发明内容
本发明的目的之一是提供一种全水溶性硝基复合肥,该全水溶性肥料适用于喷施和滴灌施用。
实现该目的的技术方案如下:
一种全水溶性硝基复合肥,以改性硝铵和/或硫酸铵为氮源、以工业磷酸一铵或磷酸二氢钾为磷源、以氯化钾和/或硫酸钾为钾肥、以EDTA络合物或硼肥为中微量元素添加剂,其中各组分重量份比例为改性硝铵:工业磷酸一铵∶钾肥∶EDTA络合物或硼肥=1∶0.3~0.8∶0.5~0.9∶0~0.2;或改性硝铵∶磷酸二氢钾∶钾肥∶EDTA络合物或硼肥=1∶0.3~0.7∶0.2~0.5∶0~0.3;或改性硝铵∶硫酸铵∶工业磷酸一铵∶硫酸钾∶EDTA络合物或硼肥=1∶0.10-0.95∶0.05-0.50∶0.25-0.75∶0-0.2。
优选地,所述各组分重量份比例为改性硝铵∶工业磷酸一铵∶硫酸钾∶EDTA络合物或硼肥=1∶0.4-0.7∶0.6-0.8∶0.04-0.07,其中所述改性硝铵为含P2O54wt%-12wt%的改性硝铵;或改性硝铵∶磷酸二氢钾∶硫酸钾∶EDTA络合物或硼肥=1∶0.4-0.5∶0.3-0.4∶0-0.08,其中所述改性硝铵为含P2O54wt%-12wt%的改性硝铵;或改性硝铵∶硫酸铵∶工业磷酸一铵∶硫酸钾∶EDTA络合物或硼肥=1∶0.4-0.8∶0.1-0.4∶0.4-0.6∶0-0.1其中所述改性硝铵为含P2O54wt%-12wt%的改性硝铵。
优选地,所述的EDTA络合物为钙、镁、铜、铁、锌、锰、钼的EDTA络合物中的一种或一种以上混合物,所述的硼肥为硼砂或硼酸。
本发明的另一目的是提供制备该全水溶性硝基复合肥的制备方法。
实现该目的的技术方案如下:
一种制备上述全水溶性硝基复合肥的方法,包括以下步骤:
(1)在熔融锅中,加入改性硝铵或改性硝铵和工业磷酸一铵,以使P2O5的含量为10wt%-12wt%达到降低硝铵熔点的目的,物料熔融后自然溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往流入的熔融的物料里加入工业磷酸一铵或磷酸二氢钾或硫酸铵,加热搅拌,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入钾肥,加热搅拌得到熔融混合料浆,其中所述的钾肥是氯化钾或硫酸钾;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,通过流化床二次冷却降温,得到全水溶性硝基复合肥物料。
优选地,还包括(5)包膜:将步骤(4)冷却后得到的全水溶性硝基复合肥物料经包膜机完成包膜。
优选地,所述步骤(1)中熔融温度控在165℃~172℃;所述步骤(2)中一级混合锅中加热搅拌的温度为150℃~160℃;所述步骤(3)中二级混合锅中加热搅拌的温度为148℃~155℃。
优选地,在所述的二级混合锅中加入EDTA络合物或硼肥。
优选地,所述的EDTA络合物为钙、镁、铜、铁、锌、锰、钼的EDTA络合物中的一种或一种以上混合物;所述硼肥为硼砂或硼酸。
优选地,所述步骤(4)的二次冷却降温,物料下塔后第一次冷却控制出料温度为50℃-55℃;第二次冷却控制出料温度为40℃以下;冷却设备选用振动流化床冷却机。
本发明选用全水溶原料。氮源选用硝铵或硫酸铵,且是使用安全的加磷硝铵,尤其选用加工业磷酸一铵改性的加磷硝铵;磷源则选用磷酸一铵或磷酸二氢钾,磷酸一铵特指是工业级的,尤选磷酸二氢钾;钾肥选用硫酸钾和氯化钾,尤选硫酸钾。硫酸钾则宜选用曼海姆法硫酸钾或盐卤提取硫酸钾,尤选未加石灰石粉中和的曼海姆法硫酸钾。中微量元素选用鳌合态全水溶型,尤选EDTA络合物。
本发明的优点和积极效果:
(1)本发明的生产原料选用全水溶性原料,只选改性硝铵作主要氮源生产得到的为全水溶复合肥,其有效养分(N+P2O5+K2O)≥48%,可适用于喷施和滴灌施用。
(2)本发明的生产原料选用全水溶性原料,选用改性硝铵加硫酸铵作氮源,生产得到高含硫的全水溶复合肥,其有效养分(N+P2O5+K2O)=30%-48%,可适应土壤低硫区用于喷施和滴灌施用。
(3)所制备的肥料颗粒通过膏状油加粉状的包膜剂包膜处理,在肥料颗粒表面包裹一层隔离膜,防止了颗粒粘连结块。
具体实施方式
