CN102503705A - 一种熔体造粒绿色海藻复合肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔体造粒绿色海藻复合肥及其制备方法，涉及复合肥料生产技术领域。其将规定组分的尿素、硫酸钾、磷酸一铵、填充剂、海藻浓缩提取液配料，再经加热、混合、造粒、冷却制成。本发明产品具有天然绿色无污染、增产效果好、改善作物品质、提高植物抗逆能力、降低能耗、节约能源的优点。

Description

一种熔体造粒绿色海藻复合肥及其制备方法

技术领域

本发明属于复合肥料生产技术领域，具体涉及一种熔体造粒绿色海藻复合肥及其制备方法。 

背景技术

 近年来，由于全球气候变化、水体富营养化等原因，造成海洋大型海藻“绿潮”(Green Tides)频频暴发，涉及到山东沿岸海域，特别是青岛近岸海域的“绿潮”规模宏大，国外绿潮生物主要是石莼属海藻，而我国发生的绿潮生物主要是以海带、浒苔、巨藻、马尾藻等为主，由于大量海藻漂浮聚集到岸边，阻塞航道，同时海藻大量堆积后腐烂繁殖时需要消耗大量氧气，并散发出恶臭，对海底生物生存和海洋环境构成威胁，破坏海洋生态系统，严重威胁沿海渔业、旅游业发展。由于“绿潮”的大面积爆发对海洋生态、渔业生产、城市环境、食品安全、人们生活起居等造成了严重的破坏，因此探索海洋“绿潮”副产物资源综合利用的有效途径，对于系统解决海洋绿潮带来的环境、生态、经济问题具有重要意义。 

海藻富含多种无机元素，以钠、钾、铁、钙含量最多，对植物生长有促进作用，并且含有多种氨基酸、多糖、纤维、脂肪酸和天然植物生长调节剂，对植物提高产量、改善品质均有增强作用，能提升作物抗病、抗旱、抗寒、抗盐碱等抗逆能力，因此，研究开发海藻肥成为大规模处理绿潮海藻的热点之一。目前，市场上已有生物海藻肥、液体海藻肥、海藻尿素和海藻功能性肥料等小肥料产品。但是此类产品在生产过程中容易产生废气、废渣、固体废弃物等，对环境造成极大的污染，而且能耗大，不符合节能减排的环境意识，因此，产品的生产成本高、推广应用范围小。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明在双塔熔体造粒复合肥的基础上，结合施肥土壤的供肥性能，将天然海藻进行特殊生化工艺处理，提取海藻中的精华物质，进行科学合理配方，生产出淡黄色高氮型尿基高塔复合肥，即熔体造粒绿色海藻复合肥。 

本发明产品是集高塔复合肥、稳定性肥料、海藻肥于一体的高科技产品，通过对现有高塔熔体造粒工艺进行技术改造，添加适量的海藻物质，以实现高塔复合肥产品的技术升级，不仅具有高塔肥料的一切优点，同时兼顾稳定长效效应，对土壤生态环境无任何破坏作用，绿色环保无污染。 

本发明技术方案为： 

原料组分如下，皆为重量份：

尿素	400～500份
		硫酸钾	200～250份
磷酸一铵	200～300份
		填充剂	10～50份
海藻浓缩提取液	5～20份

所述填充剂为白云石粉；所述尿素中氮含量为46%；所述硫酸钾中氧化钾含量为50%；所述磷酸一铵中含氮总量为11%，五氧化二磷含量为44%；所述海藻浓缩提取液按如下方法制备：将1份重量份的海藻及25-35份重量份的水加入反应釜中，加氢氧化钾0.1-0.4份重量份，升温至80摄氏度，并不断搅拌，保温3小时；过滤混合物，滤液真空浓缩5倍，即得海藻浓缩提取液。

优选地，所述的海藻由巨藻、浒苔为原料组成。 

本发明熔体造粒绿色海藻复合肥，优选原料组分如下，皆为重量份： 

尿素	450～480份
		硫酸钾	220～250份
磷酸一铵	220～280份
		填充剂	30～45份
海藻浓缩提取液	5～10份

 [0009] 本发明熔体造粒绿色海藻复合肥，最优选原料组分如下，皆为重量份：

尿素	455份
		硫酸钾	245份
磷酸一铵	260份
		填充剂	30份
海藻浓缩提取液	10份

 [0010] 本发明熔体造粒绿色海藻复合肥的制备方法，包括如下工艺步骤：

（1）将生产原料按配比均输入DCS（生产控制管理系统）自动控制计量；

（2）尿素熔融温度133～140℃，尿素浓度大于98%；

（3）磷酸一铵粒径小于1㎜，加热温度95～125℃；

（4）硫酸钾粒径小于1㎜，加热温度115～140℃；

（5）尿素熔液与加热后的磷酸一铵、钾盐和海藻浓缩提取液混合时间为2～3分钟，形成的悬浊液熔融料浆温度为115～135℃,混合后料浆迅速进入喷浆造粒装置进行造粒；

（6）塔底颗粒物料直径1～4.75㎜，颗粒物料温度小于70℃；

（7）经冷却机冷却，出口颗粒物料温度小于45℃，即得成品。

本发明将尿素熔融液与磷酸一铵、硫酸钾等混合后能形成具有流动性能良好低共熔体混合料浆的特性，添加海藻浓缩提取液，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高氮、高浓度海藻复合肥颗粒。 

