CN102491835B - 一种硫基复合肥及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效超浓度硫基复合肥及其生产方法，涉及复合肥生产技术领域。其将规定养分含量的尿素、硫酸钾、磷酸一铵、磷酸二氢钾及填充剂按规定配比，经过尿素高温熔融、其他原料充分混合、破碎、筛分、加热、搅拌、制料、喷洒、冷却等工艺制的复合肥颗粒。该复合肥具有养分含量高、便于被作物吸收利用、提高肥料利用率、提高作物抗病害能力的优点。
Description
技术领域
本发明属于复合肥生产技术领域，特别是涉及一种硫基复合肥及其生产方法。
背景技术
目前，国内复合肥产品按照养分配比来分，主要分为硫基、氯基、尿基、硝基、硝硫基等，相对来讲，硫基复合肥的作用更加广泛，硫基复合肥可作基肥、追肥、种肥和根外追肥，由于生产过程中脱去了氯离子，氯离子含量极低，因此适用于各类土壤和各种作物，而且硫基复合肥中含有大量硫元素，因此可有效改善土壤缺硫症状，为作物直接提供硫营养，尤其适合于喜硫、喜钾和忌氯作物，例如，大蒜、大葱等，一般增产20%—30%。除此之外，硫基复合肥还能有效改善各类经济作物的外观（例如光泽、果形等）和内在（如甜度等）品质，显著提高产品等级，具有显著的经济效益。
中国部分地区农作物缺硫已逐渐成为农业生产持续发展的制约因素之一。美国国际硫研究所与中国15个农业研究机构合作在14个省进行了535个田间试验，对中国农业土壤硫的缺乏状况和作物对硫需求进行了广泛深入研究。结果显示：
1、87%田间试验中硫肥对作物增产效果显著；
2、硫肥平均增产量为7%—30%；
3、中国约有50%以上的农业土壤缺硫和潜在缺硫，相当于6000万公顷，主要分布在黑龙江、安徽、福建、江西、河南、湖南、广东、广西、云南、陕西等省、区；
4、缺硫土壤一般需要施用硫肥每公顷30公斤才能使作物获得高产，并增加收入；
5、硫肥还可以提高化肥利用率，提高作物品质，给农民带来较满意的经济收入。
由于高浓度硫基复合肥肥效高，施用效果明显，便于运输，近年由于产业结构调整，高效农作物种植比例不断扩大，农民对高浓度硫基复合肥需求量增大，所以，高浓度硫基复合肥具有广阔市场前景。但是由于工艺特点限制，目前硫基复合肥总含量一般不会超过54％，而且氮含量不高。
目前，传统的硫基复合肥由氯化钾、气氨、尿素、硫酸、磷酸为原料进行生产，其工艺主要包括制取混酸、中和反应、造粒成型三个步骤，而授权号为ZL200710052446.9的专利中在上述工艺基础上增加了补氮过程，将尿素在105-115℃条件下形成尿素料浆然后喷射至干燥造粒成型的颗粒表面，该工艺技术能够制造出氮磷钾比例为16：16：16的高效高浓度硫基复合肥。公开号为CN101973804 A的专利公开的生产工艺是在传统生产工艺基础上增加了制取磷酸一铵、补钾、补氮等步骤，优点是能够制造出一种氮磷钾比例高达17：17：17的含聚-γ-谷氨酸的高效高浓度硫基复合肥。经科技查新，国内外未见能够制造出一种氮磷钾比例高达到20：20：20的硫基复合肥产品。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种硫基复合肥及其生产方法，本发明具有养分含量高、物理性状好、施用方便等优点，可节约大量贮存、运输和施用费用及劳力，市场前景广阔。
本发明的技术方案如下：
原料组分如下，均为重量份：
上述原料均为市售产品，其中：
所述尿素中氮含量为46%，为质量百分比，规格为46-0-0；
所述硫酸钾中氧化钾含量为51%，为质量百分比，规格为0-0-51；
所述磷酸一铵中氮含量为10%，五氧化二磷含量为50%，为质量百分比，规格为10-50-0；
所述磷酸二氢钾中氧化钾含量为34%，五氧化二磷含量为52%，为质量百分比，规格为0-52-34；
所述填充剂为滑石粉。
本发明硫基复合肥，进一步优选的原料组分如下，均为重量份：尿
本发明硫基复合肥，最优选原料组分如下，均为重量份：
本发明硫基复合肥的生产方法，包括如下工艺步骤：
（1）将尿素经过高温熔融进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶混合槽内；
（2）将硫酸钾、磷酸一铵、磷酸二氢钾及填充剂（滑石粉）分别计量后，按照一定的配比送入搅拌器中充分混合，经破碎筛分后，由斗式提升机提升到塔顶料仓；
（3）将料仓中的混料经螺旋喂料机均匀计量后送入混料加热器中，加热到60-95℃；
（4）将（3）中加热后的混料送入（1）中所述混合槽中，经快速搅拌混合制成粘稠状物料，温度控制在115-120℃，自动溢流至造粒喷头，在喷头旋转离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴，小液滴在直径8-20米的塔内自由落下，经与塔内的自然上升气流换热后冷却至40-60℃，即成为硫基复合肥颗粒。
本发明中将尿素熔融液与磷酸一铵、硫酸钾、磷酸二氢钾等混合后能形成具有流动性能良好的低共熔体混合料浆，通过造粒喷头将混合料浆喷入造粒塔中，使其在下落过程中与上升气流进行热交换，冷却固化形成颗粒，获得内部养分分布均匀的、带有针孔状的硫基复合肥。
