CN103319238A - 一种水溶性肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水溶性肥料及其制备方法。该水溶性肥料由配料A和配料B按1∶0.5～1.2质量比组成；所述的配料A是高塔复合肥生产中的固体颗粒经过筛分不符合产品粒径标准的返料，是粒径大于4.75mm的大颗粒和粒径小于1mm的细粉；所述的配料B，是氮肥、磷肥和钾肥按氮∶五氧化二磷∶氧化钾=1∶0.9～2.5∶0～3.0的质量比组成，或者还添加有常规微量元素肥。本发明还提供所述水溶性肥料的制备方法。本发明可节约高塔复合肥和水溶性肥料两者产品的生产成本，养分配比灵活，能够简捷方便地生产不同氮、磷、钾配比的水溶性肥料，对不同的土壤和作物选择性强，肥料养分利用率高。

Description

一种水溶性肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高塔复合肥联产水溶性肥料及其制备方法，属于肥料生产技术领域。

背景技术

水溶性肥是我国最近几年发展起来的一种新型肥料，它水溶性好，杂质少，适合于滴灌、喷灌等精细灌溉施肥。随着国内现代农业及节水农业的发展，水溶性肥料的需求越来越大。新型水溶性肥料也不断出现，如CN101024590（200710017334.X）涉及一种含腐殖酸的水溶性肥料的制备方法，是稳定的、营养全面的腐殖酸肥料；CN101570456（200910130413.0）公开了一种水溶性肥料及其生产方法，是一种水溶性腐植酸多元固体肥料及其生产方法；CN102775251A（201210290932.5）涉及一种水溶性腐植酸葡萄专用肥。多种功能的水溶性肥料如CN102838405A（201110172775.3）提供了一种添加新型生物制剂的水溶性肥料及其制备方法，它含有氮、磷、钾主要营养元素化合物、微量元素，添加新型生物制剂、螯合剂和十二烷基苯磺酸钠；CN102491820A（201110409049.9）公开了一种抗农作物早衰水溶性肥料及其制备方法。这些水溶性肥料都是利用现有原料直接生产或对原料经过加工处理生产而成，与其它肥料联产未见报道。

高塔复合肥是我国的主要肥料品种之一，生产技术已经相对成熟。CN1475470A公布了一种高塔造粒生产颗粒复合肥料的方法,包括步骤:a.将生产尿基复合肥或硝基复合肥所使用原料与填料混合加热熔融；b.熔融料浆通过高塔塔顶旋转造粒喷头喷洒进入造粒塔内；c.料浆从塔顶下降过程中在与上升的气流阻力作用下缓慢的降落到塔底,并完成造粒。CN1935748A提供一种高塔造粒生产复合肥料的方法。CN200710028892.6提供了一种高塔造粒生产复合肥料的工艺。CN200910303123.1公开了一种高塔尿基复合肥以及制备方法。

由于高塔工艺技术的限制，高塔只能生产高氮复合肥，而磷的含量不能太高。因此，高塔复合肥的氮、磷、钾配比调控不灵活，直接做水溶性肥料，其养分配比对大量作物和土壤不适宜。高塔生产复合肥生产量大，自动化程度高，不适合反复调整原料配方，因此对于有多元化需求的水溶性肥料的生产有所制约。高塔复合肥生产过程中的一个共同特点，大约有10%的颗粒粒径不符合产品标准，需返料熔融后重新造粒，浪费能源,增加肥料生产成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高塔复合肥联产的水溶性肥料及其制备方法。

术语说明：

高塔复合肥（全称高塔造粒复合肥），是我国复合肥生产工艺之一，它利用尿素、硝酸铵熔融后快速结晶的原理，把磷肥、钾肥、微量元素肥料和填充料预热后加入尿素、硝酸铵料浆，再通过喷头从高塔顶部喷淋而下，热的浆流在遇到上升的冷气流时迅速凝固成颗粒，从而产生颗粒状复合肥。

