CN102464508A - 一种复混肥造粒粘合剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复混肥造粒粘合剂及其使用方法：本发明所提供的复混肥造粒液体粘合剂：采用工业硫酸铝或硫酸配比成5％～10％溶液，用可溶硅酸盐配比成5％～10％溶液；将复混肥生产原料按配方配比混合均匀，输送至圆盘造粒机或转鼓造粒机中，采用不同的喷头按1∶2～3比例喷入上述两种溶液作为造粒液相，总体喷液量为复混肥物料总量的5～8％；两种粘合剂相互反应产生胶结物，对复混肥物料进行粘合滚圆造粒，再经烘干、筛分制得复混肥产品。该粘结剂成本低廉，操作工艺简单、能够简化制粒工艺，成球效果好、颗粒强度大、返料率低。
Description
一：技术领域
本发明涉及一种复混肥造粒粘合剂及其使用方法，公开一种复混肥生产造粒粘合剂及使用方法。
二：背景技术
自20世纪八十年代开始，复合肥逐渐在中国起步，九十年代中期复合肥行业进入了高速发展时期，2000年以后全国各地纷纷上马复肥项目，行业得到快速发展，当前，全国复混肥厂可能已超过5000家，使得本已过剩的复合肥行业，竞争更加激烈。
在复混肥生产飞速发展的同时，复混肥造粒工艺基本沿用传统方法，无大的改进，基本是水加蒸汽造粒、喷浆造粒、高塔熔融造粒等，都需消耗大量能源，且对某些配比肥料成粒效果差，总体生产成本较高，既不利于在竞争中求生存，也不符合复混肥行业的低碳发展趋势。
三：发明内容
为降低复混肥生产成本，解决上述复混肥造粒的技术问题，本发明提供一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，本发明粘合剂总体添加量低于1％，使得配方调配空间大，生产成本低、操作工艺简单，且粘结效果好，颗粒强度大，返料率低，可直接利用现有复混肥设备稍加改进，无需进行大的设备投资。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种复混肥造粒粘合剂，所述的粘合剂为反应能够生成胶状化合物的物质，所述的物质为以下组物质：
c、盐与碱性物；
d、酸与可溶性盐。
上述的复混肥造粒粘合剂：
所述的粘合剂中：
所述的盐与碱性物为：盐为强酸弱碱盐，碱为可溶性硅酸盐；
盐为铝、锌、铁盐，碱为氨水或者碳酸氢铵；
所述的酸与可溶性盐为：酸为硫酸，盐为铝盐、铁盐、锌盐或硅酸盐。
上述的复混肥造粒粘合剂，所述强酸弱碱盐为硫酸铝；可溶性硅酸盐为硅酸钠。
一种上述复混肥造粒粘合剂的使用方法，包括以下步骤：
将粘合剂分别用水配比成一定浓度的溶液；
按照反应所需比例采用不同的喷头向滚圆机的原料中喷入上述两种溶液作为造粒液相，进行粘合滚圆造粒。
上述的复混肥造粒粘合剂的使用方法，两种溶液所用喷涂喷头为不锈钢实心螺旋喷嘴，每种溶液采用单/多个相应喷嘴，喷嘴流量根据设计产量及溶液浓度选择。
上述的复混肥造粒粘合剂的使用方法，所述的两种溶液使用柱塞式计量泵作为输送计量设备。
上述的复混肥造粒粘合剂的使用方法，所述硫酸铝溶于水形成溶液，溶液浓度为5～10％，可溶硅酸盐用水配比成5％-10％溶液。
上述的复混肥造粒粘合剂的使用方法，所述硫酸铝、硅酸钠两溶液按1∶2～3的比例配合同时喷洒，总体喷液量为复混肥物料总量的5～8％。
本发明的工作原理是：利用粘合剂生成胶状化合物，胶状化合物粘合复混肥物料滚圆造粒。
本发明的有益效果表现在：
1、与传统造粒方法相比，本发明开创性的利用特定的化学反应形成新生胶结体，具有活性大、胶结能力强、添加物少、成本低等优点。
2、本方法生产复混肥粘合剂加入量降至最小，肥料配方调控空间大，可生产各种配比的肥料，实现高浓度、高强度、低成本，产品外观圆润。
3、本方法通过化学反应产生粘结物，去掉了传统工艺中的蒸汽造粒、喷浆造粒等高耗能工艺，既节约了能源，又大大降低了成本。
4、本法采用硅酸钠与铝盐反应形成胶结物造粒，经反应及烘干转化，氢氧化铝和硅酸胶体转化为氧化铝和二氧化硅，既进一步降低了胶结物含量，也提高了粘结能力，颗粒强度加大。
5、本发明具有生产成本低，操作工艺简单，产品成品率高，生产能力大，适合复混肥企业规模生产。
6、本发明采用喷雾形式，粘合剂接触更加充分，混合更加均匀，尤其应用于造粒机中，造粒更加方便，成品效率高。
由此可见，本复混肥造粒方法无论从成本、工艺、适用范围还是产能都优 于传统造粒工艺，具有极大的推广应用价值。
四：附图说明
图1为单喷头形式；
图2为双喷头形式。
五：具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述：
图1、2分别为单喷头和双喷头的实施形式，其中1为喷头、2为造粒滚筒，喷头1置于造粒滚筒2内，当为双喷头时间隔分布的两喷头喷射相同溶液。
具体实施方式一
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为5％的溶液；将硅酸钠配比为5％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图1设置单喷头，采用柱塞式计量泵输送两种溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素33％、磷酸一铵33％、氯化钾12％、氯化铵12％、碳铵5％、膨润土5％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的1.2％(120升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的3.6％(360升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
d、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮23.3％，五氧化二磷15.7％，氧化钾7.6％，总养分为46.6％。
具体实施方式二
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为10％的溶液；将硅酸钠配比为10％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心 螺旋喷嘴，按附图2采用相互间隔的双喷头设置，采用柱塞式计量泵计量输送两种粘合剂溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素60％、氯化钾11％、硫酸铵21％、膨润土8％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的2％(200升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的4％(400升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
d、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮32.2％，氧化钾6.7％，总养分为38.9％。
具体实施方式三
