CN103524274B - 一种免冷却复合肥生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种免冷却复合肥生产方法，包括以下步骤:（1）将原料混配形成混合料或直接形成浆料；（2）造粒形成复合肥颗粒，在造粒后省略冷却过程；（3）筛分；（4）表面处理。本发明能防止复合肥颗粒结块，无需冷却即可进行筛分处理和表面处理，精简复合肥生产工艺流程，降低复合肥的生产成本；其次减免生产质量异常控制点，使操作简化；扩大复合肥对原材料水分的选择范围；避免结块颗粒的浪费，使产品防板结成本下降三分之一左右；最后，避免冷却过程中因物料表面与相对湿度较高的冷空气接触导致复合肥色泽变暗，使色泽保持鲜艳。

Description

一种免冷却复合肥生产方法

技术领域

本发明属于复合肥的生产方法，具体涉及免冷却复合肥的生产方法。

背景技术

现行复合肥生产线包括高塔熔融喷浆造粒工艺，转鼓喷浆造粒工艺，转鼓混配造粒工艺，挤压造粒工艺等。高塔冷却成粒后的温度仍在60℃左右，所以，高塔生产线均安装有1至4套冷却系统，以降低包装温度；转鼓工艺生产线因为有干燥工序，所以都配备有冷却系统；挤压工艺生产线一般不设冷却系统，但部分企业考虑到物料水分高导致挤压产品强度退化的质量隐患，所以也安装有干燥系统，相应地也安装了冷却系统。

冷却系统包括冷却筒，风机等。冷却筒一般长度在20米左右，直径1.8米左右，风机一般为37千瓦时左右，具体根据产能确定。这些设备在使用过程中，使产品与流动的空气进行热交换达到降低温度的目的，设备的购置、能耗与检修费用均加入到产品的制造成本中，无形之中增加了复合肥的生产成本。

高温潮湿季节（相对湿度＞80%），冷却系统中的冷却风含有较高水分，冷却风与物料进行热交换时，水分与物料表面的盐分粘连，物料表面的水分增加，从而增加了产品颗粒间表面盐桥反应的机率，导致潮湿季节的产品容易结块，给高温潮湿季节的肥料产品生产带来极大的困难与成本消耗。

另外，部分有颜色的产品，在冷却筒中与潮湿的冷空气接触，表面吸潮后颜色变暗，影响产品的色泽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无需冷却系统的复合肥生产方法，从而节省生产设备的购置、能耗和检修费用，从而降低复合肥的生产成本，解决高温高湿季节复合肥生产的难题。另外，避免冷却过程对复合肥色泽的变暗，使色泽保持鲜艳。

本发明基本技术方案为：一种免冷却复合肥生产方法，至少包括以下步骤；（1）将原料经过混配形成混合料或直接形成浆料；（2）造粒形成复合肥颗粒，在造粒后省略冷却过程；（3）筛分；（4）表面处理；在表面处理工序前,当复合肥颗粒的水分＞1%时，在表面处理工艺中添加由疏水性粉体和干燥粉末组成的防结块粉剂；当防结块粉剂用量＜复合肥颗粒质量的0.25%时，则步骤（1）混合料或浆料中添加表面活性剂。

优选的，所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂中的一种或多种混配物；阴离子表面活性剂选自烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、丙烯酸共聚物的一种或多种；非离子表面活性剂选自聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚的一种或多种；两性离子表面活性剂选自十二烷基甜菜碱、聚丙烯酰胺的一种或多种。

优选的，所述表面活性剂为水溶性，加入浆料中或喷洒到混合料上。

优选的，该水溶性表面活性剂的用量为原料质量比的0.002%～0.01%，用10至100倍水稀释。

优选的，所述的疏水性粉体包括在常规粉体表面增加疏水基的原材料的一种或多种混配粉末，常规粉体指含氧化钙成分调节复合肥养分的粉状辅助材料，具有疏水基的原材料选自滑石粉、白炭黑、硅藻土、蒙脱石粉、煅烧高岭土、钛白粉、硬脂酸钙、麦饭石粉的一种或多种；所述的干燥粉末为常规粉体或白色含钙原料的一种或多种混配粉末，常规粉体指含氧化钙成分调节复合肥养分的粉状辅助材料，白色含钙原料选自白云石粉、碳酸钙粉、白垩土、方解石粉、硼酸钙、其它CaO含量≥40%的白色粉末的一种或多种。

优选的，该防结块粉剂的用量为按筛分处理后肥料颗粒质量比0.15%～0.4%，该疏水性粉体占防结块粉剂质量比为10%～50%，该干燥粉末占防结块粉剂质量百分比为50%～90%。

