CN101475414A - 一种塔式造粒制缓释肥的生产方法 - Google Patents

一种塔式造粒制缓释肥的生产方法 Download PDF

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Abstract

一种塔式造粒制造缓释肥料的方法。将固体尿素或者尿素溶液与甲醛溶液加热混合形成混合料浆，尿素和甲醛的摩尔比是(1～8)∶1，混合料浆温度是40℃～80℃；预热到50℃～80℃的磷肥和选自氮肥、钾肥或固体填充物中的一种或几种与尿素甲醛溶液混合，混合后的料浆加入少许稀硫酸溶液后从塔顶喷下，即制得颗粒复合肥料。本发明方法利用尿素与甲醛在酸性溶液中的缩合反应是放热反应的原理，达到闪蒸水分的目的，降低了造粒塔的高度，同时也降低了混合料浆的温度，能生产各种配方的复合肥料，该复合肥料缓释且不宜结块。

Description

一种塔式造粒制缓释肥的生产方法
技术领域
本发明涉及一种塔式造粒制造缓释肥料的方法，具体地说，是涉及一种塔式造粒制造含氮或氮磷或氮磷钾缓释肥料的方法。
背景技术
最近几年，塔式造粒由于颗粒成球度好，表面光泽度好，成品率高在我国迅速普及。但是，该方法由于局限于高氮，生产配方受到限制，只能生产高氮低磷中钾，不适合于我国大多数企业生产多种配方的需要。
中国专利CN1546441A公开了一种熔体料浆塔式造粒制造复合肥料的方法，其熔融温度在(130℃～145℃)，塔高在60m～100m。如此高的造粒温度，物料停留时间稍长，缩二脲的生成量就会显著增加，缩二脲过多在肥料施用会引起农作物的伤害。该方法塔体过高，造粒塔每一米的造价约10万，100米造价约1000万，对于大多数中小企业来说，为生产单一配方投资过大得不偿失。
中国专利CN147380A公开了一种油冷式喷浆造粒制复合肥新工艺，油冷造粒由于耗油量大，约百分之四，使得企业生产成本上升，另外油随着复合肥施用于农田，给土壤造成了污染，目前这一方法很少有企业在采用。
中国专利(申请号2006101590915)公开了一种高塔缓释复合肥的生产方法，它是在混合料浆中加入预先制造的脲甲醛，然后进行高塔造粒，这种方法虽然制成了缓释肥料，但没有充分利用尿素与甲醛在酸性条件下发生反应并放出热量，从而减少塔高。
中国专利CN1880286A公开了一种无干燥工序的复混肥料生产方法，它是尿素与甲醛生成混合料浆，然后喷在其它的加热固体物料上，且有部分返料，虽说是一种经济的生产方法，但与塔式造粒相比，还不够经济，且粒子外观也不够圆润，没有光泽。
发明内容
本发明的目的是提供一种塔式造粒制造缓释肥料的方法，该方法是利用尿素和甲醛反应时生成的反应热，使料浆温度升高，达到闪蒸的目的。料浆在预混合时温度在40℃～80℃，这样缩二脲生成机会大大减少。
本发明的原理是：尿素与甲醛在一定温度条件下，能生成羟甲基脲，进一步，羟甲基脲在酸性条件下缩合，生成一亚羟甲基脲。缩合反应是放热反应，每摩尔能放出8千卡的热量，利用此反应的放热来达到蒸发水分的目的。同时，由于部分尿素和甲醛发生了缩合反应，既减少了缩二脲生成的机率，又使产品能维持较长时间的肥效。
本发明是这样实现的。本发明的一种塔式造粒制缓释肥生产方法包括以下步骤：
(1)固体尿素或者尿素溶液与甲醛溶液加热混合形成尿素甲醛混合料浆，所属尿素和甲醛的摩尔比是(1～8)：1，混合料浆的温度是40℃～80℃；
(2)固体物料预热后与尿素甲醛混合料浆混合，所述的固体物料是磷肥和氮肥、钾肥或固体填充物中的一种或几种混合物，固体物料的预热温度是50℃～80℃，得造粒混合料浆；
(3)造粒混合料浆与少许稀硫酸溶液混合后自塔顶喷下，即得颗粒复混肥料，塔体高30m～60m，直径6m～20m。
本发明方法中所用的尿素可以是固体尿素，也可以是尿素厂生产过程中的中间产品尿素溶液，尿素溶液的浓度必须≥90重量％。所述的甲醛溶液是浓度为30～50重量％的浓甲醛溶液。所述的尿素和甲醛的摩尔比是(1～8)：1，优选的摩尔比是(3～6)：1。所述的混合料浆的温度40℃～80℃，优选的温度是50℃～70℃。
本发明的方法中，制复合肥时尿素与甲醛混合料浆占总物料料浆的10～60重量％，优选加入量是30～50重量％。制大颗粒尿素时，基本上不加入其它物料，少量的加入几种微量元素也可。
制造复合肥料时，加入的固体物料需要进行预热处理，固体物料的预热温度是50℃～80℃，优选是70℃～75℃。具有较大颗粒度的固体物料在加入前需要进行破碎处理，固体物料的粒度应小于2mm，优选小于1mm。