本发明的技术方案如下：

高塔复合肥联产的水溶性肥料，包括配料A和配料B，配料A∶配料B=1∶0.5～1.2质量比；

所述的配料A是高塔复合肥生产中的固体颗粒经过筛分不符合产品粒径标准的返料，是粒径大于4.75mm的大颗粒和粒径小于1mm的细粉；

所述的高塔复合肥原料由以下三部分组成：

a、氮磷钾肥

氮肥、磷肥、钾肥以氮∶五氧化二磷∶氧化钾=1∶0.15～0.35∶0.5～1.2质量比组成，其中，氮肥选用尿素、硝酸铵之一或其组合，或者以尿素和/或硝酸铵为基础肥再配合硫酸铵、氯化铵之一或其组合；磷肥选用磷酸二氢钾、磷酸二铵、磷酸一铵之一或其组合；钾肥为硝酸钾、硫酸钾或氯化钾之一或其组合；

b、微量元素肥

微量元素肥总量为高塔复合肥原料总量的0.5～1.5wt%，所用微量元素肥选自硫酸锌、硼酸、钼酸铵、硫酸铜、硫酸锰之一或其组合；

c、填充料

填充料的用量为高塔复合肥原料总量的3～5wt%，填充料选用碳酸钙、石英粉、沸石粉、膨润土之一或其组合；

以上所述的高塔复合肥原料总用量为复合肥原料氮肥、磷肥、钾肥和微量元素肥及填充料之和。

所述的配料B，是氮肥、磷肥和钾肥按氮∶五氧化二磷∶氧化钾=1∶0.9～2.5∶0～3.0的质量比组成，或者还添加有常规微量元素肥，微量元素肥总量为配料B中氮肥、磷肥和钾肥原料总量的0.5～1.3wt%；其中，氮肥选用尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵之一或其组合，磷肥为磷酸二氢钾、磷酸二铵、磷酸一铵之一或其组合，钾肥为硝酸钾、硫酸钾、氯化钾之一或其组合。

根据本发明优选的，配料A中氯离子总量不能超过高塔复合肥原料总用量的20wt%，配料B中氯离子总量不超过其中氮肥、磷肥和钾肥原料总量的15wt%。

根据本发明,优选以下四种配方之一，可适用于不同的土壤和作物：

I、一种高塔复合肥联产的水溶性肥料，由配料A和配料B按1∶0.8质量比组成；

所述配料A是尿素500公斤、磷酸一铵100公斤、硫酸钾150公斤、氯化钾210公斤、硫酸锌10公斤、碳酸钙30公斤，经加热熔融、高塔造粒得到的物料筛分后粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉；

所述配料B是硝酸铵80公斤、磷酸一铵120公斤、硼酸1公斤的混合物。

该配方适用于缺磷土壤或喜磷作物施用。

II、一种高塔复合肥联产的水溶性肥料，由配料A和配料B按1∶0.6质量比组成；

所述配料A是尿素450公斤，硫酸铵80公斤，磷酸二氢钾70公斤，氯化钾350公斤，硫酸锌6公斤，钼酸铵4公斤，膨润土40公斤，经加热熔融、高塔造粒得到的物料筛分后粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉；

所述配料B是硝酸铵50公斤、磷酸二铵60公斤、硫酸钾50公斤、硫酸锌2公斤的混合物。

该配方适用于同时缺氮、缺钾土壤或喜氮、喜钾作物施用。

III、一种高塔复合肥联产的水溶性肥料，由配料A和配料B按1∶1质量比组成；

所述配料A是尿素450公斤、硝酸铵100公斤、磷酸一铵100公斤、硫酸钾300公斤、硫酸锌8公斤、硼酸2公斤、沸石粉40公斤经加热熔融、高塔造粒得到的物料筛分后粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉；

所述配料B是磷酸一铵40公斤、硝酸钾80公斤、硫酸锌1公斤的混合物。

该配方适用于同时缺磷、缺钾土壤或喜磷、喜钾作物施用。

IV、一种高塔复合肥联产的水溶性肥料，由配料A和配料B按1∶0.7质量比组成；

所述配料A是硝酸铵472公斤、氯化铵80公斤、磷酸一铵100公斤、硝酸钾90公斤，氯化钾200公斤、硫酸锌8公斤、石英粉50公斤经加热熔融、高塔造粒得到的物料筛分后粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉；

所述配料B是尿素30公斤、磷酸二氢钾30公斤、硫酸钾20公斤、氯化钾30公斤、硫酸锌1公斤的混合物。

该配方适用于缺钾土壤或喜钾作物施用。

根据本发明，一种水溶性肥料的制备方法，步骤如下：

（1）生产高塔复合肥，包括将复合肥原料氮肥、磷肥、钾肥，微量元素肥，与填充料混合加热熔融，熔融料浆从造粒高塔塔顶旋喷进入造粒塔内，塔底进风，料浆从塔顶下降过程中在与上升的气流阻力作用下缓慢的降落到塔底,完成造粒。

