CN103864470B - 硝酸钾镁复盐型复合肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及颗粒状肥料的制造技术，具体是一种硝酸钾镁复盐型复合肥及其制备方法，所述的复合肥中硝酸钾和硝酸镁总的质量百分含量为50~90%，结晶水的质量百分含量为10~50%，硝酸钾与硝酸镁的质量比为15~0.2：1。本发明所述的硝酸钾镁复盐型复合肥及其制备方法相对于现有技术具有如下有益效果：（1）本发明所述硝酸钾镁复盐型复合肥，流散性能和抗结块性远比掺混、机械压制方法造粒得到的复合肥产品好，产品的结块时间在30天以上，为产品的使用带来很多的便利；（2）本发明所述制备方法比采用间歇式结晶再经过机械混合和造粒的工艺成本低，还适合连续化大批量生产，对工艺控制的自动化提供了便利条件。
Description
技术领域
本发明涉及颗粒状肥料的制造技术，具体是一种硝酸钾镁复盐型复合肥及其制备方法。
背景技术
硝酸钾与硝酸镁对于许多植物都是重要的水溶性肥料。其中，钾是各种作物不可缺少的基本肥料组分。镁离子是多种酶的活化剂，可促进植物体内糖类转化及代谢，促进脂肪和蛋白质的合成。油料作物施镁可提高其含油量，镁还可以促进作物对硅的吸收。
现有的含硝酸钾或硝酸镁的复合肥大多为掺混和机械压制方法造粒的，制造工艺流程长、能耗高、物料分布不均匀，颗粒的强度较差，粉料比例较高。
发明内容
本发明为了解决现有粒状硝酸镁和硝酸钾产品存在的流散性差、制造工艺周期长、能耗高的问题，提供了一种硝酸钾镁复盐型复合肥及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：硝酸钾镁复盐型复合肥，所述的复合肥中硝酸钾和硝酸镁总的质量百分含量为50~90%，结晶水的质量百分含量为10~50%，硝酸钾与硝酸镁的质量比为15~0.2：1。
本发明所述的复合肥中硝酸钾和硝酸镁总的质量百分含量为50~90%，结晶水的质量百分含量为10~50%，上述比例是根据稳定的硝酸镁结晶的结晶水比例确定的；如果结晶水含量比例再高（硝酸钾和硝酸镁总的质量百分含量降低）时，就会在混合物中出现游离的水分，对造粒带来困难，同时也容易结块；如结晶水含量太低，得到的复合肥具有吸收外界水分的特性，对生产和使用都造成一些困难。
本发明中的硝酸钾与硝酸镁的质量比，若大于15.0：1，对于大多数农作物镁的元素的比例不足，需要单独施用镁肥，带来使用方面的不便；若小于0.2:1，一方面造粒成型困难，另一方面偏离了大多数农作物对钾元素和镁元素的所需求的比例，对肥料的施用带来不便。
本发明所述的硝酸钾镁复盐型复合肥除了采用本发明所述制备方法获得之外，还可通过流化床造粒或喷浆造粒等方法获得。
硝酸钾镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为：
1）按照硝酸钾与硝酸镁的质量比为15.0～0.2:1配制硝酸钾和硝酸镁的混合水溶液；
2）将硝酸钾和硝酸镁混合水溶液浓缩至总质量浓度为50～90%的浓缩液；
3）将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在85～130℃，然后连续地将物料从孔径为0.5～3.0mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钾镁复盐型复合肥产品。
本发明制备方法中所采用的设备为熔体料浆塔式造粒复合肥装置，为本领域公知结构。
本发明步骤2）中的浓缩可采用本领域公知的浓缩工艺，例如将混合水溶液送入蒸发器。
按照本发明所述的制备方法即可制得硝酸钾和硝酸镁总的质量百分含量为50~90%，结晶水的质量百分含量为10~50%的复盐型复合肥。
采用本发明所述的制备方法，其制得的复合肥产品硬度以及结块时间等性能，相对于其他制备方法更优。
本发明步骤3）中采用其他的液滴下落距离和空气速度均可，但是本发明所述的30～110m的液滴下落距离以及0.1～1.0m/s的空气速度，是综合考虑设备造价和产品效果而优选的参数，如液滴下落距离太高，相应地造粒塔造价大幅度提高，生产环节的物料输运成本会大幅度提高，同时对生产安全也是不利的，液滴下落距离太小，来不及形成坚硬的颗粒，得到的产品质量下降，会出现颗粒团聚严重时甚至无法造粒的情况。本发明所述的空气速度是根据液滴下落过程与空气热量交换所需要的时间和热量交换速度确定的，空气流速快，带走的热量就多，产品的产量提高，颗粒的球形度提高，同时由于空气浮力作用，下落时间延长，对颗粒的冷却效果更好。空气流速小于0.1m/s时，液滴冷却下落过程中热量交换效率大幅度下降，颗粒球形度下降，产品的质量和产量都下降。空气流速高于1.0m/s时,能耗大幅度提高，会增加制造成本，不经济。
本发明所述的硝酸钾镁复盐型复合肥及其制备方法相对于现有技术具有如下有益效果：