本发明的方法中，所述的固体物料氮肥是尿素、硝酸铵、氯化铵或硫酸铵中的一种或几种混合物，磷肥是普通过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸一铵或磷酸二铵中的一种或几种混合物，钾肥是氯化钾或硫酸钾中的一种或两种混合物，固体填充物是高岭土、石膏粉、粘土、膨润土、白云石粉、碳酸钙粉或方解石粉中的一种或几种混合物。
本发明的方法中，在加入固体物料的同时，加入中量元素肥料和微量元素肥料，所述的中量元素肥料是含有钙、镁、硫的化合物，包括白云石、硫酸钙、硫酸镁等，微量元素肥料是含有硼、铁、锌、铜、锰的化合物，包括硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂、硼酸等。
本发明方法与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的方法，利用尿素与甲醛反应生成羟甲基脲，羟甲基脲在酸性条件下缩合反应，每摩尔能放出8千卡的热量，使熔融料将达到闪蒸，从而使得混合料浆中的水份减少到3％，这样可以生产各种配方的复合肥料，而不局限于传统塔式造粒制得高氮配比的复合肥料。
2、由于混合料浆中的水份升高，混合料浆的造粒温度可以降低，传统的塔式造粒混合料浆温度均超过100℃，本发明只要60℃～80℃就可以了，这样造粒塔就变低了，节省了投资。混合料浆的造粒温度降低，使缩二脲不易生成。
3、本发明方法对比传统的转鼓造粒，是没有返料的，无需筛分，产品圆润有光泽，深受用户喜爱。
4、本发明的方法，在尿素和甲醛反应生成脲醛，是一种缓释高效化肥，肥料施入土壤后，持续释放，满足作物生成的需要，减少了氮素流失，提高了肥料利用率。
5、本发明的方法，由于尿素和甲醛反应在先，减少了尿素和磷铵、氯化钾等基础肥料反应生成复盐的可能性，从而降低肥料的结块
具体实施方式
为了更好地实施本发明，现举出如下实施例对本发明作进一步的说明，但实施例不是对本发明的限制，实施例中的百分比均为重量百分比。
实施例1：
取固体尿素240kg，40％浓度的甲醛溶液50kg，搅拌混合加热到60℃，与预先加热到70℃的磷酸一铵340kg、氯化钾250kg、石膏粉(CaSO4)160kg混合，混合后的料浆再与稀硫酸(20％浓度)30kg一起从塔顶喷下，塔的有效高度40m，塔内径10m，即得到高浓度的颗粒氮磷钾复混肥料，产品含N 15.00％，P2O5 15.00％，K2O 15.00％。产品的颗粒强度大于30牛顿/颗。
实施例2：
取尿素二段蒸发器出口的尿素溶液400kg，浓度为99.7重量％与160kg、浓度为50％的甲醛溶液混合，混合后的溶液再与预热到50℃，预先破碎后的磷二铵200kg，硫酸钾300kg，碳酸钙粉80kg，硫酸锌1.5kg混合，混合后的料浆与稀硫酸(30％浓度)20kg一起从塔顶喷下，塔的有效高度60m，塔内径20m，即得到高浓度的氮磷钾复混肥料，该复混肥料规格为N-P2O5-K2O＝22-9-15，产品的颗粒强度大于40牛顿/颗。该复混肥料可作为烟草专用肥，施用效果明显。
实施例3：
取尿素厂二段蒸发器出口尿素溶液200kg，浓度为95.0重量％，与40kg，浓度为45％的甲醛溶液混合，然后再与预热到80℃的磷酸一铵100kg，普钙400kg，硫酸钾200kg，白云石100kg及硼砂3kg的物料混合，混合后的料浆与稀硫酸(40％浓度)10kg从高度为40m的塔顶喷下，得到中浓度的颗粒氮磷钾复混肥料，产品规格为N-P2O5-K2O＝10-10-10，产品的颗粒强度大于40牛顿/颗。
实施例4：
取固体尿素280kg，加入浓度为30％的甲醛溶液50kg，在70℃下搅拌混合，形成的混合液与预先加热到80℃的重过磷酸钙150kg、氯化钾100kg及膨润土460kg混合，混合后的物料与稀硫酸(30％浓度)10kg一起从高度为30m的塔顶喷下，即得到颗粒氮磷钾复混肥料，产品规格为N-P2O5-K2O＝12-7-6，产品的颗粒强度大于25牛顿/颗。
实施例5：
取尿素二段蒸发器出口的尿素溶液700kg，浓度为99.7重量％，与300kg浓度为40％的甲醛溶液混合，混合后的溶液与稀硫酸(60％浓度)30kg混合后一起从高度为50m的塔顶喷下，即得到缓释大颗粒尿素，产品含氮38％。产品的颗粒强度大于30牛顿/颗。
实施例6：
取固体尿素600kg，加入浓度为30％甲醛100kg，混合溶液升温到60，与固体氯化钾350kg混合，混合后得料浆与稀硫酸(50％浓度)20kg混合后一起从高度为50m的塔顶喷下，即得到产品规格为N-K2O＝27-21的复混肥料。产品的颗粒强度大于40牛顿/颗。