本发明中的海藻浓缩提取液以天然海藻为原料，经过碱提、过滤、浓缩制备，海藻浓缩提取液中含有海藻低聚糖、植物生长调节剂、碘及中微量元素等。 

本发明生产的熔体造粒绿色海藻复合肥中含有大量的非含氮有机物、陆生植物无法比拟的钾、钙、镁、铁、锌等40余种矿物质元素和丰富的维生素。特别是含有海藻中所特有的海藻多糖及多种天然植物生长调节剂，如植物生长素、赤霉素、类细胞分裂素、多酚化合物及抗生素类物质，具有很高的生物活性，可刺激植物体内非特异性活性因子的产生和调节内源激素的平衡，对植物提高产量、改善品质均有增强作用。 

本发明与传统工艺技术相比，具有以下突出的优点： 

1、天然绿色无污染，增产效果显著

本发明的熔体造粒绿色海藻复合肥主要原料选自天然海藻，经过特殊生化工艺处理，提取海藻中的精华物质，保留了天然活性组分，而且还可以促进土壤团粒体的形成，增加土壤通透性，改善微生物生存环境，是一种天然绿色无污染的肥料，增产效果显著。

2、提高肥料利用率，改善作物品质 

熔体造粒绿色海藻复合肥中含有大量钾、钙、镁、铁、锌等40余种矿物质元素和丰富的维生素，特别是含有海藻中所特有的海藻多糖及多种天然植物生长调节剂，具有很高的生物活性，肥效高，不仅可提高肥料利用率，而且对提高作物产量、改善品质均有增强作用。

3、提高作物抗逆性，减少作物病害 

熔体造粒绿色海藻复合肥中含有天然抗生素、多糖、碘等物质，具有显著的抑菌、抗病毒和驱虫效果，因此可提高作物抗逆性，同时减少作物病害。

4、降低能耗，节约能源，实现清洁生产 

熔体造粒绿色海藻复合肥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。 

附图说明

附图1为本发明一种熔体造粒绿色海藻复合肥生产工艺流程图。 

具体实施方式

上海化工研究院科奕化肥工程技术中心从1997年起开始研究熔体造粒法制备高浓度尿基复合肥技术，并于2004年10月与史丹利化肥股份有限公司合作研究开发了年产10万吨中试装置，取得了突破性的进展。在此基础上，史丹利化肥股份有限公司通过自主创新建设了年产40万吨的双塔熔体造粒复合肥装置。采用熔体造粒工艺生产的高塔肥具有养分含量高且稳定、外观圆滑、不易结块等优点，本发明将熔体造粒工艺与海藻复合肥进行技术集成，所生产的熔体造粒绿色海藻复合肥能够提高肥料利用率、改良土壤结构、增强作物抗逆性、改善作物品质。除此之外，利用高塔熔体造粒工艺技术生产海藻肥，不仅能够实现清洁节能生产，降低生产成本，提高肥料利用率，而且也成为一种绿潮海藻无害化处理与资源化综合利用的解决方案。 

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明，但不仅限如此。 

实施例1： 

将450kg尿素经高温熔融134℃，用泵送入塔顶混合槽中；将250kg加热至120℃的硫酸钾、250kg加热至110℃的磷酸一铵、45kg白云石粉和5kg海藻浓缩提取液一起经计量后，送入搅拌器中充分混合均匀；经破碎后用斗提机送至塔顶仓，后经混料加热器加热至60℃；将混料送入尿素熔融槽中，搅拌混成稠液状液体，温度控制在115℃；送至差动喷头，在高塔中喷淋造粒塔，底颗粒物料直径为2㎜；冷却至40℃，即得高塔海藻复合肥，其带有海藻味。其中，海藻浓缩提取液按如下方法制备：海藻以重量比为1：1的巨藻和浒苔组成，将1份重量份的海藻及25份重量份的水加入反应釜中，加氢氧化钾0.3份重量份，升温至80摄氏度，并不断搅拌，保温3小时；过滤混合物，滤液真空浓缩5倍，即得海藻浓缩提取液。

