CN103193533B

CN103193533B - 一种改进和稳定高塔硝硫基复合肥料产品的方法

Info

Publication number: CN103193533B
Application number: CN201310103773.8A
Authority: CN
Inventors: 潘有理; 刘克学
Original assignee: Xuzhou Batian Ecology Co Ltd
Current assignee: Xuzhou Batian Ecology Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: CN103193533A

Abstract

本发明公开了一种改进和稳定高塔硝硫基复合肥料产品的方法，所述方法通过加热器对部分磷肥和钾肥原料去除水分，降低配方中总物料的含水量，再经高塔熔融喷浆造粒工艺得到复合肥颗粒。本发明公开的方法改进了现有技术中高塔造粒生产的硝硫基复合肥料产品颗粒表面易变白、颗粒强度差、易板结的问题，增加了肥料颗粒外观光泽度及颗粒大小均匀性。

Description

一种改进和稳定高塔硝硫基复合肥料产品的方法

技术领域

本发明涉及一种高塔硝硫基复合肥料生产方法，具体涉及一种改进和稳定高塔硝硫基复合肥料产品的方法。

背景技术

高塔造粒工艺是指固体尿素或硝铵（硝铵磷等）加热熔融后成为熔融液，或直接使用蒸发浓缩后的熔融液。然后在熔融液中加入相应的磷肥、钾肥、填料及添加剂制成混合料浆。混合料浆送入高塔造粒机进行喷洒造粒，通过造粒机喷洒进入造粒塔的造粒物料，在从高塔下降过程中，与从塔底上升的气体阻力相互作用，与其进行热交换后降落到塔底，落入塔底的颗粒物料，经筛分表面处理后得到颗粒复合肥料。

由于高塔生产工艺的特点，现有的高塔硝硫基复合肥大部分存在质量不稳定、肥料颗粒大小不均匀、肥料颗粒含水量不稳定等缺点。目前市场上的高塔硝硫基复合肥外观易变白、无光泽，且颗粒强度差、易板结。因此，高塔硝硫基复合肥料外观和质量均有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进和稳定高塔硝硫基复合肥料产品的方法，以改进现有技术中高塔造粒生产的硝硫基复合肥料产品颗粒表面易变白、颗粒强度差、易板结以及质量不稳定的问题，增加了肥料颗粒外观光泽度及颗粒大小均匀性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种改进和稳定高塔硝硫基复合肥料产品的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一，将硝磷复肥原料、或是氮肥原料和磷肥原料通过计量后加入熔融槽，熔融后溢流到一级混合槽；

步骤二，将磷肥原料和钾肥原料通过计量后通过加热器，去除水分后与辅料和中量元素加入到一级混合槽混合，混合后溢流到二级混合槽；

步骤三，将钾肥原料通过计量后通过加热器，去除水分后与辅料和微量元素加入到二级混合槽熔融、螯合，熔融螯合后的物料溢流或抽入乳化机进行乳化；

步骤四，将上述乳化后的料浆造粒，得到复合肥料颗粒；

步骤五，复合肥料颗粒经冷却、筛分和防结块处理后包装成产品；

所述步骤三中熔融螯合后的物料总含水量≤1%。

现有的高塔硝硫基复合肥生产工艺中，一般都是在造粒后增加烘干步骤，以实现对肥料颗粒中含水量的控制。虽然现有的高塔工艺技术中增加的烘干步骤能减少颗粒的含水量，从而在一定程度上起到防板结作用，但是肥料颗粒的含水量极难达到最佳值：含水量多则肥料颗粒易板结，含水量过少则易粉化；生产中很难在粉化和板结间找到平衡，肥料质量不稳定；并且肥料颗粒的强度和颗粒表面的光泽度都比较差。发明人在试验中发现，造粒前将原料的总含水量控制在1%以内，能产生意想不到的技术效果。

相对于现有技术，本发明高塔硝硫基复合肥生产方法增加了加热器对部分原料进行了预处理，在生产过程中对原料的水分含量进行监控。通过对部分原料的加热预处理，再加上生产工艺中的熔融步骤对水分的蒸发，保证造粒前原料的总含水量≤1%。通过对原料水分含量的控制在1%以内，从而实现将肥料颗粒产品的含水量控制在0.7%以下，大大提高了所生产的复合肥颗粒的颗粒强度，并且改善了颗粒外观的光泽度和圆度。

本发明高塔硝硫基复合肥生产方法中，采用了乳化技术，能将料浆中的颗粒物粉碎，以及使料浆中各成分更均匀的混合，改善了复合肥颗粒性能，提高了肥料颗粒强度。

通过检测分析，通过本发明高塔硝硫基复合肥生产方法生产的肥料颗粒，粒径为φ2.0～3.0mm间的肥料颗粒强度≥40牛顿，产品外观光滑、圆度好；并且肥料产品颗粒含水量≤0.7%时，存放期12个月内颗粒不粉化，不板结，颗粒强度不变，颗粒流动性好。