Claims (7)

1、一种塔式造粒制造缓释肥料的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)固体尿素或者尿素溶液与甲醛溶液加热混合形成尿素甲醛混合料浆，所属尿素和甲醛的摩尔比是(1～8)：1，混合料浆的温度是40℃～80℃；
(2)固体物料预热后与尿素甲醛混合料浆混合，所述的固体物料是磷肥和氮肥、钾肥或固体填充物中的一种或几种混合物，固体物料的预热温度是50℃～80℃，得造粒混合料浆；
(3)造粒混合料浆与少许稀硫酸溶液混合后自塔顶喷下，即得颗粒复混肥料，塔体高30m～60m，直径6m～20m。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的尿素和甲醛的摩尔比是(3～7)：1。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的混合料浆的温度是50℃～70℃。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的固体物料中的氮肥是尿素、硝酸铵、氯化铵或硫酸铵中一种或几种的混合物，磷肥是普通过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸一铵或磷酸二铵中一种或几种的混合物，钾肥是氯化钾或硫酸钾中一种或两种的混合物，固体填充物是高岭土、石膏粉、粘土、膨润土、白云石粉、碳酸钙粉或方解石粉中一种或几种的混合物。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的固体物料的粒度小于1mm。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：尿素甲醛混合料浆占总混合料浆的30～50重量％。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在加入固体物料的同时，加入中量元素肥料和微量元素肥料，所述的中量元素肥料是含有钙、镁或硫的化合物；微量元素肥料是含有硼、铁、锌、铜、锰的化合物。
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