CN102320901B - 熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法。属于混合肥料。其特征在于首先经高塔造粒装置制备高塔造粒尿素复合肥料颗粒，然后将尿素复合肥料颗粒进行石蜡一次包覆和改性沸石粉表面二次包覆制得，所述高塔造粒尿素复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料组成：尿素33～41，氯化铵18～23，氯化钾19～37，壳聚糖5～10，所述石蜡一次包覆，石蜡的用量为高塔造粒尿素复合肥料颗粒质量的0.5％～1.0％，所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：硬脂酸锌1～5沸石粉95～99。提供了一种与高塔造粒装置配套使用的缓释效果好，肥料营养全面、利用率高的高塔缓释长效氯基壳聚糖复合肥料及其制备方法。
Description
技术领域
本发明是一种熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法及其制备方法，属于混合肥料。
背景技术
氯离子的含量超过3％的复合肥称为氯基复合肥，因为氯基复合肥对某些忌氯作物的生长存在负面影响，而且氯离子在土壤中的集中大量残留，易造成土壤板结、盐化、碱化。所以有些复合肥生产企业将复合肥料产品中的钾源是硫酸钾，或者脱去氯化钾中的氯离子，制成所谓硫基复合肥。硫基复合肥制备工艺复杂，生产成本高，售价也较高，增加了农产品生产成本。
然而，氯是植物生长必须的七种微量元素之一，氯元素可以通过参与植物的光合作用进入植物细胞，起到调节植物细胞的渗透压和气孔的启动与闭合，有利于水分和养分的吸收，提高其抗旱能力，氯离子有促进光合作用和纤维形成等作用，对麻类等纤维作物施用尤为适宜；提高植物的抗病能力，如小麦的全蚀病、条锈病，玉米的茎枯病等。氯离子对土壤中的硝化细菌有抑制作用，能延缓铵态氮向硝态氮的转化速度，从而有效减少硝态氮流失和反硝化损失，是氮肥的肥效持久。再说，氯作物植物细胞中的稳定离子，对细胞内储存离子的平衡以及对氮、膦、钾、钙、镁、硅等元素的吸收都有积极作用，有利于促进植物茎叶的生长发育。
但是现有技术中的氯基复合肥料养分利用率仅为25％-35％，其中氮肥的利用率不足30％，损失特别严重，而且导致土壤污染、大气环境的污染。
如何使在复合肥料中的氯元素在促进农作物生长中发挥积极作用，既能优化、提高氯基复合肥料的利用率，又能避免其对作物生长和土壤环境的不利影响是人们期待解决的课题。
中国专利CN 200510102650.8公开了一种熔体料浆塔式造粒复合肥及其制造方法，解决的技术问题之一是传统的造粒方法生产的复合肥结构比较疏松，肥料溶解释放较快，肥效分解流失块，肥料利用率较低的问题。采用的技术方案是制造过程采用高温熔融尿素做载体，把原料融合均匀，在经塔顶喷淋冷却成粒。取得了较好的技术效果。但是采用上述制备方法生产的的高塔造粒复合肥料产品，缓释效果欠佳。
现有技术中的包膜控释肥，内质型控释肥，稳定性控释肥，生物抑制剂型控释肥，其包膜缓释材料多采用硫磺或合成树脂，其中硫磺膜易破碎，而且对水稻类等作物易产生毒害副作用。树脂包膜价格昂贵而且不易在土壤中降解。
现有技术中熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法还不多见。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种与高塔造粒装置配套使用的缓释效果好，肥料营养全面、利用率高，复合肥料中的氯元素能在农作物生长中充分发挥作用，工艺简单，生产成本较低，有益于土壤及大气及水体环境保护的高塔缓释长效氯基壳聚糖复合肥料及其制备方法。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：
本发明熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法及其制备方法，其特征在于首先经高塔造粒装置制备高塔造粒尿素复合肥料颗粒，然后将尿素复合肥料颗粒进行石蜡一次包覆和改性沸石粉表面二次包覆制得，其中：
所述高塔造粒尿素复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料组成：
所述石蜡一次包覆，石蜡的用量为高塔造粒尿素复合肥料颗粒质量的0.5％～1.0％，
所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：
硬脂酸锌 1～5
沸石粉 95～99
其制备方法包括如下步骤：
步骤1.高塔造粒尿素复合肥料颗粒的制备
a.尿素熔融
将按照拟定配方准确计量的尿素投入熔融槽中，加热至125℃～135℃，备一级混合；
b.氯化铵、氯化钾、壳聚糖预热
将按照拟定配方准确计量的氯化铵、氯化钾、壳聚糖投入一级混合罐中，预热至40℃～60℃，备用；
c.共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的氯化铵、氯化钾、壳聚糖混合均匀后，投入二级混合罐中，进一步混合均匀，料浆混合时间＜4min形成具有一定流动性能的共熔体，并将料浆温度控制在110℃-120℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的共熔体，通过高塔造粒系统造粒，冷却至塔下颗粒物料温度＜65℃，