（2）将造粒后的物料筛分，粒径符合标准1～4.75mm的作为高塔复合肥产品；粒径大于4.75mm的大颗粒和小于1mm的细粉，作为水溶性肥料的配料A。

（3）按配比，另取氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥，混合，作为水溶性肥料的配料B。

（4）开启粉碎机，将上述配料A与配料B一起粉碎，过60目筛，混合均匀，计量、包装即得水溶性肥料。

本发明原料均为市购产品，优选的，所述磷酸二氢钾、磷酸二铵、磷酸一铵杂质含量不超过1wt%。所述硝酸钾、硫酸钾、氯化钾杂质含量不超过0.5wt%。生产高塔复合肥按现有技术即可。

本发明的技术特点：

本发明将高塔复合肥生产与水溶性肥料生产相结合，首先通过调整高塔复合肥的原料配方，限制填充物料的用量，增加水溶性；利用高塔复合肥生产过程产生的返料直接输送至下一步水溶性肥料的混合料仓作为水溶性肥料原料的一部分，再根据土壤养分和作物需肥，配合不同肥料原料，经过粉碎、混合、计量、包装得粉状水溶性肥料。本发明工艺方法简便，节约高塔复合肥和水溶性肥料两者的生产成本，养分配比灵活，能够生产不同氮、磷、钾配比的水溶性肥料，对不同的土壤和作物选择性强，肥料养分利用率高，增产效果明显。

本发明的优良效果：

1.节约生产成本

高塔复合肥在生产过程中大约有10%的颗粒粒径不符合产品标准，需返料重新熔融、造粒，浪费人力、物力，增加高塔复合肥的生产成本。由于返料部分主要是小于1毫米的颗粒，因此生产粉状水溶性肥料是一种综合利用资源的优选途径。本发明将这部分高塔复合肥生产产生的返料直接用于水溶性肥料的生产，可省去重新熔融高塔造粒过程，不仅节省了高塔复合肥生产成本，也使水溶性肥料前期的原料拆包、上料等过程减少，降低了生产成本。

2.生产工艺简单，养分配比灵活

本发明由于生产工艺简单，可随时调整养分配比，生产不同组合的系列品种，满足不同土壤、不同作物的营养平衡需求。

3.增产效果好

本发明肥料由于对不同肥力条件的土壤针对性强，肥料利用率高，增产效果明显。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例中的原料用量份数均为质量份，所有的百分比均为质量百分比。其中，尿素、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、磷酸二铵、磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾、硫酸锌、硼酸、碳酸钙、膨润土、石英粉、沸石粉均为市售产品，其中，所用原料的养分和氯离子含量按表1计算。

表1实施例中的原料养分和氯离子含量（wt%）

实施例1：

高塔复合肥联产的水溶性肥料，由配料A∶配料B=1∶0.8质量比组成。

制备方法，步骤如下：

（1）取尿素500公斤，磷酸一铵100公斤，硫酸钾150公斤，氯化钾210公斤，硫酸锌10公斤，碳酸钙30公斤，按现有技术加热熔融，高塔造粒。

（2）将造粒后的物料筛分，粒径1～4.75mm的作为高塔复合肥产品，粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉作为水溶性肥料的配料A；

（3）另取硝酸铵80公斤，磷酸一铵120公斤，硼酸1公斤，混合均匀，作为水溶性肥料的配料B。

（4）取配料A100公斤，配料B80公斤，分别加入粉碎机料斗中，开启粉碎机，将配料A与配料B一起粉碎，过60目筛，混合均匀，计量、包装即得水溶性肥料。

本实施例水溶性肥料氮∶五氧化二磷∶氧化钾=1∶0.77∶0.46质量比组成，适合于缺磷土壤或喜磷作物施用。

实施例2：高塔复合肥联产水溶性肥料：由配料A∶配料B=1∶0.6质量比组成。

制备方法，步骤如下：

（1）取尿素450公斤，硫酸铵80公斤，磷酸二氢钾70公斤，氯化钾350公斤，硫酸锌6公斤，钼酸铵4公斤，膨润土40公斤，按现有技术加热熔融，高塔造粒。

（2）将造粒后的物料筛分，粒径1～4.75mm的作为高塔复合肥产品；粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉作为水溶性肥料的配料A。

（3）另取硝酸铵50公斤，磷酸二铵60公斤，硫酸钾50公斤，硫酸锌2公斤，混合均匀，作为水溶性肥料的配料B。

（4）取配料A100公斤，配料B60公斤，分别加入粉碎机料斗中，开启粉碎机，将配料A与配料B一起粉碎，过60目筛，混合均匀，计量、包装即得水溶性肥料。

本实施例水溶性肥料，氮∶五氧化二磷∶氧化钾=1∶0.49∶1.01质量比组成，适合于同时缺氮、缺钾土壤或喜氮、喜钾作物施用。

实施例3：高塔复合肥联产水溶性肥料，由配料A和配料B按质量比1∶1组成。

制备方法：

（1）取尿素450公斤，硝酸铵100公斤，磷酸一铵100公斤，硫酸钾300公斤，硫酸锌8公斤，硼酸2公斤，沸石粉40公斤，按现有技术加热熔融，高塔造粒。

（2）将造粒后的物料筛分，粒径1～4.75mm的作为高塔复合肥产品；粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉作为水溶性肥料的配料A。