优选的，该造粒工艺为高塔工艺或转鼓工艺或挤压工艺。

优选的，该表面处理工艺由扑粉机实现。

在混合料和浆料中加入表面活性剂，利用其锁定颗粒表面水分子活度的原理，具备阻隔或减缓物料间盐桥反应的作用，即使引入的水分高出2%，高塔工艺生产的产品强度仍可稳定在15N以上，转鼓工艺与有干燥系统的挤压工艺的产品则因加入的表面活性剂有乳化与粘连作用，比未添加此类物质生产的产品的强度可提升2～5N。高塔工艺或转鼓工艺或挤压工艺生产的复合肥颗粒，不再经过冷却系统，即可进入筛分处理工序和表面处理工序。

另外，在表面处理工艺中添加防结块粉剂，利用其干燥作用吸收、结合空气和颗粒表面水分的原理，防止产品结块。利用含疏水基的材料隔离颗粒表面与空气中的水分接触，阻隔颗粒间相互接触，防止颗粒之间因直接接触产生盐桥反应而结晶，导致产品结块。然后直接进行成品包装，不需要经过冷却系统，即使包装温度达到70℃，产品仍不结块。

本发明省略了冷却系统，能节省生产设备的购置、能耗和检修费用，从而降低复合肥的生产成本；其次，解决了高温潮湿季节的生产水分控制难的问题，含水量高的产品不结块或少结块，扩大复合肥对原材料水分的选择范围；再次,能减免生产质量异常控制点，使操作简化；而且，粉剂防结块用量少，防结块流程精简，产品防结块成本下降三分之一，仅使用少量粉剂防结块，避免防结块油的使用带来的环境污染及给作物带来的危害，同时避免加热防结块油产生的的能耗浪费。最后，避免冷却过程复合肥色泽变暗，使色泽保持鲜艳。

具体实施方式

本发明基本技术方案为：一种免冷却复合肥生产方法，包括以下步骤，原料经过混配形成混合料或直接形成浆料，该混合料或浆料进入造粒工序之后形成复合肥颗粒，然后通过筛分工序，最后通过表面处理工序，其特征在于，在生产复合肥的混合料或浆料中添加表面活性剂，能使该造粒工序后省略冷却系统，成品料直接进入筛分工序后，进入表面处理工序；表面处理工序中添加由疏水性粉体和干燥粉末组成的防结块粉剂，能使产品不结块。

该表面活性剂为阴离子、非离子、两性离子表面活性剂中的一种或多种混配物；阴离子表面活性剂选自烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、丙烯酸共聚物的一种或多种；非离子表面活性剂选自聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚的一种或多种；两性离子表面活性剂选自十二烷基甜菜碱、聚丙烯酰胺的一种或多种。该表面活性剂加入到浆料或者喷洒到混合料上，用量为原料质量比的0.002%～0.01%，用10至100倍的水稀释。

所述的疏水性粉体包括在常规粉体表面增加疏水基的原材料的一种或多种混配粉末，常规粉体指含氧化钙成分调节复合肥养分的粉状辅助材料物质，具有疏水基的原材料选自滑石粉、白炭黑、硅藻土、蒙脱石粉、煅烧高岭土、钛白粉、硬脂酸钙、麦饭石粉的一种或多种；所述的干燥粉末为常规粉体或白色含钙原料的一种或多种混配粉末，常规粉体指含氧化钙成分调节复合肥养分的粉状辅助材料，白色含钙原料选自白云石粉、碳酸钙粉、白垩土、方解石粉、硼酸钙、其它CaO含量≥40%的白色粉末的一种或多种。该防结块粉剂的用量为按筛分处理后肥料颗粒质量比0.15%～0.4%，该疏水性粉体占防结块粉剂质量比为10%～50%，该干燥粉末占防结块粉剂质量百分比为50%～90%。

该造粒工艺为高塔工艺或转鼓工艺或挤压工艺。该表面处理工艺由扑粉机实现。

实施一，硝基转鼓工艺生产芭田蓝15-6-8，添加万分之二的食品级蓝色色粉生产蓝色品种。生产配方如下表：

原材料类别	含量	配比	备注
				硝酸磷肥	32-4-0	25%	配制浓度为85%的硝酸磷肥
硫酸铵	21-0-0	26%
				氯化钾	0-0-60	13%
磷酸一铵	11-53-0	12%
				辅助材料		23%
微量元素、色粉		1%	色粉占总投料量的万分之2

