CN103694055B - 有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂及制备方法和应用 - Google Patents
有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂及制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明一种新型有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂及其制备和使用方法，属颗粒肥料粘结剂技术领域，是由无机粘结剂、有机粘结剂和助剂按比例配制加工而成，质量配比为：无机粘结剂22～32%；有机粘结剂36～46%；助剂27～37%。有机、无机肥料与复合粘结剂的质量比为90～93%：7～10%。无机粘结剂造粒前与其它有机、无机物料混合，有机粘结剂分两次加入，造粒前使用40%湿润物料，造粒时使用60%增加成粒率。本发明的复合粘结剂包含天然无机物和水溶性高分子化合物，绿色、环保，配制简单，减少了复混肥中无机粘结剂的用量，提高了肥料中养分含量，降低了生产成本，生产的有机-无机复混肥具有缓释性。
Description
技术领域
本发明属于颗粒肥料粘结剂，具体的说是一种有机-无机复混肥造粒用的复合粘结剂及其制备和使用方法。
背景技术
随着有机食品在世界范围内的兴起，生物有机肥、有机-无机复混肥的使用愈来愈引起人们的重视。发展有机-无机复混肥料，一方面有利于消纳有机废弃物，保护和改善环境；另一方面也有利于提高土壤的有机质含量，提高耕地质量。有机-无机复混肥既有无机化肥肥效快的长处，又具备有机肥料改良土壤、肥效长的特点，是肥料发展的方向之一。
在有机-无机复混肥造粒过程中，粘结剂是影响其生产的关键因素，粘结剂是制取颗粒不可缺少的组分，它主要起粘结，增大颗粒粒径，增加颗粒强度的作用。粘结剂按化学成分进行分类，可分为无机粘结剂和有机粘结剂两大类。在20世纪50年代，膨润土、水玻璃、石膏、硅藻土等无机粘结剂就已经被应用，无机粘结剂在有机-无机复混肥造粒生产中应用相当广泛,但其添加量高、成粒率低和返料率高等缺点限制了高浓度颗粒复混肥的发展。有机粘结剂比传统的无机粘结剂具有用量小，成球率高，成球速度快，返料率低，带入有害杂质少，环境污染小等优点，但成本高，颗粒强度低。因此研究开发添加量少和返料率低的新型有机-无机复合粘结剂尤为重要。复合粘结剂的使用，可大大减少无机粘结剂的加入量，降低造粒成本，提高成球质量，并可得到较好的颗粒性能指标。
发明内容
本发明的目的在于研究开发添加量少和返料率低的新型有机-无机复合粘结剂，复合粘结剂的使用，可大大减少无机粘结剂的加入量，降低造粒成本，提高成球质量，并可得到较好的颗粒性能指标。
本发明一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂，是由无机粘结剂、有机粘结剂和助剂按比例配制加工而成，质量配比为：
无机粘结剂22～32%
有机粘结剂溶液36～46%
助剂27～37%
其中，无机粘结剂由蒙脱石类粘土矿物与其余粘土矿物混合而成，质量配比为蒙脱石类粘土矿物：其余粘土矿物=1～3:1，所指其余粘土矿物为硅质沉积岩粘土，富镁硅酸盐粘土或富铝硅酸盐粘土；有机粘结剂为有机纤维素，植物胶或聚合胶；助剂为防潮剂，抗寒剂和增效剂，质量配比为防潮剂：抗寒剂：增效剂=10:1:10～15。
上述所指蒙脱石类粘土矿物是指膨润土或蒙脱石；硅质沉积岩粘土矿物为硅藻土；富镁硅酸盐粘土矿物为凹凸棒土或海泡石；富铝硅酸盐粘土矿物为陶土或高岭土。
上述所指有机纤维素粘结剂为羧甲基纤维素，乙基纤维素或羟丙基纤维素；植物胶粘结剂为瓜尔胶或海藻酸钠；聚合物胶为聚乙烯醇，聚丙烯酸乳液，聚丙烯酰胺或聚乙二醇。
上述所指助剂防潮剂为氧化镁或硫酸钙；抗寒剂为硫酸锌或硫酸铜；增效剂为硼砂、硼酸或腐植酸。