转鼓冷却温度＜40℃，制得高塔造粒尿素复合肥料颗粒，备筛分；
e.筛分
步骤d制备的高塔造粒尿素复合肥料颗粒，经筛分后，得符合产品要求粒度的高塔造粒尿素复合肥料颗粒，备一次包覆，不符合产品要求粒度的物料，经破碎后，返回一级混合罐；
步骤2.石蜡一次包覆
步骤1中制得的高塔造粒尿素复合肥料颗粒，进入包覆机，用熔融石蜡对肥料颗粒表面进行包覆；
步骤3.改性沸石粉二次包覆
经步骤2一次包覆的肥料颗粒，进入包覆机中，用改性沸石粉二次包覆；检验合格后，计量、包装，即得一种熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法。
本发明熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法配方中的壳聚糖组分，既是一种可生物降解的生物高分子材料，又是一种新型植物生长调节剂。壳聚糖对人畜无害，来源广泛，降解产物可作为土壤碳和氮的来源。壳聚糖能促进植物根茎膨大、改良土壤、根治板结、显著提高作物产量和品质的功效。还可以提高植物免疫力，提高农作物的抗病能力，抑制根结线虫；在混合肥料配方中，是提高混合肥料的肥效、改良土壤的优选组分。本发明的壳聚糖组分是对现有技术作出贡献的配方组分。
本发明首先经高塔造粒装置制备高塔造粒复合肥料颗粒，然后将尿素复合肥料颗粒进行石蜡一次包覆和改性沸石粉表面二次包覆制得。主要是利用尿素熔融液与氯化铵、氯化钾、壳聚糖混合后能形成具有流动性能良好低共熔体的固体悬浮物混合料浆的特性，并通过造粒喷头，将混合料浆喷入造粒塔中，使其在重力降落的过程中与上升的空气流进行热交换，冷却固化形成颗粒，获得养分分布均匀的带有针孔状的尿素氯基壳聚糖复合肥料颗粒。高塔造粒技术简化了造粒生产工艺，节约干燥能耗，颗粒圆润、不易结块，生产工艺简便，有益环境保护，
然后将尿素氯基壳聚糖复合肥料颗粒进行石蜡一次包覆和改性沸石粉表面二次包覆。避免了硫磺膜易破碎，而且对水稻类等作物易产生毒害副作用。树脂包膜价格昂贵而且不易在土壤中降解的弊端。
本发明的目的还可以通过如下方法来达到：
本发明熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法及其制备方法，所述原料技术指标如下：
尿素；颗粒粒径小于2mm，缩二脲含量＜1.5％，氮含量≥46％
壳聚糖：颗粒度40～60目
沸石粉：颗粒度60-100目。
本发明熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法及其制备方法，所述高塔造粒复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料组成：
所述石蜡一次包覆，石蜡的用量为高塔造粒复合肥料颗粒质量的0.5％～1.0％，
所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：
硬脂酸锌 1～5
沸石粉 95～99
是申请人公开的优选的技术方案。
本发明熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法及其制备方法，所述高塔造粒复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料组成：
所述石蜡一次包覆，石蜡的用量为高塔造粒复合肥料颗粒质量的1.0％，
所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：
硬脂酸锌 5
沸石粉 95。
是最优的技术方案。
本发明熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法及其制备方法，其特征在于所述制备方法包括如下步骤：
步骤1.高塔造粒复合肥料颗粒的制备
a.尿素熔融
将按照拟定配方准确计量的尿素投入熔融槽中，加热至135℃，备一级混合；
b.氯化铵、氯化钾、壳聚糖预热
将按照拟定配方准确计量的氯化铵、氯化钾、壳聚糖投入一级混合罐中，预热至55℃，备用；
c.共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的氯化铵、氯化钾、壳聚糖混合均匀后，投入二级混合罐中，进一步混合均匀，料浆混合时间＜4min形成具有一定流动性能的共熔体，并将料浆温度控制在116℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的共熔体，通过高塔造粒系统造粒，冷却至塔下颗粒物料温度＜65℃，
转鼓冷却温度＜40℃，制得高塔造粒复合肥料颗粒，备筛分；
e.筛分
步骤d制备的高塔造粒复合肥料颗粒，经筛分后，得符合产品要求粒度的高塔造粒复合肥料颗粒，备一次包覆，不符合产品要求粒度的物料，经破碎后，返回一级混合罐；
步骤2.石蜡一次包覆
步骤1中制得的高塔造粒复合肥料颗粒，进入包覆机，用熔融石蜡对肥料颗粒表面进行包覆；所述石蜡一次包覆，石蜡的用量为高塔造粒复合肥料颗粒质量的1.0％，
步骤3.改性沸石粉二次包覆