其中，辅助材料为膨润土；微量元素为配比为0.25%左右的锌化合物、0.25%左右的锰化合物和0.5%左右的硫酸镁。

每小时总投料量为10吨，硝酸磷肥通过计量后，与通过流量计并与硝酸磷肥配比为10%的清水一并进入溶解槽，溶解槽内溶解温度为135℃；溶解后的硝酸磷肥料浆通过料浆泵输送到造粒机内，喷洒在造粒机内的粉体料床上。其它原材料经破碎、计量后，输送到造粒机内，在硝酸磷肥料浆及从料床内的蒸汽孔注入的蒸汽的作用下在转鼓造粒机内粘结成粒，造粒机出口物料温度为70℃左右。粒子经造粒机出口进入干燥筒干燥，再经过筛分机筛分出直径≥2.5mm且≤4.75mm的颗粒作为成品料进入下一道工序，筛分出来的直径＜2.5mm的小颗粒或粉料直接进入造粒机造粒，直径＞4.75mm的大颗粒料通过破碎机破碎后，进入造粒机造粒。

本实施例中，上述方案相同的情况下，分三类抽样进行对比试验，其中两类样品（1吨/类）成品按常规生产法制备，一类样品干燥后冷却、筛分、表面处理、包装和取样；另一类样品在溶解槽内添加分散剂，干燥后省略冷却筒，对比冷却与免冷却对产品质量（强度、颜色、防结块效果）的影响程度：

样品2所用防结块油与防结块粉剂均从市场上采购所得。

样品3所用防结块粉剂为自制，其组成为：白云石粉50%、钛白粉25%、硬脂酸钙25%，该防结块粉剂的用量为按筛分处理后肥料颗粒质量的0.4%。

筛分后的成品直径范围为2.5～4.75的颗粒，进入扑粉机内，样品1未加防结块剂；样品2加入从市场上采购的防结块油和防结块粉，防结块油、防结块粉的用量分别为按筛分处理后肥料颗粒质量的0.12%和0.35%；样品3使用自制防结块粉剂，其用量为按筛分处理后肥料颗粒质量的0.4%。

包装规格为50公斤/袋，每类样品堆放2堆（共1吨），每堆堆放10包高。堆放30天后，每类样品拆包1堆，取自底部倒数第二包（最易结块部分）验证质量指标：

堆放60天后，将每类样品剩余的1堆拆包验证，取自底部倒数第二包（最易结块部分）验证质量指标：

实施二，高塔熔融喷浆造粒工艺生产尿基含氯15-5-15。

生产配方如下表：

原材料类别	含量	配比	备注
				尿素	46-0-0	33%
磷酸一铵	11-53-0	9%
				氯化钾	0-0-60	25%
辅助材料		32%
				微量元素		1%

其中，辅助材料为膨润土；微量元素为配比为0.25%的锌化合物、0.25%的锰化合物和0.5%的硫酸镁。

10倍水稀释聚乙二醇，将等量的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵加入到稀释后的聚乙二醇溶液中，通过计量泵将固含量为0.01%上述两种物质加入到尿素熔融槽中。

尿素通过计量后，进入熔融槽，与聚乙二醇与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的混合溶液加热至120℃，即为白色透明熔融物。所述白色透明熔融物溢流至一级槽，在一级槽内与氯化钾、辅助材料混合，槽内温度为110℃。再溢流至二级槽，在二级槽内与磷酸一铵混合，混合温度为95℃，再进入造粒机造粒，或经过乳化机后再进入造粒机造粒。颗粒在高塔内与底部上升的空气进行热交换，至塔底后为70℃左右的颗粒，筛分后直径为2.5～4.75的颗粒进入扑粉机内与防结块粉剂混合进行表面处理，再进入包装温度为58℃的包装工序。其中防结块粉剂为自制，其组成为：白垩土50%、方解石粉40%、滑石粉10%，该防结块粉剂的用量为按筛分处理后肥料颗粒质量的0.24%。

取样2吨，堆放为4堆，每堆0.5吨（10包高）。

15天后第1堆（10包,共500公斤）测结块状态：总结块重量为12公斤，结块率为2.4%。结块物手推即散,粉尘率为0.23%。

30天后第2堆（10包，共500公斤）测结块状态：总结块重量为13公斤，结块率为2，6%。结块物手推即散,粉尘率为0.28%。

90天后第3堆（10包，共500公斤）测结块状态：总结块重量为15公斤，结块率为3%,粉尘率为0.25%。

180天后第4堆（10包,共500公斤）测结块状态：总结块重量为15公斤，结块率为3%,粉尘率为0.25%。

此外，通过此法，降低溶解槽温度至少5℃，成品缩二脲含量有明显下降，较对照组下降了0.12%；包装温度较对照组高19℃，产品不结块，解决了高温季节产品容易结块的难题。