本发明制备所述全水溶复合肥的造粒塔是现有技术中的,其可选用钢构或混凝土结构,因硝基进入混凝土后会造成膨胀损坏塔体,尤选钢构。钢构最好工厂加工,钢表面镀锌或喷塑防腐处理,钢构封板宜选用加阻燃剂的玻璃钢或不锈钢板。塔径选用15~20m,尤选18m。有效高度(下进风口到造粒平台)选用50~100m,尤选60~90m。塔底收料斗选用多层圆锥型和W型,由于硝基结晶速度快,塔收料斗不易结料塌料,因此尤选多层圆锥型,这样可以增加通风面积,减少收料皮带机。多层锥型有2~4层,尤选3层,层间留有进风口。
造粒机选用内外双轴造粒机,造粒机电机4级,速比3.208,内外轴可以同向也可异向,尤选异向。速度可以相同也可不同,尤选异同。内轴转速200-400rpm,外轴转速180-350rpm。
本发明物料下塔后采用二级冷却,冷却设备采用流化床冷却器,回转滚筒冷却器,尤选流化床冷却器。所述流化床冷却器有固定床和振动床,尤选振动床。流化床床底用鼓风机,床上用引风机,并保持引风机风量大于鼓风机风量1.1-1.4倍,风压相同。床中风速2.0-2.5m/s。
包膜机选用现有技术中的回转滚筒式包膜机,筒直径1.2-2.0m,长径比4-6∶1。包膜剂选用油状、膏状、粉状其中一种或多种,尤选膏状加粉状。用量每吨产品用膏状0.8-1.5千克,用粉状2-4千克,用量过多降低水溶性。选用膏状则用蒸汽间接加温,控制温度80℃-95℃,再用空气雾化。
以下结合实施例,对本发明做进一步的阐述。
实施例1
本实施例的全水溶性硝基复合肥主要包括如下重量份物料:改性硝铵∶工业磷酸一铵∶氯化钾∶硼砂=1∶0.8∶0.5∶0.2,其中所述改性硝铵为含P2O56wt%的改性硝铵。
(1)在熔融锅中,加入含P2O56wt%的改性硝铵1份和0.128份工业磷酸一铵(混合料P2O5的含量12wt%),控制温度165℃,在不停搅拌下用蒸汽间接加热熔融,锅满后通过料管溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往流入后熔融的物料里加入0.672份工业磷酸一铵,不停搅拌和加温,控制温度150℃,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入氯化钾0.5份和硼砂0.2份,加热搅拌,控制温度148℃,得到熔融混合料浆;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,物料下塔后通过1条收料皮带机送入一次冷却机中;用变频器调节冷却风量,控制出料温度50℃,物料一次筛分后送入二次冷却机中,根据室温,控制出料温度在30℃左右(该温度越低越好,但不能高于40℃);
(5)冷却后物料送入包膜机,用空气雾化加温到80℃-95℃的膏状包膜油,控制每吨产品用膏状油0.8千克,以及每吨产品用包裹粉2.0千克,经二次筛分后包装。生产产品含N15.84%、P2O521.6%、K2O12.0%、B0.88%。
其中造粒塔选用如图1所示,包括有钢结构塔1、熔融锅2、一级混合锅3、二级混合锅4、连接料管5、造粒机6、收料斗7。其中塔径18m,塔有效高度80m。收料斗为三层圆锥型收料斗,下层上口比上层下口直径大1.5m。选用差动造粒机,其配用电机4级,速比3.208,电机采用调频调速,内外轴旋向相反,电机频率控制内轴25~35HZ,外轴20~30HZ。塔下冷却机采用振动流化床冷却机,流化床两级串联布置。如图2,由上箱体1、床板2、下箱体3构成。床板宽1.2m,长5m,倾角1.0°。冷却机两个串联布置,鼓风机风量43000m3/h,引风机风量475000m3/h,风压均为2500Pa。包膜机选用如图3的回转包膜机,直径1.8m,长8m。
实施例2
本实施例的全水溶性硝基复合肥主要包括如下重量份物料:改性硝铵∶工业磷酸一铵∶硫酸钾∶EDTA络合物或硼肥=1∶0.3∶0.9∶0,其中所述改性硝铵为含P2O510wt%的改性硝铵。