该熔体造粒绿色海藻复合肥氮磷钾（N-P₂O₅-K₂O）配比为23-11-13，海藻含量0.5%。 

实施例2： 

将455kg尿素经高温熔融130℃，用泵送入塔顶混合槽中；将245kg加热至125℃的硫酸钾、260kg加热至120℃的磷酸一铵、30kg白云石粉和10kg海藻浓缩提取液一起经计量后，送入搅拌器中充分混合均匀；以下工艺同实施例1。其中，海藻浓缩提取液按如下方法制备：海藻以重量比为1：1的巨藻和浒苔组成，将1份重量份的海藻及35份重量份的水加入反应釜中，加氢氧化钾0.2份重量份，升温至80摄氏度，并不断搅拌，保温3小时；过滤混合物，滤液真空浓缩5倍，即得海藻浓缩提取液。

该熔体造粒绿色海藻复合肥氮磷钾（N-P₂O₅-K₂O）配比为24-11-12，海藻含量为1%。 

 对比例1：普通高塔复合肥(23-11-13)，氮磷钾含量分别为23%、11%、13%，史丹利化肥股份有限公司生产。 

对比例2：普通高塔复合肥(24-11-12) 氮磷钾含量分别为24%、11%、12%，史丹利化肥股份有限公司生产。 

本发明的以上实施例1~2和对比例的应用效果如下： 

公司将试验设在山东省泰安市岱岳区吴家庄村，土壤类型为棕壤，土壤养分含量：有机质11.33g/kg，碱解氮67mg/kg，速效磷18.4 mg/kg，速效钾110 mg/kg，小麦品种为济麦22。

试验小区面积为33.3 m²，设4个处理，3次重复，随机区组排列。试验小区为长方形，四周设保护行，施肥量为750kg/hm²，小区施肥量为5kg，2/3基施，1/3于追施。 

对比例采用普通高塔复合肥(23-11-13)、普通高塔复合肥(24-11-12)，具体试验方案见表1。 

表1 小麦试验结果

由表1可知，施用熔体造粒绿色海藻复合肥能显著增加小麦的穗粒数、穗数和产量。与同等养分配比含量的复合肥相比，实例1比对比例1的小麦穗粒数增加4.8%，公顷穗数增加4.3%，产量增加6.7%；实例2比对比例2的小麦穗粒数增加4.9%，公顷穗数增加4.7%，产量增加7.7%。

因此，熔体造粒绿色海藻复合肥（23-11-13）、（24-11-12）能显著增加小麦的产量，是值得推广的肥料产品。 

Claims (5)

1.一种熔体造粒绿色海藻复合肥，其特征在于原料组分如下，皆为重量份：

尿素             400～500份，

硫酸钾           200～250份，

磷酸一铵         200～300份，

填充剂             10～50份，

海藻浓缩提取液      5～20份；

所述填充剂为白云石粉；

所述尿素中氮含量为46%，为质量百分比；

所述硫酸钾中氧化钾含量为50%，为质量百分比；

所述磷酸一铵中含氮总量为11%，五氧化二磷含量为44%，均为质量百分比；

所述海藻浓缩提取液按如下方法制备：将1份重量份的海藻及25-35份重量份的水加入反应釜中，加氢氧化钾0.1-0.4份重量份，升温至80摄氏度，并不断搅拌，保温3小时；过滤混合物，滤液真空浓缩5倍，即得海藻浓缩提取液。

2.如权利要求1所述熔体造粒绿色海藻复合肥，其特征在于所述的海藻由巨藻、浒苔为原料制成。

3.如权利要求1所述熔体造粒绿色海藻复合肥，其特征在于原料组分如下，皆为重量份：

尿素             450～480份，

硫酸钾           220～250份，

磷酸一铵         220～280份，

填充剂             30～45份，

海藻浓缩提取液      5～10份。

4.如权利要求1或2或3所述熔体造粒绿色海藻复合肥，其特征在于原料组分如下，皆为重量份：

尿素             455份，

硫酸钾           245份，

磷酸一铵         260份，

填充剂            30份，

海藻浓缩提取液     10份。

5.如权利要求4所述熔体造粒绿色海藻复合肥的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：

（1）将生产原料按配比均输入DCS自动控制计量；

（2）尿素熔融温度133～140℃，尿素浓度大于98%；

（3）磷酸一铵粒径小于1㎜，加热温度95～125℃；

（4）硫酸钾粒径小于1㎜，加热温度115～140℃；

（5）尿素熔液与加热后的磷酸一铵、钾盐和海藻浓缩提取液混合时间为2～3分钟，形成的悬浊液熔融料浆温度为115～135℃,混合后料浆迅速进入喷浆造粒装置进行造粒；

（6）塔底颗粒物料直径1～4.75㎜，颗粒物料温度小于70℃；

（7）经冷却机冷却，出口颗粒物料温度小于45℃，即得成品。

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