实施例三，挤压工艺生产高氮产品22-9-10

生产配方如下表：

原材料类别	含量	配比	备注
				尿素	46-0-0	44.5%
磷酸一铵	11-53-0	17%
				氯化钾	0-0-60	17%
膨润土		20.5%
				微量元素		1%

其中微量元素为配比为0.25%的锌化合物、0.25%的锰化合物和0.5%的硫酸镁。

将计量后的尿素破碎，并与其它计量后的原材料混合均匀。

10倍水稀释聚乙二醇，将等量的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵加入到稀释后的聚乙二醇溶液中，通过计量泵将固含量为0.002%的上述两种物质喷洒到破碎后的混合料中，再次混合均匀。

通过旋转给料机将混合料边搅拌边下料到挤压造粒机内挤压成粒。通过旋转筛分机对挤压成粒的混合料进行打磨和筛分，筛分后将直径为4.75mm左右的颗粒输入至扑粉机内，加入防结块粉剂并对其进行第二次打磨和抛光，完成后将其进入包装机包装成每包50kg的成品；筛分后将直径小于4.75mm的颗粒通过皮带机输送到投料区，经破碎后再进入物料混合区进行循环造粒。其中防结块粉剂为自制，其组成为：碳酸钙粉30%、硼酸钙30%、煅烧高岭土40%，该防结块粉剂的用量为按筛分处理后肥料颗粒质量的0.15%。

取样2吨，堆放为4堆，每堆0.5吨（0.05吨/包，堆放10包高）。

15天后第1堆（10包,共500公斤）测结块状态：总结块重量为10公斤，结块率为2%,粉尘率为0.33%。

30天后第2堆（10包，共500公斤）测结块状态：总结块重量为12公斤，结块率为2，4%,粉尘率为0.36%。

90天后第3堆（10包，共500公斤）测结块状态：总结块重量为14.5公斤，结块率为2.9%,粉尘率为0.35%。

180天后第4堆（10包,共500公斤）测结块状态：总结块重量为15公斤，结块率为3%,粉尘率为0.35%。

挤压工艺生产的产品因为缺少料浆的粘连，颗粒表面都容易粉化，随着库存时间的延长，粉化更严重。此工艺添加了有粘性的表面活性剂，不同成分的原材料充分粘连，解决产品结块的同时，也解决了挤压工艺产品表面粉化的难题。

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 (6)

1.一种免冷却复合肥生产方法，其特征在于包括以下步骤；

(1)将原料混配形成混合料或直接形成浆料；

(2)造粒形成复合肥颗粒，在造粒后省略冷却过程；

(3)筛分；

(4)表面处理；

在表面处理工序前,当复合肥颗粒的水分＞1％时，在表面处理工艺中添加由疏水性粉体和干燥粉末组成的防结块粉剂；当防结块粉剂用量＜复合肥颗粒质量的0.25％时，则步骤(1)混合料或浆料中添加表面活性剂；

所述的疏水性粉体包括在常规粉体表面增加具有疏水基的原材料的一种或多种混配粉末，常规粉体指含氧化钙成分调节复合肥养分的粉状辅助材料，具有疏水基的原材料选自滑石粉、白炭黑、硅藻土、蒙脱石粉、煅烧高岭土、钛白粉、硬脂酸钙、麦饭石粉的一种或多种；

所述的干燥粉末为常规粉体或白色含钙原料的一种或多种混配粉末，常规粉体指含氧化钙成分调节复合肥养分的粉状辅助材料，白色含钙原料选自白云石粉、碳酸钙粉、白垩土、方解石粉、硼酸钙、其它CaO含量≥40％的白色粉末的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的免冷却复合肥生产方法，其特征在于，所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂中的一种或多种混配物；

所述阴离子表面活性剂选自烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、丙烯酸共聚物的一种或多种；

所述非离子表面活性剂选自聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚的一种或多种；

所述两性离子表面活性剂选自十二烷基甜菜碱、聚丙烯酰胺的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的免冷却复合肥生产方法，其特征在于，所述表面活性剂为水溶性，用量为原料质量的0.002％～0.01％，加入浆料内或喷洒到混合料上。

4.根据权利要求1所述的免冷却复合肥生产方法，其特征在于，该防结块粉剂的用量为按筛分处理后肥料颗粒质量的0.15％～0.4％，该疏水性粉体占防结块粉剂质量比为10％～50％，该干燥粉末占防结块粉剂质量百分比为50％～90％。

5.根据权利要求1所述的免冷却复合肥生产方法，其特征在于，该造粒工艺为高塔工艺或转鼓工艺或挤压工艺。

6.根据权利要求1所述的免冷却复合肥生产方法，其特征在于，该表面处理工艺由扑粉机实现。