(1)在熔融锅中,加入含P2O510wt%的改性硝铵1份,控制温度172℃,在不停搅拌下用蒸汽间接加热熔融,锅满后通过料管溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往熔融的改性硝铵里加入0.3份工业磷酸一铵,不停搅拌和加温,控制温度160℃,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入硫酸钾0.9份,加热搅拌,控制温度155℃,得到熔融混合料浆;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,物料下塔后通过1条收料皮带机送入一次冷却机中;用变频器调节冷却风量,控制出料温度55℃,物料一次筛分后送入二次冷却机中,控制出料温度40℃以下;
(5)冷却后物料送入包膜机,用空气雾化加温到80℃-95℃的膏状包膜油,控制每吨产品用膏状油1.5千克,以及每吨产品用包裹粉4.0千克,经二次筛分后包装。生产产品含N15.25%、P2O512.7%、K2O20.86%。
设备与实施例1同。
实施例3
本实施例的全水溶性硝基复合肥主要包括如下重量份物料:改性硝铵∶工业磷酸一铵∶硫酸钾∶EDTA-Cu=1∶0.55∶0.7∶0.055,其中所述改性硝铵为含P2O510wt%的改性硝铵。
(1)在熔融锅中,加入含P2O510wt%的改性硝铵1份,控制温度168℃,在不停搅拌下用蒸汽间接加热熔融,锅满后通过料管溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往熔融的改性硝铵里加入0.55份工业磷酸一铵,不停搅拌和加温,控制温度155℃,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入硫酸钾0.7份和EDTA-Cu0.055份,加热搅拌,控制温度150℃,得到熔融混合料浆;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,物料下塔后通过1条收料皮带机送入一次冷却机中;用变频器调节冷却风量,控制出料温度53℃,物料一次筛分后送入二次冷却机中,控制出料温度35℃;
(5)冷却后物料送入包膜机,用空气雾化加温到80℃-95℃的膏状包膜油,控制每吨产品用膏状油1.2千克,以及每吨产品用包裹粉3.0千克,经二次筛分后包装。生产产品含N15.87%、P2O518.62%、K2O15.5%、Cu0.36%。
设备与实施例1同。
实施例4
本实施例的全水溶性硝基复合肥主要包括如下重量份物料:改性硝铵∶磷酸二氢钾∶硫酸钾∶EDTA-Ca=1∶0.7∶0.2∶0.3,其中改性硝铵为含P2O510wt%的改性硝铵。
(1)在熔融锅中,加入含P2O510wt%改性硝铵1份,控制温度165℃,在不停搅拌下用蒸汽间接加热熔融,锅满后通过料管溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往熔融的改性硝铵里加入0.7份磷酸二氢钾,不停搅拌和加温,控制温度150℃,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入硫酸钾0.2份和0.3份EDTA-Ca,加热搅拌,控制温度148℃,得到熔融混合料浆;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,物料下塔后通过1条收料皮带机送入一次冷却机中,用变频器调节冷却风量,控制出料温度50℃。物料一次筛分后送入二次冷却机中,控制出料温度在30℃以下;
(5)冷却后物送入包膜机,用空气雾化加温到80℃-95℃的膏状包膜油,控制每吨产品用膏状油0.8千克,用包裹粉2.0千克,经二次筛分后包装。生产产品含N13.62%、P2O520.6%、K2O15.29%、Ca1.36%。
其中造粒塔选用如图1钢结构塔1、熔融锅2、一级混合锅3、二级混合锅4、连接料管5、造粒机6、收料斗7,其中塔径15m,塔有效高度60m,收料斗为三层圆锥型收料斗,下层上口比上层下口直径大1.2m。选用差动造粒机,其配用电机4级,速比3.208,电机速度采用调频调速,内外轴旋向相反,电机频率控制内轴22~33HZ,外轴18~28HZ。塔下冷却机采用振动流化床冷却机,流化床两级串联布置。如图2,由上箱体1、床板2、下箱体3构成。床板宽1.0m,长5m,倾角1.0°。冷却机两个串联布置,鼓风机风量35500m3/h,引风机风量39500m3/h,风压2200Pa。包膜机选用如图3的回转包膜机,直径1.5m,长6m。
