分≥203.8kg、水分127kg，其中有31kg左右的水转变成结晶水.因而产品含水量≤10％。

实施例3：(氮磷钾配合式为7-4-7)

本实施例颗粒肥的组分与每吨产品所含各组分的投料重量为：

①有机肥：本例以鸡粪为原料，含有机质≥50％，N+P₂O₅+K₂O≥4％，含水量≤20％；每吨投料为450kg；

②尿素：N≥46％，水分≤1％，每吨投料为160kg，提供N 73.6kg；

③过磷酸钙：P₂O₅≥16％，水分≤12％，每吨投料为125kg，提供P₂O₅ 20kg；

④磷酸一铵：P₂O₅≥48％，N≥8％，水分≤5％，每吨投料为35kg；提供P₂O₅ 16.8，提供N 2.8kg；

⑤氯化钾：K₂O≥60％，水分≤2％，每吨投料为117kg，提供K₂O 70kg；

⑥钙镁磷肥：P₂O₅≥15％，每吨投料为50kg，提供P₂O₅ 7.5kg；

⑦粘结剂1硅酸盐水泥(400号)：每吨投料为40kg；

⑧粘结剂2半水石膏：每吨投料为40kg；

⑨水：每吨投料为18kg；

本实施例所用设备与制备方法等均同于实施例1。

上述8种原料的总重量为1000kg，含有机质≥225kg、氮(N)≥76kg、磷(P₂O₅)≥44kg.钾(K₂O)≥70kg、总养分≥190kg、水分129kg，其中有31kg左右的水转变成结晶水，因而产品含水量≤10％。

试验例：(田间使用效果对比试验)

以实施例1所制产品与相同配方的常规有机无机复混颗粒肥(挤压造粒)相比，在作物的肥效表现上无明显差异(表1)。

表1不同造粒工艺有机复混颗粒肥对黄花梨的产量影响

处理	单果重(g/个)	每个处理总产量(kg)	每株平均产量(kg/株)
				挤压造粒有机复肥	441.7	617.6	25.7
实施例1所制产品	456.7	619.2	25.8

Claims (1)

1、有机无机复混肥团聚-包裹无烘干造粒方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

(1)有机无机复混颗粒肥的备料：该颗粒肥的组分与各组分的重量百分比含量为：

有机质≥50％，N+P₂O₅+K₂O≥4％，含水量≤20％的猪粪或鸡粪

38-45％

尿素                15～22％

过磷酸钙            7～15％

磷酸一铵            0～5％

氯化钾              7～12％

钙镁磷肥            3～5％

粘结剂1-400号水泥   2～4％

粘结剂2-半水石膏    3～5％

水                  2～4％；

(2)粉碎将有机肥、尿素、氯化钾和过磷酸钙分别用粉碎机粉碎，过筛，按配方称量，备用；

(3)混合按有机肥、尿素、过磷酸钙、磷酸一铵、氯化钾的顺序，分别投入混合机后，混合2～3分钟，然后加水继续混合5分钟；

(4)造粒将混合均匀物料送入1号圆盘造粒机转动造粒7～10分钟，盘内物料基本成粒后出料，送入2号圆盘造粒机；

(5)包裹整形转动2号圆盘造粒机3-4分钟后，按粘结剂1-400号水泥、粘结剂2-半水石膏、钙镁磷肥的顺序，分别加到2号圆盘机的粒料上，各滚动一分钟，以逐层包裹使粒料增大，圆整，干燥，并送入贮仓内贮存硬化2小时以上；

(6)筛分  将贮仓内粒料送入滚动筛，将其中粒径＞4.75mm和＜1.0mm的粒料粉碎后作为回料送入混合机或直接送入圆盘造粒机，再造粒；

(7)产品将粒径在1.0～4.75mm的粒料质量检测合格后，由包装机灌袋封口即成产品。