CN103193548A

CN103193548A - 有机-无机多元素无公害复合肥料及其制备方法

Info

Publication number: CN103193548A
Application number: CN2013101591127A
Authority: CN
Inventors: 朱守军
Original assignee: LIAONING SHIZHUANG FERTILIZER INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: LIAONING SHIZHUANG FERTILIZER INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2033-05-03
Also published as: CN103193548B

Abstract

本发明公开了一种有机-无机多元素无公害复合肥料及其制备方法，是在配料中加入腐植酸、海泡石粉、重过磷酸钙、浓硫酸、硫酸锌富含大量有机质和硫、锌、钙、镁、硅中微量元素及其它含有氮、磷、钾养分的原料，该肥料不仅能提高肥料养分利用率，使农作物增加产量，提高品质，而且还能避免重金属镉、铅、砷、铬等有毒物质和活体蝈虫卵及大肠杆菌所带来的危害，同时还改良土壤，降低土壤盐分，维护生态平衡。其制备方法是在团粒法复合肥生产中，将硝铵磷、尿素、浓硫酸制成温度85—95℃的混合料浆作为成粒所需液相量，利用其热量来加热物料，利用混合料浆和海泡石粉特有的粘性作为成粒所需的粘合剂，不需要另加入促进成粒的粘土及补充液相蒸汽或水，物料成粒率高，产品水分含量低，解决了大量加入腐植酸成粒困难的问题。

Description

有机-无机多元素无公害复合肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种有机-无机复合肥料，具体涉及一种有机-无机多元素无公害复合肥料及其制备方法。

背景技术

世界科学施肥发展大体经历了三个阶段：一是以产量为一元目标的施肥时期；二是以产量和产品品质为二元目标的施肥时期；三是以作物产量、产品品质和生态环境为三元目标的科学施肥时期，我国正处于从第二阶段向第三阶段发展的关键时期。目前，我国有机—无机复混肥料多数采用畜禽粪便、屠宰场废弃物、垃圾等物料作有机质原料，这些原料不仅气味难闻，更严重的是重金属镉、铅、砷、铬等有毒物质超标，同时活体蝈虫卵及大肠杆菌大量存在。用这种原料生产的有机—无机复混肥料受到严重污染，当肥料施入土壤后，有毒物质被作物吸收，在体内积累，其收获的产品被食用后必会产生慢性中毒，严重损害人类健康。而且生产过程为保证物料成粒效果，需要加入大量的粘土作为粘合剂，加入大量的蒸汽及水作为成粒所需液相量。因此，肥料的有机质和氮、磷、钾养分比例只能维持在较低程度，作物所需的中微量元素含量低，产品水分含量高，一般在10—12%之间，存放时间长颗粒易粉化，影响机械施用。上述这些问题，造成肥料品质不高，难以适应不同农作物和土壤条件，不能有效提高肥料利用率和改良土壤结构，同时有机原料的使用也由于原料来源复杂而在生物安全性和绿色环保性上大打折扣，影响作物品质，破坏生态环境，不能满足绿色食品和有机农业生产的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机-无机多元素无公害复合肥料，该肥料不但能提供有机质、氮、磷、钾主要元素及大量的硫、锌、钙、镁、硅中微量元素，达到改良土壤，提高肥效，使作物增产，提高作物品质的效果，而且还能避免重金属镉、铅、砷、铬等有毒物质和活体蝈虫卵及大肠杆菌所带来的污染。

本发明的另一目的是利用硝铵磷、尿素、浓硫酸混合料浆作为成粒所需液相量，利用其热量来加热物料，同时利用混合料浆和海泡石粉特有的粘性作为成粒所需的粘合剂，不需要另加入促进成粒的粘土及补充大量液相蒸汽或水，降低系统干燥负荷，节能降耗，解决大量加入腐植酸成粒困难的问题。制成的产品具有养分含量高、水分含量低、颗粒强度好、成本低的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种有机-无机多元素无公害复合肥料，所述的腐植酸占总投入原料量的质量百分比25%—27%，其提供大量的有机质，有机质含量≧62%、海泡石粉占总投入原料量的质量百分比8%—10%，海泡石是一种天然矿物质，其硅含量在50—60%之间，镁含量在20—25%之间，加工制作的海泡石粉目数在200目以上、重过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比8%—10%，其同时含有钙元素和磷元素、浓硫酸占总投入原料量的质量百分比3%—5%，含有大量的硫元素、硫酸锌占总投入原料量的质量百分比1%—2%，其同时含有硫、锌两种元素、硝铵磷占总投入原料量的质量百分比3%—7%、尿素占总投入原料量的质量百分比≧15%，及其它含有氮、磷、钾养分的原料。