实施例5
本实施例的全水溶性硝基复合肥主要包括如下重量份物料:改性硝铵∶磷酸二氢钾∶硫酸钾∶EDTA络合物或硼肥=1∶0.3∶0.5∶0,其中改性硝铵为含P2O510wt%的改性硝铵。
(1)在熔融锅中,加入含P2O510wt%改性硝铵1份,控制温度172℃,在不停搅拌下用蒸汽间接加热熔融,锅满后通过料管溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往熔融的改性硝铵里加入0.3份磷酸二氢钾,不停搅拌和加温,控制温度160℃,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入硫酸钾0.5份,加热搅拌,控制温度155℃,得到熔融混合料浆;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,物料下塔后通过1条收料皮带机送入一次冷却机中,用变频器调节冷却风量,控制出料温度55℃。物料一次筛分后送入二次冷却机中,控制出料温度40℃;
(5)冷却后物送入包膜机,用空气雾化加温到80℃-95℃的膏状包膜油,控制每吨产品用膏状油1.5千克,用包裹粉4.0千克,经二次筛分后包装。生产产品含N16.65%、P2O513.98%、K2O19.77%。
设备与实施例4同。
实施例6
本实施例的全水溶性硝基复合肥主要包括如下重量份物料:改性硝铵∶磷酸二氢钾∶氯化钾∶EDTA-Fe=1∶0.45∶0.35∶0.04,其中改性硝铵为含P2O510wt%的改性硝铵。
(1)在熔融锅中,加入含P2O510wt%改性硝铵1份,控制温度168℃,在不停搅拌下用蒸汽间接加热熔融,锅满后通过料管溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往熔融的改性硝铵里加入0.45份磷酸二氢钾,不停搅拌和加温,控制温度155℃,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入硫酸钾0.35份和EDTA-Fe0.04份,加热搅拌,控制温度150℃,得到熔融混合料浆;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,物料下塔后通过1条收料皮带机送入一次冷却机中,用变频器调节冷却风量,控制出料温度53℃。物料一次筛分后送入二次冷却机中,控制出料温度35℃;
(5)冷却后物送入包膜机,用空气雾化加温到80℃-95℃的膏状包膜油,控制每吨产品用膏状油1.2千克,用包裹粉3.0千克,经二次筛分后包装。生产产品含N16.29%、P2O517.75%、K2O19.57%、Fe0.28%。
设备与实施例4同。
实施例7
本实施例的全水溶性硝基复合肥主要包括如下重量份物料:改性硝铵∶硫酸铵∶工业磷酸一铵∶硫酸钾∶EDTA络合物或硼肥=1∶0.95∶0.05∶0.25∶0
其中所述改性硝铵为含P2O510wt%的改性硝铵。
(1)在熔融锅中,加入含P2O510wt%的改性硝铵1份,控制温度172℃,在不停搅拌下用蒸汽间接加热熔融,锅满后通过料管溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往熔融的改性硝铵里加入0.05份工业磷酸一铵和0.95份硫酸铵,不停搅拌和加温,控制温度158℃,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入硫酸钾0.25份,加热搅拌,控制温度155℃,得到熔融混合料浆;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,物料下塔后通过1条收料皮带机送入一次冷却机中。用变频器调节冷却风量,控制出料温度55℃,物料一次筛分后送入二次冷却机中,控制出料温度低于40℃;
(5)冷却后物料送入包膜机,用空气雾化加温到80℃-95℃的膏状包膜油,控制每吨产品用膏状油1.5千克,用包裹粉4.0千克,经二次筛分后包装。生产产品含N22.44%、P2O55.76%、K2O5.66%。