本发明一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂的制备和使用方法，依次按下列步骤进行：
（1）按比例称取有机粘结剂，无机粘结剂，助剂，有机肥料，无机肥料，有机肥料和无机肥料与复合粘结剂的质量比为85～93%：7～15%；
（2）将有机粘结剂配制成浓度0.3～1w/w%的水溶液；
（3）将有机肥料，无机肥料，无机粘结剂和助剂粉碎成60～100目的细粉，按比例混合均匀，称混合物料；
（4）用40%量的有机粘结剂水溶液润湿混合物料，拌匀；
（5）将润湿的混合物料投入造粒机造粒，边造粒边喷入余下60%量的有机粘结剂水溶液，所造颗粒烘干至含水量≤12%；
（6）待颗粒冷却后进行筛分，选取粒度1～5mm颗粒进行检测与包装。
上述所指的复混肥为有机-无机复混肥，有机肥占42%，有机质≥15%，N、P、K总养分含量≥25%。
本发明一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂具有绿色、环保、无污染、易降解和易溶于水等特点，适用于生产N、P、K有效含量30%以上，有机物含量40%以上的颗粒有机复混肥，也适用于高浓度有机-无机复混肥（N、P、K有效养分≥45%）的造粒生产。本发明生产的有机-无机复混肥返料率<10%，减少了30%无机粘结剂添加量，成粒率提高10%，并可增加造粒时1-4.75mm粒度颗粒的含量，抗压强度>14N。
具体实施方式
根据下述实施实例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施实例所描述的具体的物料配比、使用方法及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施实例1：
复合粘结剂配方一，由膨润土，硅藻土，二水硫酸钙，羧甲基纤维素钠，硼砂，硫酸铜，腐植酸复配。
（1）物料准备
制备1000kg有机-无机复混肥，按照比例称取有机肥原料和无机肥原料共907kg，粉碎过60目筛；
称取过100目筛的膨润土、硅藻土各20kg为无机粘结剂；
硼砂5kg、硫酸铜2kg、腐植酸20kg、二水硫酸钙20kg为助剂；
将羧甲基纤维素钠加少量乙醇溶解配制成0.3%的溶液60L为有机粘结剂。
（2）有机-无机复混肥造粒
称取粉碎至60-100目的有机、无机物料与无机粘结剂、助剂按比例混合均匀，物料混合过程中喷入有机粘结剂总量的40%有机粘结剂湿润物料，混合均匀后投入造粒机中造粒，边造粒边喷入余下60%有机粘结剂，所造颗粒烘至含水量≤12%，待颗粒冷却后进行筛分，选取粒度为1～5mm的颗粒进行检测与包装。
实施实例2：
复合粘结剂配方二，由膨润土，凹凸棒土，二水硫酸钙，羧甲基纤维素钠，硼砂，硫酸铜，腐植酸复配。
（1）物料准备
制备1000kg有机-无机复混肥，按照比例称取有机肥原料和无机肥原料共907kg，粉碎过60目筛；
称取过100目筛的膨润土30kg、凹凸棒土10kg为无机粘结剂；
硼砂5kg、硫酸铜2kg、腐植酸20kg、二水硫酸钙20kg为助剂；
将羧甲基纤维素钠加少量乙醇溶解配制成0.3%的溶液60L为有机粘结剂。
（2）有机-无机复混肥造粒
称取粉碎至60-100目的有机、无机物料与无机粘结剂、助剂按比例混合均匀，物料混合过程中喷入有机粘结剂总量的40%有机粘结剂湿润物料，混合均匀后投入造粒机中造粒，边造粒边喷入余下60%有机粘结剂，所造颗粒烘至含水量≤12%，待颗粒冷却后进行筛分，选取粒度为1～5mm的颗粒进行检测与包装。
实施实例3：
复合粘结剂配方三，由膨润土，陶土，氧化镁，聚乙烯醇，硼砂，硫酸锌，腐植酸复配。
（1）物料准备
制备1000kg有机-无机复混肥，按照比例称取有机肥原料和无机肥原料共907kg，粉碎过60目筛；
称取过100目筛的膨润土、陶土各20kg为无机粘结剂；
硼砂5kg、硫酸锌1kg、腐植酸20kg、氧化镁20kg为助剂；
将聚乙烯醇溶于热水配制成0.4%的溶液60L为有机粘结剂。