所述的其它含有氮、磷、钾养分的原料是硫酸铵、磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾中的几种混合物，配料中不加入氯化铵，产品为单氯产品。最终产品含有硝态氮，硝态氮的来源为硝铵磷，并且氯离子含量低，不但适用于大田作物，还能适用于蔬菜、果木、烟草等经济作物。

所述的最终产品有机质含量≧15%，氮磷钾总养分含量≧30%，硫、锌、钙、镁、硅中微量元素总养分含量≧10%，水分含量≦5%，远低于水分含量≦12%的国家标准。因此，产品强度高，不易结块，长时间贮存也不会出现颗粒长毛和粉化的问题。

所述的有机-无机多元素无公害复合肥料的制备方法，包括以下步骤：

（1）在团粒法复合肥生产中，将按占总投入原料量的质量百分比3%—7%的硝铵磷、占总投入原料量的质量百分比15%的尿素、占总投入原料量的质量百分比3%—5%的浓硫酸加入到熔融罐中，制成温度85—95℃的混合料浆，备用。

（2）通过微机配料系统将经计量的腐植酸、海泡石粉、重过磷酸钙、硫酸锌和硫酸铵、尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾中的几种混合物加入转鼓造粒机，与来自步骤（1）制备的混合料浆在转鼓造粒机中完成造粒过程，造粒过程中利用混合料浆作为成粒所需液相量，利用其热量来加热物料，同时利用浓硫酸与尿素反应生成的硫酸脲、硝铵磷与尿素反应生成的硝酸脲的粘性作为成粒所需的粘合剂，利用海泡石粉特有粘性、包裹能力强、吸附能力大的特点，配料中不需要另加入促进成粒的粘土及补充大量液相蒸汽或水，很好的解决了有机肥料生产中大量加入腐植酸成粒困难的问题。

（3）造粒后经烘干、冷却、筛分、包膜得到有机-无机多元素无公害复合肥料。

所述的有机-无机多元素无公害复合肥料的制备方法，尿素加入量超过投入原料量质量百分比15%的部分在步骤（2）中加入，并作为成粒所需的母粒，不需要另增加尿素粉碎装置。

本发明有机-无机多元素无公害复合肥料及其制备方法与现有技术相比有如下优点：

1、所用的原材料富含有机质，氮、磷、钾主要元素和作物生长所需的中微量元素：硫、锌、钙、镁、硅，不含有重金属镉、铅、砷、铬等有毒物质和活体蝈虫卵及大肠杆菌，无毒无异味，无需发酵，不会造成环境污染和传播人体疾病等公害。

2、利用腐植酸与尿素在包裹过程中发生的化学反应和物理吸附，延缓尿素分解，减少挥发，逐渐释放氮素，使肥效延长，并利用腐植酸和中微量元素：硫、锌、钙、镁、硅提高肥料养分利用率、降低土壤盐分含量、改良土壤，防止土壤板结，以达到提高作物品质和产量，增强作物抗病能力的目的。

3、本发明的原料适应性强，产品配方调整灵活，生产品种多样，配料中不加入氯化铵，生产的产品为单氯产品，氯离子含量低，产品中还含有硝态氮。因此，产品不但适用于大田作物，还能适用于蔬菜、果木、烟草等经济作物。

4、造粒过程中利用硝铵磷、尿素、浓硫酸混合料浆作为成粒所需液相量，利用其热量来加热物料，同时利用混合料浆和海泡石粉特有的粘性作为成粒所需的粘合剂，配料中不需要另加入促进成粒的粘土及补充大量液相蒸汽或水，很好的解决了有机肥料生产中大量加入腐植酸成粒困难的问题。并且由于混合料浆熔融温度在85—95℃之间，与单一尿素熔融温度在110—120℃之间相比，熔融过程中不会产生缩二脲，施用后不会发生作物烧苗的问题。