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为5％的溶液；将硅酸钠配比为10％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图2采用相互间隔的双喷头设置，采用柱塞式计量泵计量输送两种粘合剂溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素17％、磷酸一铵43％、氯化钾16％、硫酸铵16％、碳铵8％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的3％(300升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的5％(500升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
d、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮18.4％，五氧化二磷20.3％，氧化钾10.3％，总养分为49％。
具体实施方式四
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为10％的溶液；将硅酸钠配比为5％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图1设置单喷头，采用柱塞式计量泵输送两种溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素29％、磷酸一铵20％、氯化钾30％、硫酸铵15％、膨润土6％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的1％(100升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的6％(600升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
d、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮18.5％，五氧化二磷9.0％，氧化钾18.1％，总养分为45.6％。
具体实施方式五
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为6％的溶液；将硅酸钠配比为8％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图1设置单喷头，采用柱塞式计量泵输送两种溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素4％、磷酸一铵41％、硫酸钾15％、硫酸铵20％、碳铵8％、膨润土12％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的2.5％(250升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的4％(400升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
d、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮12.3％，五氧化二磷20.0％，氧化钾8.1％，总养分为40.4％。
具体实施方式六
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为6％的溶液；将硅酸钠配比为8％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图2采用相互间隔的双喷头设置，采用柱塞式计量泵计量输送两种粘合剂溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素12.5％、磷酸一铵33.5％、硫酸钾25％、硫酸铵29％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的2％(200升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的3.5％(350升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
f、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮15.1％，五氧化二磷15.1％，氧化钾12.6％，总养分为42.8％。
具体实施方式七
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为7％的溶液；将硅酸钠配比为9％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图1设置单喷头，采用柱塞式计量泵输送两种溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素20％、磷酸一铵36％、氯化钾27％、 氯化铵11％、碳酸氢铵6％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的3％(300升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的5％(500升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
f、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮17.2％，五氧化二磷17.1％，氧化钾17.1％，总养分为51.4％。
具体实施方式八
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为9％的溶液；将硅酸钠配比为7％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图2采用相互间隔的双喷头设置，采用柱塞式计量泵计量输送两种粘合剂溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素21％、磷酸一铵33％、氯化钾18.5％、氯化铵20％、碳酸氢铵7.5％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的2％(200升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的5％(500升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
f、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮20.2％，五氧化二磷16.0％，氧化钾12.1％，总养分为48.3％。
具体实施方式九