（3）另取磷酸一铵40公斤，硝酸钾80公斤，硫酸锌1公斤，混合均匀，作为水溶性肥料的配料B。

（4）取配料A100公斤，配料B100公斤，分别加入粉碎机料斗中，开启粉碎机，将配料A与配料B一起粉碎，过60目筛，混合均匀，计量、包装，即得。

本实施例水溶性肥料，氮∶五氧化二磷∶氧化钾=1∶0.91∶1.51质量比组成，适合于同时缺磷、缺钾土壤或喜磷、喜钾作物施用。

实施例4：高塔复合肥联产水溶性肥料：配料A∶配料B=1∶0.7质量比。

制备方法：

（1）取硝酸铵472公斤，氯化铵80公斤，磷酸一铵100公斤，硝酸钾90公斤，氯化钾200公斤，硫酸锌8公斤，石英粉50公斤，按现有技术加热熔融，高塔造粒。

（2）将造粒后的物料筛分，粒径1～4.75mm的作为高塔复合肥产品；粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉作为水溶性肥料的配料A。

（3）另取尿素30公斤，磷酸二氢钾30公斤，硫酸钾20公斤，氯化钾30公斤，硫酸锌1公斤，混合均匀，作为水溶性肥料的配料B。

（4）取配料A100公斤，配料B70公斤，分别加入粉碎机料斗中，开启粉碎机，将配料A与配料B一起粉碎，过60目筛，混合均匀，计量、包装，即得。

本实施例水溶性肥料，氮∶五氧化二磷∶氧化钾=1∶0.65∶1.63质量比组成，适合于缺钾土壤或喜钾作物施用。

对比例：

普通高塔复合肥，氮、五氧化二磷、氧化钾的质量含量分别为15%、5%、20%，菏泽金正大生态工程有限公司生产。

以上实施例1～4和对比例的应用效果如下：

试验地点：山东省菏泽市，菏泽金正大生态工程有限公司试验农场。

试验时间：2012年4月至2012年7月。

供试作物：黄瓜，品种，新泰密刺。

采用盆栽，选用4种土壤,分别取自胶东半岛的棕壤、江西省的红壤、山东省的褐土和河南省的潮土，养分含量见表2。根据本发明水溶性肥料每个实施例适合的土壤，每种土壤设1个实施例和对比例共2个处理，每个处理12盆。实施例和对比例肥料用量相同，折合成纯氮、五氧化二磷、氧化钾三者总量每公斤土5克。施肥方法是，肥料与全部土壤混合均匀。其它管理措施相同。应用效果见表3。

表2试验土壤速效养分含量（mg/kg）

土壤类型	取土地点	速效氮	速效磷	速效钾	养分评价
						潮土	河南商丘	51.8	8.1	103	缺磷
棕壤	山东临沂	33.4	21.3	62.5	缺氮、缺钾
						红壤	江西南昌	69.3	7.2	54.3	缺磷、缺钾
褐土	山东青州	58.5	15.6	88.5	缺钾

表3与对比例相比实施例1～4的应用试验结果

本发明水溶性肥料	试验土壤	增产%	肥料利用率提高%
				实施例1	潮土	7.8	4.6
实施例2	棕壤	9.2	6.9
				实施例3	红壤	5.9	7.2
实施例4	褐土	6.1	8.3

Claims (7)

1.一种高塔复合肥联产的水溶性肥料，其特征在于包括配料A和配料B，配料A∶配料B=1∶0.5～1.2质量比；

所述的配料A是高塔复合肥生产中的固体颗粒经过筛分不符合产品粒径标准的返料，是粒径大于4.75mm的大颗粒和粒径小于1mm的细粉；

所述的高塔复合肥原料由以下三部分组成：

a、氮磷钾肥

氮肥、磷肥、钾肥以氮∶五氧化二磷∶氧化钾=1∶0.15～0.35∶0.5～1.2质量比组成，其中，氮肥选用尿素、硝酸铵之一或其组合，或者以尿素和/或硝酸铵为基础肥再配合硫酸铵、氯化铵之一或其组合；磷肥选用磷酸二氢钾、磷酸二铵、磷酸一铵之一或其组合；钾肥为硝酸钾、硫酸钾或氯化钾之一或其组合；