5、本发明的产品水分含量≦5%，远低于水分含量≦12%的国家标准，因此，产品强度高，不易结块，长时间贮存也不会出现颗粒长毛和粉化的问题，适用于机械施用。

附图说明

图1是本发明的有机-无机多元素无公害复合肥料及其制备方法流程图。具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的含有机-无机多元素无公害复合肥料及其制备方法的原理是：

在物料中加入含有有机质、中微量元素和氮、磷钾主要元素的原料，有机质的来源为腐植酸、中微量元素硫、锌、钙、镁、硅的来源为浓硫酸、硫酸锌、重过磷酸钙、海泡石粉，氮、磷、钾元素的来源为尿素、硝铵磷、硫酸铵、磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾中的几种混合物，不加入氯化铵。为解决大量加入腐植酸成粒困难的问题，将硝铵磷、尿素、浓硫酸制成温度85—95℃的混合料浆作为成粒所需液相量，利用其热量来加热物料，同时利用浓硫酸与尿素反应生成的硫酸脲、硝铵磷与尿素反应生成的硝酸脲的粘性作为成粒所需的粘合剂，利用海泡石粉特有粘性、包裹能力强、吸附能力大的特点，不需要另加入促进成粒的粘土及补充液相蒸汽或水，物料成粒率高，造粒物料水分明显减少，降低了干燥负荷，可以把二段烘干改为一段烘干就能满足生产需要，节省了设备投资和大量能耗。

CO(NH₂)₂+H₂SO₄=CO(NH₂)₂·H₂SO₄（硫酸脲）

CO(NH₂)₂+HNO₃=CO(NH₂)₂·HNO₃（硝酸脲）

下面通过实例对本发明作进一步的阐述：

实施例1

制备氮、磷、钾含量15%—10%—5%，有机质含量15%，硫、锌、钙、镁、硅含量10%的产品，以1吨产品原料消耗定额为例：

具体生产流程：将浓度为98%的浓硫酸（质量百分比，下同，含S31.5%）40公斤，硝铵磷（含N30%，P₂O₅6%）50公斤，尿素（含N46.2%）150公斤经计量后加入到熔融装置中，制成温度85℃的料浆，同时经微机计量加入尿素（含N46.2%）110公斤，粉状磷酸一铵（含N11%，P2O545%）140公斤，重过磷酸钙（含P2O543.5%，Ca35%）85公斤，氯化钾（含K₂O60%）85公斤，腐植酸（含有机质62%）250公斤，海泡石粉（含Si52%，Mg23%）80公斤，硫酸锌（含S16.5%，Zn35%）10公斤，上述物料与经加压雾化后的硝铵磷、尿素、硫酸混合料浆在转鼓造粒机内混合，经过5min造粒后，进入干燥机，干燥机进口气体温度为90℃，干燥35min分钟，干燥后进行冷却，冷却25min后分别经筛孔直径2.0—3.0mm细筛筛分和筛孔直径4.0—4.5mm粗筛筛分，细筛后的粉状物料与粗筛后的大颗粒经破碎一起返回转鼓造粒机，合格品进入包裹机，进行防结块处理，包裹，包装，得到粒度为2—4.5mm的复合肥料。产品含N—P2O5—K2O为15.05%—10.30%—5.10%，有机质含量15.50%，含硫（S）—锌（Zn）—钙（Ca）—镁（Mg）—硅(Si)为1.42%—0.35%—2.98%—1.84%—4.16%，中微量元素总含量10.75%，含水4.8%。