经步骤2一次包覆的肥料颗粒，进入包覆机中，用改性沸石粉二次包覆；所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：
硬脂酸锌 5
沸石粉 95。
检验合格后，计量、包装，即得一种熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法。
是优选的技术方案。
本发明熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法的应用，其特征在于适用于小麦，玉米，水稻大田作物和蔬菜及果树施用，平均提高肥料利用率11.1％～19.3％，对粮食作物平均提高产量5.7％～17.3％，对于果树、蔬菜类平均提高产量13.1～27.9％。
本发明熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法及其制备方法公开的技术方案，相比现有技术有如下积极效果：
1.提供了一种与高塔造粒装置配套使用的缓释效果好，肥料营养全面、利用率高，复合肥料中的氯元素能在农作物生长中充分发挥作用，工艺简单，生产成本较低，有益于土壤及大气及水体环境保护的高塔缓释长效氯基壳聚糖复合肥料及其制备方法。
2.适用于小麦，玉米，水稻大田作物和蔬菜及果树施用，平均提高肥料利用率11.1％～19.3％，对粮食作物平均提高产量5.7％～17.3％，对于果树、蔬菜类平均提高产量13.1～27.9％。
3.高塔造粒和二次涂覆相结合，有效地提高了复合肥料的利用率和其缓释性能。避免了硫磺膜易破碎，而且对水稻类等作物易产生毒害副作用。树脂包膜价格昂贵而且不易在土壤中降解的弊端。
4.本发明的复合肥料配方中的壳聚糖组分的加入，对复合肥料肥效的提高，作物病虫害的防治和改良土壤方面效果显著。
附图说明
图1是本发明熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述：
实施例1按照如下步骤制备本发明的一种熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法
步骤1.高塔造粒复合肥料颗粒的制备
a.尿素熔融
准确称取的尿素40重量份投入熔融槽中，加热至135℃，备一级混合；
b.氯化铵、氯化钾、壳聚糖预热
准确称取氯化铵20重量份、氯化钾25重量份、壳聚糖6重量份投入一级混合罐中，预热至55℃，备用；
c.共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的氯化铵、氯化钾、壳聚糖混合均匀后，投入二级混合罐中，进一步混合均匀，料浆混合时间＜4min形成具有一定流动性能的共熔体，并将料浆温度控制在116℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的共熔体，通过高塔造粒系统造粒，冷却至塔下颗粒物料温度＜65℃，
转鼓冷却温度＜40℃，制得高塔造粒复合肥料颗粒，备筛分；
e.筛分
步骤d制备的高塔造粒复合肥料颗粒，经筛分后，得符合产品要求粒度的高塔造粒复合肥料颗粒，备一次包覆，不符合产品要求粒度的物料，经破碎后，返回一级混合罐；
步骤2.石蜡一次包覆
步骤1中制得的高塔造粒复合肥料颗粒，进入包覆机，用熔融石蜡对肥料颗粒表面进行包覆；所述石蜡一次包覆，石蜡的用量为高塔造粒复合肥料颗粒质量的1.0％，
步骤3.改性沸石粉二次包覆
经步骤2一次包覆的肥料颗粒，进入包覆机中，用改性沸石粉二次包覆；所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：
硬脂酸锌 5
沸石粉 95。
检验合格后，计量、包装，即得一种熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法。
实施例2～实施例7
按照实施例1的方法和步骤，按照表1的配方，制备本发明的一种熔体生物质复合氯基缓释肥料及其制备方法
表1
| 原料 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| 尿素 | 33 | 35 | 36 | 38 | 39 | 41 |
| 氯化铵 | 18 | 22 | 21 | 20 | 23 | 18 |
| 氯化钾 | 37 | 30 | 33 | 28 | 23 | 29 |
| 壳聚糖 | 6 | 7 | 5 | 8 | 7 | 5 |
| 石蜡 | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 1.2 | 0.9 | 1.0 |
| 硬脂酸锌 | 1 | 2 | 3 | 4 | 2 | 5 |
| 沸石粉 | 99 | 98 | 97 | 96 | 98 | 95 |
实施例1～实施例7制得的熔体生物质复合氯基缓释肥料均适用于小麦，玉米，水稻大田作物和蔬菜及果树施用，平均提高肥料利用率11.1％～19.3％，对粮食作物平均提高产量5.7％～17.3％，对于果树、蔬菜类平均提高产量13.1～27.9％。
Claims (6)
1.一种熔体生物质复合氯基缓释肥料，其特征在于首先经高塔造粒装置制备高塔造粒尿素复合肥料颗粒，然后将尿素复合肥料颗粒进行石蜡一次包覆和改性沸石粉表面二次包覆制得，其中：