（2）有机-无机复混肥造粒
称取粉碎至60-100目的有机、无机物料与无机粘结剂、助剂按比例混合均匀，物料混合过程中喷入有机粘结剂总量的40%有机粘结剂湿润物料，混合均匀后投入造粒机中造粒，边造粒边喷入余下60%有机粘结剂，所造颗粒烘至含水量≤12%，待颗粒冷却后进行筛分，选取粒度为1～5mm的颗粒进行检测与包装。
实施实例4：
复合粘结剂配方四，由膨润土，陶土，二水硫酸钙，海藻酸钠，硼砂，硫酸锌，腐植酸复配。
（1）物料准备
制备1000kg有机-无机复混肥，按照比例称取有机肥原料和无机肥原料共907kg，粉碎过60目筛；
称取过100目筛的膨润土、陶土各20kg为无机粘结剂；
硼砂5kg、硫酸锌1kg、腐植酸20kg、二水硫酸钙20kg为助剂；
将海藻酸钠溶于水配制成1%的溶液60L为有机粘结剂。
（2）有机-无机复混肥造粒
称取粉碎至60-100目的有机、无机物料与无机粘结剂、助剂按比例混合均匀，物料混合过程中喷入有机粘结剂总量的40%有机粘结剂湿润物料，混合均匀后投入造粒机中造粒，边造粒边喷入余下60%有机粘结剂，所造颗粒烘至含水量≤12%，待颗粒冷却后进行筛分，选取粒度为1～5mm的颗粒进行检测与包装。
Claims (5)
1.一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂，其特征是由无机粘结剂、有机粘结剂和助剂按比例配制加工而成，质量配比为：
无机粘结剂22～32%
有机粘结剂溶液36～46%
助剂27～37%
其中，无机粘结剂由蒙脱石类粘土矿物与其余粘土矿物混合而成，质量配比为蒙脱石类粘土矿物：其余粘土矿物=1～3:1，所指其余粘土矿物为硅质沉积岩粘土，富镁硅酸盐粘土或富铝硅酸盐粘土；有机粘结剂为有机纤维素，植物胶或聚合胶；助剂为防潮剂，抗寒剂和增效剂，质量配比为防潮剂：抗寒剂：增效剂=10:1:10～15；
粘结剂的制备和使用方法，依次按下列步骤进行：
（1）按比例称取有机粘结剂，无机粘结剂，助剂，有机-无机复混肥，有机-无机复混肥与复合粘结剂的质量比为85～93%：7～15%；
（2）将有机粘结剂配制成浓度0.3～1%w/w的水溶液；
（3）将有机-无机复混肥，无机粘结剂和助剂粉碎成60～100目的细粉，按比例混合均匀，称混合物料；
（4）用40%量的有机粘结剂水溶液润湿混合物料，拌匀；
（5）将润湿的混合物料投入造粒机造粒，边造粒边喷入余下60%量的有机粘结剂水溶液，所造颗粒烘干至含水量≤12%；
（6）待颗粒冷却后进行筛分，选取粒度1～5mm颗粒进行检测与包装。
2.根据权利要求1所述的一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂，其特征是所指蒙脱石类粘土矿物是指膨润土或蒙脱石；硅质沉积岩粘土矿物为硅藻土；富镁硅酸盐粘土矿物为凹凸棒土或海泡石；富铝硅酸盐粘土矿物为陶土或高岭土。
3.根据权利要求1所述的一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂，其特征是所指有机纤维素粘结剂为羧甲基纤维素，乙基纤维素或羟丙基纤维素；植物胶粘结剂为瓜尔胶或海藻酸钠；聚合物胶为聚乙烯醇，聚丙烯酸乳液，聚丙烯酰胺或聚乙二醇。
4.根据权利要求1所述的一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂，其特征是所指助剂防潮剂为氧化镁或硫酸钙；抗寒剂为硫酸锌或硫酸铜；增效剂为硼砂、硼酸或腐植酸。
5.根据权利要求1所述的一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂的制备和使用方法，其特征是所指的复混肥为有机-无机复混肥，有机肥占42%，有机质≥15%，N、P、K总养分含量≥25%。
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