实施例2

制备氮、磷、钾含量10%—10%—12%，有机质含量16%，硫、锌、钙、镁、硅含量10%的产品，以1吨产品原料消耗定额为例：

具体生产流程：将浓度为98%的浓硫酸（质量百分比，下同，含S31.5%）32公斤，硝铵磷（含N30%，P₂O₅6%）30公斤，尿素（含N46.2%）150公斤经计量后加入到熔融装置中，制成温度90℃的料浆，同时经微机计量加入尿素（含N46.2%）15公斤，粉状磷酸一铵（含N11%，P2O545%）143公斤，重过磷酸钙（含P2O543.5%，Ca35%）80公斤，氯化钾（含K₂O60%）200公斤，腐植酸（含有机质62%）260公斤，海泡石粉（含Si52%，Mg23%）80公斤，硫酸锌（含S16.5%，Zn35%）10公斤，上述物料与经加压雾化后的硝铵磷、尿素、硫酸混合料浆在转鼓造粒机内混合，经过6min造粒后，进入干燥机，干燥机进口气体温度为85℃，干燥35min分钟，干燥后进行冷却，冷却25min后分别经筛孔直径2.0—3.0mm细筛筛分和筛孔直径4.0—4.5mm粗筛筛分，细筛后的粉状物料与粗筛后的大颗粒经破碎一起返回转鼓造粒机，合格品进入包裹机，进行防结块处理，包裹，包装，得到粒度为2—4.5mm的复合肥料。产品含N—P2O5—K2O为10.09%—10.10%—12.00%，有机质含量16.12%，含硫（S）—锌（Zn）—钙（Ca）—镁（Mg）—硅(Si)为1.17%—0.35%—2.80%—1.84%—4.16%，中微量元素总含量10.32%，含水4.5%。

本发明解决了传统团粒法制得的有机-无机复混肥料产品氮、磷、钾养分含量低，一般在20%-25%之间，中微量元素含量少，产品水分高，有机质来源含有重金属镉、铅、砷、铬等有毒物质和活体蝈虫卵及大肠杆菌，容易造成环境污染和传播人体疾病等公害。本发明的产品所含有的有机质来源为腐植酸，不但含有大量的有机质，还能延缓尿素分解，逐渐释放氮素，使肥效延长，并利用腐植酸和中微量元素：硫、锌、钙、镁、硅提高肥料养分利用率、降低土壤盐分含量、改良土壤，防止土壤板结，以达到提高作物品质和产量，增强作物抗病能力的目的。产品为单氯产品，氯离子含量低，还含有硝态氮，即适用于大田作物，还适用于蔬菜、果木、烟草等经济作物。造粒过程利用硝铵磷、尿素、浓硫酸混合料浆作为成粒所需液相量，利用其热量来加热物料，同时利用浓硫酸与尿素反应生成的硫酸脲、硝铵磷与尿素反应生成的硝酸脲的粘性作为成粒所需的粘合剂，利用海泡石粉特有粘性、包裹能力强、吸附能力大的特点，不需要另加入促进成粒的粘土及补充液相蒸汽或水，物料成粒率高，产品水分含量低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种有机-无机多元素无公害复合肥料，其特征在于，腐植酸占总投入原料量的质量百分比25%—27%、海泡石粉占总投入原料量的质量百分比8%—10%、重过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比8%—10%、浓硫酸占总投入原料量的质量百分比3%—5%、硫酸锌占总投入原料量的质量百分比1%—2%、硝铵磷占总投入原料量的质量百分比3%—7%、尿素占总投入原料量的质量百分比≧15%，及其它含有氮、磷、钾养分的原料。

2.根据权利要求1所述的有机-无机多元素无公害复合肥料，其特征在于，所述的其它含有氮、磷、钾养分的原料是硫酸铵、磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾中的几种混合物，配料中不加入氯化铵，产品为单氯产品，并含有硝态氮。

3.根据权利要求1所述的有机-无机多元素无公害复合肥料，其特征在于，最终产品有机质含量≧15%、硫、锌、钙、镁、硅中微量元素总养分含量≧10%，氮磷钾总养分含量≧30%，水分含量≦5%。

4.一种如权利要求1所述的有机-无机多元素无公害复合肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在团粒法复合肥生产中，将按占总投入原料量的质量百分比3%—7%的硝铵磷、占总投入原料量的质量百分比15%的尿素、占总投入原料量的质量百分比3%—5%的浓硫酸加入到熔融罐中，制成温度85—95℃的混合料浆，备用；

（2）通过微机配料系统将经计量的腐植酸、海泡石粉、重过磷酸钙、硫酸锌，和硫酸铵、尿素、磷酸一铵、氯化钾及硫酸钾中的几种混合物加入转鼓造粒机，与来自步骤（1）制备的混合料浆在转鼓造粒机中完成造粒过程，造粒过程中利用混合料浆作为成粒所需液相量，利用其热量来加热物料，同时利用混合料浆和海泡石粉特有的粘性作为成粒所需的粘合剂；

5.根据权利要求4所述的有机-无机多元素无公害复合肥料的制备方法，其特征在于，所述尿素加入量超过投入原料量质量百分比15%的部分在步骤（2）中加入，并作为成粒所需的母粒。