CN102408277A - 高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法。属于混合肥料。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31～49，磷酸一铵30～36，硫酸钾15～39，石蜡的用量为高塔复合肥质量的0.5％～1.0％，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。提供了一种能够与高塔造粒装置配套使用的缓释效果好，肥料养分利用率高，复合肥料中的磷元素含量高；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高磷硫基复合肥料及其制备方法。
Description
技术领域
本发明是一种高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法。属于混合肥料。
背景技术
硫基复合肥中的硫元素是继氮、磷、钾后的作物生长必须的第四大营养元素，氯离子含量＜3％，可有效的改善土壤缺硫状况，为作物直接提供硫养分。硫基复合肥对于作物和土壤的适应性强、使用范围广，适用于各类粮食作物和经济作物以及烟草、甘蔗、马铃薯、茶叶等忌氯作物，可用作基肥、追肥、种肥和根外追肥。对农作物产量的提高和农产品的品质的改善发挥着极为重要的作用。因此广泛被施用。
但是现有技术中的硫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。
硫基复合肥生产工艺复杂，生产能耗高，腐蚀设备、浪费资源，导致生产成本高，而且污染环境。
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。
现有技术中高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料还不多见。
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，而提供一种能够与高塔造粒装置配套使用的缓释效果好，肥料养分利用率高，复合肥料中的磷元素含量高；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高磷硫基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：
本发明的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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：
尿素 31～49
磷酸一铵 30～36
硫酸钾 15～39
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℃～138℃，备一级混合；
b.磷酸一铵、硫酸钾预热
将按照拟定配方准确计量的磷酸一铵、硫酸钾投入一级混合罐中，预热至40℃～60℃，备用；
c.低温共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的磷酸一铵、硫酸钾混合均匀后，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低温共熔体，并将料浆温度控制在110℃-120℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的低温共熔体，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，即得本发明的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料。
本发明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。主要是利用尿素熔融液与磷酸一铵、硫酸钾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复合肥料。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，能够得到养分分布均匀的带有针孔状的高氮、高浓度复合肥料。
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。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。
制得了本发明的缓释效果极佳的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料。
本发明的目的还可以通过如下措施来达到：
本发明高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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％
沸石粉：颗粒度60-100目。
本发明高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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 35～49
磷酸一铵 30～36
硫酸钾 20～36
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。
是优选的技术方案。
本发明高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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
磷酸一铵 36
硫酸钾 29
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0.8％，
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。
是最优选的技术方案。
本发明高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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138℃，备一级混合；
b.磷酸一铵、硫酸钾预热
将按照拟定配方准确计量的磷酸一铵、硫酸钾投入一级混合罐中，预热至58℃，备用；
c.低温共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的磷酸一铵、硫酸钾混合均匀后，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低温共熔体，并将料浆温度控制在112℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的低温共熔体，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，筛余物经破碎后，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；石蜡的用量为高塔复合肥质量的0.5％～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 1～5
沸石粉 95～99
检验合格后，计量、包装，即得本发明的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料。
是优选的制备方法。
本发明高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料的应用，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12.9％-18.4％，对农作物平均提高产量6.7％-14.3％，对于蔬菜类平均提高产量10.1-26.4％。
本发明高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料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.提供了一种能够与高塔造粒装置配套使用的缓释效果好，肥料养分利用率高，复合肥料中的磷元素含量高；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高磷硫基复合肥料及其制备方法。
2.首先采用高塔造粒，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，能够得到养分分布均匀的带有针孔状的高磷硫基复合肥料。
3.石蜡、改性沸石二次包覆，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。
4.制得的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料，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12.9％-18.4％，对农作物平均提高产量6.7％-14.3％，对于蔬菜类平均提高产量10.1-26.4％。
附图说明
图1是本发明高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料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高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料
步骤1.高塔造粒尿素复合肥料颗粒的制备
a.尿素熔融
准确称取的尿素35重量份，投入熔融槽中，加热至138℃，备一级混合；
b.磷酸一铵、硫酸钾预热
准确称取磷酸一铵36重量份、硫酸钾29重量份，投入一级混合罐中，预热至58℃，备用；
c.低温共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的磷酸一铵、硫酸钾混合均匀后，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低温共熔体，并将料浆温度控制在112℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的低温共熔体，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；石蜡的用量为高塔造粒尿素复合肥料颗粒质量的0.8％。
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 1～5
沸石粉 95～99
检验合格后，计量、包装，即得本发明的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料。
实施例2～实施例7
按照实施例1发方法和步骤，按照表1的配方，制备本发明的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料。
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 | 31 | 36 | 38 | 42 | 46 | 49 |
| 磷酸一铵 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 30 |
| 硫酸钾 | 39 | 33 | 30 | 25 | 20 | 15 |
| 石蜡 | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 0.7 | 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制得的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料，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12.9％-18.4％，对农作物平均提高产量6.7％-14.3％，对于蔬菜类平均提高产量10.1-26.4％。
Claims (6)
1.一种高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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百分数计的原料组成：
尿素 31～49
磷酸一铵 30～36
硫酸钾 15～39
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℃～138℃，备一级混合；
b.磷酸一铵、硫酸钾预热
将按照拟定配方准确计量的磷酸一铵、硫酸钾投入一级混合罐中，预热至40℃～60℃，备用；
c.低温共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的磷酸一铵、硫酸钾混合均匀后，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低温共熔体，并将料浆温度控制在110℃-120℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的低温共熔体，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，即得本发明的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料。
2.根据权利要求1的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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％
沸石粉：颗粒度60-100目。
3.根据权利要求1的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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百分数计的原料组成：
尿素 35～49
磷酸一铵 30～36
硫酸钾 20～36
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的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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百分数计的原料组成：
尿素 35
磷酸一铵 36
硫酸钾 29
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0.8％，
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的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料及其制备方法，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138℃，备一级混合；
b.硫酸钙、硫酸铵预热
将按照拟定配方准确计量的硫酸钙、硫酸铵投入一级混合罐中，预热至58℃，备用；
c.低温共熔体制备
将a步骤中制备的熔融尿素送入一级混合罐，与b步骤中预热的硫酸钙、硫酸铵混合均匀后，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低温共熔体，并将料浆温度控制在112℃，备造粒用；
d.喷淋造粒
将步骤c中制备的低温共熔体，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，筛余物经破碎后，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；石蜡的用量为高塔复合肥质量的0.5％～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 1～5
沸石粉 95～99
检验合格后，计量、包装，即得本发明的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料。
6.权利要求1的高塔造粒缓释长效高磷硫基复合肥料的应用，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12.9％-18.4％，对农作物平均提高产量6.7％-14.3％，对于蔬菜类平均提高产量10.1-26.4％。
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