优选的，步骤五中复合肥料颗粒冷却后先送到散堆仓除湿和降温，再进行筛分。如果在经过冷却设备后，复合肥料颗粒的温度高于预计温度，则需进行此步骤，进一步冷却复合肥料颗粒。

优选的，所述散堆仓的湿度≤30%，所述散堆仓的温度≤35℃。

优选的，步骤五中的空气湿度≤90%，复合肥料颗粒筛分前温度冷却至≤40℃。在步骤五即进行复合肥料颗粒冷却、筛分和防结块处理时，如果空气湿度≤90%，待复合肥料颗粒温度冷却至40℃以下时，便可将复合肥料颗粒包装成产品。

优选的，步骤五中的空气湿度＞90%，复合肥料颗粒筛分前温度冷却至高于环境温度5～10℃。在步骤五即进行复合肥料颗粒冷却、筛分和防结块处理时，如果空气湿度＞90%，则将复合肥料颗粒冷却至高于环境温度5～10℃的时候即可进行包装。由于硝铵的吸湿性较强，因此将包装温度设定高于环境温度5～10℃，防止复合肥料颗粒吸附空气中的水分。

优选的，所述的氮肥原料为硝态氮，所述磷肥原料为磷酸一铵，所述钾肥原料为硫酸钾。

优选的，所述硝态氮为固态硝态氮或液态硝态氮，所述液态硝态氮先通过加热器去除水分再加入熔融槽。

本发明方法中所述的中量元素和微量元素均为本领域常规的元素化合物，例如硫酸锌、硫酸硼和硫酸亚铁等。

步骤二和步骤三中所述的辅料为本领域中常规的辅料，包括石粉、氧化钙、钙镁磷肥、碳酸钙和元明粉等，上述辅料可以单独使用一种，也可以混合多种使用。

优选的，步骤二和步骤三中所述的加热器为蒸汽加热器、电加热器或热风烘干炉。

优选的，步骤二中的中量元素先通过加热器去除水分至1%以下，再加入一级混合槽。由于中量元素原料中会带有一定水分，而本发明高塔硝硫基复合肥生产方法中需保证造粒前原料的总含水量≤1%，因此，也可以通过增加对中量元素原料含水量的控制，从而控制造粒前原料的总含水量。

附图说明

图1为本发明一种改进和稳定高塔硝硫基复合肥料产品方法的工艺流程图。

具体实施方式

实施例一：生产15-15-15复合肥产品

（一）生产步骤：

步骤一，重量百分比为38%的硝磷肥料或硝铵原材料（N：P=34.3：0，水分0.8%）与重量百分比为10%的磷酸一铵（N：P=10：48，水分2.5%），经计量加入熔融槽进行熔融，熔融后溢流到一级混合槽，熔融温度155～165℃；

步骤二，重量百分比为20.5%的磷酸一铵（N：P=10：48，水分2.5%）与重量百分比为18%的硫酸钾（K₂O：52%，水分0.3%），经计量后加入一级混合槽进行混合，混合后溢流到二级混合槽；

步骤三，重量百分比为10%的硫酸钾（K₂O：52%，水分0.3%）与重量百分比为3%的辅料（水分0.6%），与重量百分比为0.5%的微量元素配料，经计量后加入二级混合槽螯合，螯合后自动溢流入乳化机乳化，乳化温度低于140℃（经熔融后配方原料总水分含量为1.17%）；

步骤四，将步骤三中得到的乳化料浆流入造粒塔造粒得到复合肥颗粒，再经冷却降温、防结块处理后，包装成产品。

（二）产品检测分析：

经过对肥料产品进行检测分析，得到颗粒粒径为φ2.0～3.0mm间的肥料颗粒强度为27～42N（牛顿），平均颗粒强度在29N左右；产品水分检测为0.8～1.0%。

产品堆高40个包高，存放1个月后，拆包观察，发现肥料颗粒外观变白、无光泽，且从上层第36包往下的产品板结，手推无流动性，颗粒强度下降到15～25牛顿。

实施例二：生产15-15-15复合肥产品

（一）生产步骤：

步骤一，重量百分比为38%的硝磷肥料或硝铵原材料（N：P=34.3：0，水分0.8%）与重量百分比为10%的磷酸一铵（N：P=10：48，水分1.5%），经计量加入熔融槽进行熔融，熔融后溢流到一级混合槽，熔融温度155～165℃；

步骤二，重量百分比为20.5%的磷酸一铵（N：P=10：48，水分1.5%）与重量百分比为18%的硫酸钾（K₂O：52%，水分0.3%），经计量后加入一级混合槽进行混合，混合后溢流到二级混合槽；

步骤三，重量百分比为10%的硫酸钾（K₂O：52%，水分0.3%）与重量百分比为3%的辅料（水分0.6%），与重量百分比为0.5%的微量元素配料，经计量后加入二级混合槽螯合，螯合后自动溢流入乳化机乳化，乳化温度低于140℃（经熔融后配方原料总水分含量为0.86%）；