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将工业硫酸稀释为5％的溶液；将硅酸钠配比为10％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图2采用相互间隔的双喷头设置，采用柱塞式计量泵计量输送两种粘合剂溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素40％、磷酸一铵33％、氯化钾12％、碳酸氢铵5％、膨润土10％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸溶液的喷涂量为物料量的5％(500升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的3％(300升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
f、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮23.4％，五氧化二磷15.3％，氧化钾7.2％，总养分为45.9％。
具体实施方式十
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将工业硫酸稀释为10％的溶液；将硅酸钠配比为5％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸和硅酸钠两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图2采用相互间隔的双喷头设置，采用柱塞式计量泵计量输送两种粘合剂溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素57％、磷酸一铵11％、氯化钾12％、氯化铵10％、膨润土10％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸和硅酸钠两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸溶液的喷涂量为物料量的2％(200升/小时)，硅酸钠溶液的喷涂量为物料量的6％(600升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分 钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
f、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮30.0％，五氧化二磷5.0％，氧化钾7.2％，总养分为42.2％。
具体实施方式十一
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为5％的溶液；将氨水稀释为10％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和氨水两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图2采用相互间隔的双喷头设置，采用柱塞式计量泵计量输送两种粘合剂溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(磷酸一铵52％、氯化钾16％、氯化铵17％、碳酸氢铵5％、膨润土10％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和氨水两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的5％(500升/小时)，氨水溶液的喷涂量为物料量的3％(300升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
f、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮10.5％，五氧化二磷25.0％，氧化钾10.2％，总养分为45.7％。
具体实施方式十二
一种复混肥造粒粘合剂的制作和使用方法，包括以下步骤：
a、粘合剂制作：将18水工业硫酸铝溶于水配比为10％的溶液；将氨水稀释为5％的溶液。
b、粘合剂喷嘴设置：喷涂a中硫酸铝和氨水两种溶液选用不锈钢实心螺旋喷嘴，按附图2采用相互间隔的双喷头设置，采用柱塞式计量泵计量输送两种粘合剂溶液。
c、造粒：将配比好的复混肥物料(尿素17.5％、磷酸一铵38％、氯化钾 9.5％、氯化铵20％、碳酸氢铵5％，膨润土10％)，以10吨/小时的速度输送至滚筒造粒机，在物料滚动过程中，按比例均匀喷涂硫酸铝和氨水两溶液进行造粒。
d、造粒过程中，硫酸铝溶液的喷涂量为物料量的3％(300升/小时)，氨水溶液的喷涂量为物料量的5％(500升/小时)，两溶液均采用柱塞式计量泵调节计量。
e、烘干：将造粒在80～120℃下，经热风烘干设备进行翻拌烘干10～15分钟，冷却后筛分制得复混肥产品。
f、养分含量：经测定所得复混肥产品的养分含量，氮18.3％，五氧化二磷18.2％，氧化钾6.0％，总养分为42.5％。
本发明的实施例不仅局限在以上实施方式，盐碱的种类不仅局限在本实施方式之内，实施方式中的铝盐可用铁盐、锌盐等替代；碱性物氨水可用氢氧化钠(钾)、碳酸钠(钾)、碳酸氢钠(钾)等替代；硅酸钠可用偏硅酸钠、硅酸钾替代，只要两者反应能够形成胶状化合物即可。
Claims (8)
1.一种复混肥造粒粘合剂，其特征在于：所述的粘合剂为反应能够生成胶状化合物的物质，所述的物质为以下组物质：
a、盐与碱性物；
b、酸与可溶性盐。
2.根据权利要求1所述的复混肥造粒粘合剂，其特征在于：
所述的粘合剂中：
所述的盐与碱性物为：盐为强酸弱碱盐，碱为可溶性硅酸盐；
盐为铝、锌、铁盐，碱为氨水或者碳酸氢铵；
所述的酸与可溶性盐为：酸为硫酸，盐为可溶性硅酸盐。
3.根据权利要求2所述的复混肥造粒粘合剂，其特征在于：
所述强酸弱碱盐为硫酸铝；可溶性硅酸盐为硅酸钠。
4.一种上述复混肥造粒粘合剂的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
将粘合剂分别用水配比成一定浓度的溶液；
按照反应所需比例采用不同的喷头向滚圆机的原料中喷入上述两种溶液作为造粒液相，进行粘合滚圆造粒。
5.根据权利要求4所述的复混肥造粒粘合剂的使用方法，其特征在于：两种溶液所用喷涂喷头为不锈钢实心螺旋喷嘴，每种溶液采用单/多个相应喷嘴，喷嘴流量根据设计产量及溶液浓度选择。
6.根据权利要求4或5所述的复混肥造粒粘合剂的使用方法，其特征在于：所述的两种溶液使用柱塞式计量泵作为输送计量设备。
7.根据权利要求4所述的复混肥造粒粘合剂的使用方法，其特征在于：所述硫酸铝溶于水形成溶液，溶液浓度为5～10％，可溶硅酸盐用水配比成5％-10％溶液。
8.根据权利要求4或7所述的复混肥造粒粘合剂的使用方法，其特征在于：所述；硫酸铝、硅酸钠两溶液按1∶2～3的比例配合同时喷洒，总体喷液量为复混肥物料总量的5～8％。
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