所述高塔造粒复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料组成：
尿素 33～41
氯化铵 20～23
氯化钾 19～37
壳聚糖 5～10
所述石蜡一次包覆，石蜡的用量为高塔造粒尿素复合肥料颗粒质量的0.5％～1.0％，所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：
硬脂酸锌 1～5
沸石粉 95～99
其制备方法包括如下步骤：
步骤1.高塔造粒复合肥料颗粒的制备
a.尿素熔融
将按照拟定配方准确计量的尿素投入熔融槽中，加热至125℃～135℃，备一级混合；
b.氯化铵、氯化钾、壳聚糖预热
将按照拟定配方准确计量的氯化铵、氯化钾、壳聚糖投入一级混合罐中，预热至40℃～60℃，备用；
c.共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的氯化铵、氯化钾、壳聚糖混合均匀后，投入二级混合罐中，进一步混合均匀，料浆混合时间＜4min形成具有一定流动性能的共熔体，并将料浆温度控制在110℃-120℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的共熔体，通过高塔造粒系统造粒，冷却至塔下颗粒物料温度<65℃，转鼓冷却温度＜40℃，制得高塔造粒尿素复合肥料颗粒，备筛分；
e.筛分
步骤d制备的高塔造粒尿素复合肥料颗粒，经筛分后，得符合产品要求粒度的高塔造粒尿素复合肥料颗粒，备一次包覆，不符合产品要求粒度的物料，经破碎后，返回一级混合罐；
步骤2.石蜡一次包覆
步骤1中制得的高塔造粒尿素复合肥料颗粒，进入包覆机，用熔融石蜡对肥料颗粒表面进行包覆；
步骤3.改性沸石粉二次包覆
经步骤2一次包覆的肥料颗粒，进入包覆机中，用改性沸石粉二次包覆；检验合格后，计量、包装，即得熔体生物质复合氯基缓释肥料。
2.根据权利要求1的熔体生物质复合氯基缓释肥料，其特征在于所述原料技术指标如下：
尿素；颗粒粒径小于2mm，缩二脲含量＜1.5%，氮含量≥46%
壳聚糖：颗粒度40～60目
沸石粉：颗粒度60—100目。
3.根据权利要求1的熔体生物质复合氯基缓释肥料，其特征在于所述高塔造粒尿素复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料组成：
尿素 35～40
氯化铵 20～22
氯化钾 19～35
壳聚糖 5～10
所述石蜡一次包覆，石蜡的用量为高塔造粒尿素复合肥料颗粒质量的0.5％～1.0％，所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：
硬脂酸锌 1～5
沸石粉 95～99。
4.根据权利要求1的熔体生物质复合氯基缓释肥料，其特征在于所述高塔造粒尿素复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料组成：
尿素 40
氯化铵 20
氯化钾 25
壳聚糖 7
所述石蜡一次包覆，石蜡的用量为高塔造粒尿素复合肥料颗粒质量的1.0％，所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：
硬脂酸锌 5
沸石粉 95。
5.根据权利要求1的熔体生物质复合氯基缓释肥料，其特征在于所述制备方法包括如下步骤：
步骤1.高塔造粒尿素复合肥料颗粒的制备
a.尿素熔融
将按照拟定配方准确计量的尿素投入熔融槽中，加热至134℃，备一级混合；
b.氯化铵、氯化钾、壳聚糖
将按照拟定配方准确计量的氯化铵、氯化钾、壳聚糖投入一级混合罐中，预热至55℃，备用；
c.共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的氯化铵、氯化钾、壳聚糖混合均匀后，投入二级混合罐中，进一步混合均匀，料浆混合时间＜4min形成具有一定流动性能的共熔体，并将料浆温度控制在116℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的共熔体，通过高塔造粒系统造粒，冷却至塔下颗粒物料温度<65℃，
转鼓冷却温度＜40℃，制得高塔造粒尿素复合肥料颗粒，备筛分；
e.筛分
步骤d制备的高塔造粒尿素复合肥料颗粒，经筛分后，得符合产品要求粒度的高塔造粒尿素复合肥料颗粒，备一次包覆，不符合产品要求粒度的物料，经破碎后，返回一级混合罐；
步骤2.石蜡一次包覆
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经步骤2一次包覆的肥料颗粒，进入包覆机中，用改性沸石粉二次包覆；所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成：
硬脂酸锌 5
沸石粉 95
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6.权利要求1的熔体生物质复合氯基缓释肥料的应用，其特征在于适用于小麦，玉米，水稻大田作物和蔬菜及果树施用，平均提高肥料利用率11.1%～19.3%，对粮食作物平均提高产量5.7%～17.3%，对于果树、蔬菜类平均提高产量13.1～27.9%。
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