（二）产品检测分析：

经过对肥料产品进行检测分析，得到颗粒粒径为φ2.0～3.0mm间的肥料颗粒强度为28～42N（牛顿），平均颗粒强度在33N左右；产品水分检测为0.56%。

产品堆高40个包高，存放1个月后，拆包观察，发现肥料颗粒外观无变化，且手推流动性好，颗粒强度无变化。

产品堆高40个包高，存放12个月后，拆包观察，产品颗粒光滑，外观无变化、手推流动性好，颗粒强度无变化。

实施例二中，经过熔融后配方原料总水分含量小于1%，并且在造粒后对肥料产品的含水量进行了控制，肥料产品的水分含量为0.56%。在产品堆包存放12个月后产品质量无变化。

实施例三：生产15-15-15复合肥产品

（一）生产步骤：

步骤四，将步骤三中得到的乳化料浆流入造粒塔造粒得到复合肥颗粒，再经冷却降温、防结块处理后，在38℃包装成产品（环境湿度＞90%，环境温度35℃）。

（二）产品检测分析：

经过对肥料产品进行检测分析，得到颗粒粒径为φ2.0～3.0mm间的肥料颗粒强度为28～36N（牛顿），平均颗粒强度在30N左右；产品水分检测为0.89%。

产品堆高40个包高，存放12个月后，拆包观察，产品颗粒表面出现小白点、无光泽，从上层第25包以下，手推无流动性，颗粒强度为22～26牛顿，下降6～10牛顿。

实施例三中，虽然经过熔融后配方原料总水分含量小于1%，但是，肥料产品的水分含量较高，为0.89%。在产品堆包存放12个月后产品质量变差。

实施例四：生产15-15-15复合肥产品

（一）生产步骤：

步骤二，重量百分比为20.5%的磷酸一铵（N：P=10：48）与重量百分比为18%的硫酸钾（K₂O：52%），经计量后加入加热器中，加热器温度控制在200～300℃，经除水分至0.5%以下，然后进入一级混合槽，并加入辅料和中量元素进行混合，混合后溢流到二级混合槽；

步骤三，重量百分比为10%的硫酸钾（K₂O：52%）进入加热器，与重量百分比为0.5%的微量元素和重量百分比为3%的辅料配料，经计量后加入二级混合槽螯合，螯合后自动溢流入乳化机乳化，乳化温度低于140℃（经加热器加热及熔融后配方原料总水分含量为0.52%）；

步骤四，将步骤三中得到的乳化料浆流入造粒塔造粒得到复合肥颗粒，再经冷却降温、防结块处理后，在39℃包装成产品（环境湿度90%左右，环境温度32℃）。

（二）产品检测分析：

经过对肥料产品进行检测分析，得到颗粒粒径为φ2.0～3.0mm间的肥料颗粒强度为36～56N（牛顿），平均颗粒强度在40N以上；产品水分检测为0.56%。

产品堆高40个包高，存放1个月后，拆包观察，发现肥料颗粒外观光圆、颗粒表面无变化，产品手推流动性好、不板结，颗粒强度无变化。

产品堆高40个包高，存放12个月后，拆包观察，产品颗粒光圆、颗粒表面无变化、手推流动性好、不板结，颗粒强度无变化。

实施例四通过对部分原料的加热预处理，再加上生产工艺中的熔融工艺对水分的蒸发，保证造粒前原料的总含水量≤1%。通过对原料水分含量的控制在1%以内，从而实现将肥料颗粒产品的含水量控制在0.7%以下，大大提高了所生产的复合肥颗粒的颗粒强度，并且改善了颗粒外观的光泽度和圆度。

从以上实施例中可看到，将原料的总含水量控制在≤1%、肥料颗粒产品的含水量控制在0.7%以下有利于提高肥料产品的存放时间，而肥料颗粒产品含水量的控制方法则会影响肥料颗粒的强度。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.一种改进和稳定高塔硝硫基复合肥料产品的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一，将硝磷复合肥原料、或是氮肥原料和磷肥原料通过计量后加入熔融槽，熔融后溢流到一级混合槽；

步骤四，将上述乳化后的料浆造粒，得到复合肥料颗粒；

其特征在于，步骤二中的中量元素先通过加热器去除水分至1％以下，再加入一级混合槽，所述步骤三中熔融螯合后的物料总含水量≤1％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中复合肥料颗粒冷却后先送到散堆仓除湿和降温，再进行筛分。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述散堆仓的湿度≤30％，所述散堆仓的温度≤35℃。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤五中的空气湿度≤90％，复合肥料颗粒筛分前温度冷却至≤40℃。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤五中的空气湿度＞90％，复合肥料颗粒筛分前温度冷却至高于环境温度5～10℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氮肥原料为硝态氮，所述磷肥原料为磷酸一铵，所述钾肥原料为硫酸钾。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述硝态氮为固态硝态氮或液态硝态氮，所述液态硝态氮先通过加热器去除水分再加入熔融槽。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二和步骤三中所述的辅料选自石粉、氧化钙、钙镁磷肥、碳酸钙和元明粉中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二和步骤三中所述的加热器为蒸汽加热器、电加热器或热风烘干炉。