b、微量元素肥

微量元素肥总量为高塔复合肥原料总量的0.5～1.5wt%，所用微量元素肥选自硫酸锌、硼酸、钼酸铵、硫酸铜、硫酸锰之一或其组合；

c、填充料

填充料的用量为高塔复合肥原料总量的3～5wt%，填充料选用碳酸钙、石英粉、沸石粉、膨润土之一或其组合；

所述的配料B，是氮肥、磷肥和钾肥按氮∶五氧化二磷∶氧化钾=1∶0.9～2.5∶0～3.0的质量比组成，或者还添加有常规微量元素肥，微量元素肥总量为配料B中氮肥、磷肥和钾肥原料总量的0.5～1.3wt%；其中，氮肥选用尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵之一或其组合，磷肥为磷酸二氢钾、磷酸二铵、磷酸一铵之一或其组合，钾肥为硝酸钾、硫酸钾、氯化钾之一或其组合。

2.如权利要求1所述的水溶性肥料，其特征在于配料A中氯离子总量不能超过高塔复合肥原料总量的20wt%，配料B中氯离子总量不超过其中氮肥、磷肥和钾肥原料总量的15wt%。

3.如权利要求1所述的水溶性肥料，其特征在于，由配料A和配料B按1∶0.8质量比组成；

所述配料A是尿素500公斤、磷酸一铵100公斤、硫酸钾150公斤、氯化钾210公斤、硫酸锌10公斤、碳酸钙30公斤，经加热熔融、高塔造粒得到的物料筛分后粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉；

所述配料B是硝酸铵80公斤、磷酸一铵120公斤、硼酸1公斤的混合物；

该配方适用于缺磷土壤或喜磷作物施用。

4.如权利要求1所述的水溶性肥料，其特征在于，由配料A和配料B按1∶0.6质量比组成；

所述配料A是尿素450公斤，硫酸铵80公斤，磷酸二氢钾70公斤，氯化钾350公斤，硫酸锌6公斤，钼酸铵4公斤，膨润土40公斤，经加热熔融、高塔造粒得到的物料筛分后粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉；

所述配料B是硝酸铵50公斤、磷酸二铵60公斤、硫酸钾50公斤、硫酸锌2公斤的混合物；

该配方适用于同时缺氮、缺钾土壤或喜氮、喜钾作物施用。

5.如权利要求1所述的水溶性肥料，其特征在于，由配料A和配料B按1∶1质量比组成；

所述配料A是尿素450公斤、硝酸铵100公斤、磷酸一铵100公斤、硫酸钾300公斤、硫酸锌8公斤、硼酸2公斤、沸石粉40公斤经加热熔融、高塔造粒得到的物料筛分后粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉；

所述配料B是磷酸一铵40公斤、硝酸钾80公斤、硫酸锌1公斤的混合物。

该配方适用于同时缺磷、缺钾土壤或喜磷、喜钾作物施用。

6.如权利要求1所述的水溶性肥料，其特征在于，由配料A和配料B按1∶0.7质量比组成；

所述配料A是硝酸铵472公斤、氯化铵80公斤、磷酸一铵100公斤、硝酸钾90公斤，氯化钾200公斤、硫酸锌8公斤、石英粉50公斤经加热熔融、高塔造粒得到的物料筛分后粒径大于4.75mm的颗粒和小于1mm的细粉；

所述配料B是尿素30公斤、磷酸二氢钾30公斤、硫酸钾20公斤、氯化钾30公斤、硫酸锌1公斤的混合物。

该配方适用于缺钾土壤或喜钾作物施用。

7.权利要求1～6任一项所述的水溶性肥料的制备方法，包括步骤如下：

（1）生产高塔复合肥，包括将复合肥原料氮肥、磷肥、钾肥，微量元素肥，与填充料混合加热熔融，熔融料浆从造粒高塔塔顶旋喷进入造粒塔内，塔底进风，料浆从塔顶下降过程中在与上升的气流阻力作用下缓慢的降落到塔底,完成造粒；

（2）将造粒后的物料筛分，粒径符合标准1～4.75mm的作为高塔复合肥产品；粒径大于4.75mm的大颗粒和小于1mm的细粉，作为水溶性肥料的配料A；

（3）按配比，另取氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥，混合，作为水溶性肥料的配料B；

（4）开启粉碎机，将上述配料A与配料B一起粉碎，过60目筛，混合均匀，计量、包装即得水溶性肥料。