其中造粒塔选用如图1钢结构塔1、熔融锅2、一级混合锅3、二级混合锅4、连接料管5、造粒机6、收料斗7。其中塔径16m,塔有效高度70m。收料斗为三层圆锥型收料斗,下层上口比上层下口直径大1.5m。选用差动造粒机,其配用电机4级,速比3.208,电机采用调频调速,内外轴旋向相反,电机频率控制内轴25~35HZ,外轴20~30HZ。塔下冷却机采用振动流化床冷却机,流化床两级串联布置。如图2,由上箱体1、床板2、下箱体3构成。床板宽1.0m,长5m,倾角1.0°。冷却机两个串联布置,鼓风机风量39500m3/h,引风机风量43500m3/h,风压均为2500Pa。包膜机选用如图3的回转包膜机,直径1.8m,长8m。
实施例8
本实施例的全水溶性硝基复合肥主要包括如下重量份物料:改性硝铵∶硫酸铵∶工业磷酸一铵∶硫酸钾∶EDTA-Zn=1∶0.1∶0.50∶0.75∶0.2。
其中所述改性硝铵为含P2O510wt%的改性硝铵。
(1)在熔融锅中,加入含P2O510wt%的改性硝铵1份,控制温度168℃,在不停搅拌下用蒸汽间接加热熔融,锅满后通过料管溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往熔融的改性硝铵里加入0.50份工业磷酸一铵和0.1份硫酸铵,不停搅拌和加温,控制温度155℃,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入硫酸钾0.75份和0.2份EDTA-Zn,加热搅拌,控制温度150℃,得到熔融混合料浆;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,物料下塔后通过1条收料皮带机送入一次冷却机中。用变频器调节冷却风量,控制出料温度53℃,物料一次筛分后送入二次冷却机中,控制出料温度35℃;
(5)冷却后物料送入包膜机,用空气雾化加温到80℃-95℃的膏状包膜油,控制每吨产品用膏状油1.2千克,用包裹粉3.0千克,经二次筛分后包装。生产产品含N14.93%、P2O515.68%、K2O14.99%、Zn1.17%。
其中造粒塔选用如图1钢结构塔1、熔融锅2、二级混合锅3、二级混合锅4、连接料管5、造粒机6、收料斗7。其中塔径20m,塔有效高度90m。收料斗为三层圆锥型收料斗,下层上口比上层下口直径大1.5m。选用差动造粒机,其配用电机4级,速比3.208,电机采用调频调速,内外轴旋向相反,电机频率控制内轴33~40HZ,外轴28~35HZ。塔下冷却机采用振动流化床冷却机,流化床两级串联布置。如图2,由上箱体1、床板2、下箱体3构成。床板宽1.5m,长5m,倾角1.0°。冷却机两个串联布置,鼓风机风量55000m3/h,引风机风量75000m3/h,风压均为2500Pa。包膜机选用如图3的回转包膜机,直径2.0m,长10m。
实施例9
本实施例的全水溶性硝基复合肥主要包括如下重量份物料:改性硝铵∶硫酸铵∶工业磷酸一铵∶硫酸钾∶EDTA-Cu=1∶0.6∶0.25∶0.5∶0.05。
其中所述改性硝铵为含P2O510wt%的改性硝铵。
(1)在熔融锅中,加入含P2O510wt%的改性硝铵1份,控制温度165℃,在不停搅拌下用蒸汽间接加热熔融,锅满后通过料管溢流至一级混合锅中;
(2)在一级混合锅中,往熔融的改性硝铵里加入0.25份工业磷酸一铵和0.6份硫酸铵,不停搅拌和加温,控制温度150℃,混合后的熔融物自然溢流至二级混合锅;
(3)在二级混合锅中加入硫酸钾0.5份和0.05份EDTA-Cu,加热搅拌,控制温度148℃,得到熔融混合料浆;
(4)混合熔融料浆通过高塔内的双轴差动造粒机完成造粒,物料下塔后通过1条收料皮带机送入一次冷却机中。用变频器调节冷却风量,控制出料温度50℃,物料一次筛分后送入二次冷却机中,根据室温,控制出料温度在30℃;
(5)冷却后物料送入包膜机,用空气雾化加温到80℃-95℃的膏状包膜油,控制每吨产品用膏状油0.8千克,用包裹粉2.0千克,经二次筛分后包装。生产产品含N19.0%、P2O510.41%、K2O10.6%、Cu0.31%。
设备与实施例7相同。
以上是针对本发明的可行实施例的具体说明,但该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更,均应包含于本发明的专利范围中。