本发明的硫基复合肥由于其生产工艺决定了其产品中不仅富含氮磷钾，还含有约12%的硫，另外还含有少量的锌、硼、锰、钼等多种微量元素，不仅便于被作物吸收利用，还有别于复混肥中刻意添加的微量元素，不会造成作物过量中毒。本发明的硫基复合肥生产技术完善、配方合理，各有效元素以分子键结合、结构稳定、养分均匀、释放完全、残留少、绿色无污染。由于其养分均衡，能够充分满足作物营养需求和调节土壤，而且肥料易溶于水，适用于各类土壤和作物，同时具有颗粒圆润光滑、无粉尘、能充分溶解并易吸收等特点。
因此，本发明与传统工艺技术相比，具有以下突出的优点：
1、提高肥料利用率，改善作物品质
本发明产品含氮磷钾总养分为60%，还含有少量的锌、硼、锰、钼等多种微量元素，不仅便于被作物吸收利用，提高肥料利用率，还能降解植物体有害毒素，提高光合效率，促进作物生长健壮，改善作物品质；
2、提供硫营养，提高作物抗逆能力
本发明产品不仅能够为作物提供硫营养，参与植物体各项合成代谢作用，还能有效提高作物抗寒、抗旱、抗涝、抗病虫害能力等抗逆能力，这是其它复合肥产品所不具备的优良特性；
3、有效改良土壤盐碱性，促进动物和人体的健康
施用本发明产品可减少氮肥施用量，减少水体富营养等环境污染，而且还能有效改良土壤盐碱性，改良土壤理化性状，疏松板结土壤，促进土壤可持续增产能力；
除此之外，硫能降解植物体中亚硝酸盐含量，预防作物发生根腐病、腐烂病，减少有害物质和病菌对人和动物的危害，因此，本发明产品也是生产绿色安全食品的前提之一；
4、降低能耗、节约能源、实现清洁生产
本发明产品的生产过程中无水分引入，无需烘干，提高产能，发挥了装置的规模效益，降低能耗，节约能源。由于该产品生产过程采用DCS控制，操作稳定，且生产过程中基本无“三废”污染物的排放，实现清洁生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明，但不仅限如此。
实施例
制备硫基复合肥1000kg，氮磷钾（N-P2O5-K2O）含量分别为20%、20%、20%，均为质量百分比，总养分高达60%，原料组分如下：尿素424kg、硫酸钾167kg、磷酸一铵50kg、磷酸二氢钾337kg、滑石粉22kg。
生产工艺步骤为：
1、将424kg尿素，经过高温熔融135℃，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后用泵送入塔顶混合器中；
2、将167kg硫酸钾、50kg磷酸一铵、337kg磷酸二氢钾、22kg滑石粉送入搅拌器中充分混合，经破碎筛分后，由斗式提升机提升到塔顶料仓；
3、将混料经螺旋喂料机均匀计量后送入混料加热器中，加热到85℃；
4、将加热后的混料送入盛有熔融尿素的混合器中，经快速搅拌混合制成粘稠状物料，温度控制在115℃左右，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴，小液滴在直径15m高110m的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至55℃左右，即得复合肥小颗粒；经冷却、筛分及防结块处理后计量包装，得到一种氮磷钾配比为20-20-20的硫基复合肥。
Claims (2)
1. 一种硫基复合肥，其特征在于原料组分如下，均为重量份：
尿素 424份，
硫酸钾 167份，
磷酸一铵 50份，
磷酸二氢钾 337份，
填充剂 22份；
上述原料均为市售产品，其中：
所述尿素中氮含量为46%，为质量百分比，规格为46-0-0；
所述硫酸钾中氧化钾含量为51%，规格为0-0-51，为质量百分比；
所述磷酸一铵中氮的总含量为10%，五氧化二磷含量为50%，为质量百分比，规格为10-50-0；
所述磷酸二氢钾中氧化钾含量为34%，五氧化二磷含量为52%，为质量百分比，规格为0-52-34；
所述填充剂为滑石粉。
2.如权利要求1所述硫基复合肥的生产方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
（1）将尿素经过高温熔融进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶混合槽内；
（2）将硫酸钾、磷酸一铵、磷酸二氢钾及填充剂分别计量后，按照上述配比送入搅拌器中充分混合，经破碎筛分后，由斗式提升机提升到塔顶料仓；
（3）将料仓中的混料经螺旋喂料机均匀计量后送入混料加热器中，加热到60-95℃；
（4）将（3）中加热后的混料送入（1）中所述混合槽中，经快速搅拌混合制成粘稠状物料，温度控制在115-120℃，自动溢流至造粒喷头，在喷头旋转离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴，小液滴在直径8-20米的塔内自由落下，经与塔内的自然上升气流换热后冷却至40-60℃，即成为高效超浓度硫基复合肥颗粒。
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