（1）本发明所述硝酸钾镁复盐型复合肥，流散性能和抗结块性远比掺混、机械压制方法造粒得到的复合肥产品好，产品的结块时间在30天以上，为产品的使用带来很多的便利；
（2）本发明所述制备方法比采用间歇式结晶再经过机械混合和造粒的工艺成本低，还适合连续化大批量生产，对工艺控制的自动化提供了便利条件；
（3）本发明所述的硝酸钾镁复盐型复合肥比其他方法生产的产品颗粒硬度高，颗粒压裂强度大于50N，不容易在后处理或运输过程中破裂；
（4）本发明所述的硝酸钾镁复盐型复合肥具有良好的水溶性，使用便捷、不会堵塞灌溉管道喷头，适合一切施肥系统；不含氯离子，可安全施用于各种作物，长期施用也不会造成土壤的酸化、板结。
具体实施方式
实施例1
硝酸钾镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为：
1）按照硝酸钾与硝酸镁的质量比为1.2:1配制硝酸钾和硝酸镁的混合水溶液；
2）将硝酸钾和硝酸镁混合水溶液浓缩至总质量浓度为75%的浓缩液；
3）将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在100℃，然后连续地将物料从孔径为2.5mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钾镁复盐型复合肥产品。
步骤3）中喷出的液滴下落距离为30m，向上输送的空气速度为0.2m/s。
得到的硝酸钾镁复盐型复合肥产品直径基本在0.5～5.0mm范围内，平均粒径为2.8mm，球形率大于95%，产品中硝酸钾和硝酸镁的总含量为75%，其余组分为结晶水。
实施例2
硝酸钾镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为：
1）按照硝酸钾与硝酸镁的质量比为0.2:1配制硝酸钾和硝酸镁的混合水溶液；
2）将硝酸钾和硝酸镁混合水溶液浓缩至总质量浓度为66%的浓缩液；
3）将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在130℃，然后连续地将物料从孔径为0.5mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钾镁复盐型复合肥产品。
步骤3）中喷出的液滴下落距离为80m，向上输送的空气速度为0.5m/s。
得到的硝酸钾镁复盐型复合肥产品直径基本在0.5～5.0mm范围内，平均粒径为3.3mm，球形率大于95%，产品中硝酸钾和硝酸镁的总含量为66%，其余组分为结晶水。
实施例3
硝酸钾镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为：
1）按照硝酸钾与硝酸镁的质量比为5.8:1配制硝酸钾和硝酸镁的混合水溶液；
2）将硝酸钾和硝酸镁混合水溶液浓缩至总质量浓度为50%的浓缩液；
3）将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在120℃，然后连续地将物料从孔径为3.0mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钾镁复盐型复合肥产品。
步骤3）中喷出的液滴下落距离为110m，向上输送的空气速度为0.1m/s。
得到的硝酸钾镁复盐型复合肥产品直径基本在0.5～5.0mm范围内，平均粒径为2.6mm，球形率大于95%，产品中硝酸钾和硝酸镁的总含量为50%，其余组分为结晶水。
实施例4
硝酸钾镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为：
1）按照硝酸钾与硝酸镁的质量比为15:1配制硝酸钾和硝酸镁的混合水溶液；
2）将硝酸钾和硝酸镁混合水溶液浓缩至总质量浓度为90%的浓缩液；
3）将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在85℃，然后连续地将物料从孔径为1.0mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钾镁复盐型复合肥产品。
步骤3）中喷出的液滴下落距离为60m，向上输送的空气速度为1.0m/s。
得到的硝酸钾镁复盐型复合肥产品直径基本在0.5～5.0mm范围内，平均粒径为2.8mm，球形率大于95%，产品中硝酸钾和硝酸镁的总含量为90%，其余组分为结晶水。
Claims (2)
1.硝酸钾镁复盐型复合肥，其特征在于，所述的复合肥中硝酸钾和硝酸镁总的质量百分含量为50~90%，结晶水的质量百分含量为10~50%，硝酸钾与硝酸镁的质量比为15~0.2：1；所述复合肥的制备方法的步骤为：1）按照硝酸钾与硝酸镁的质量比为15.0～0.2:1配制硝酸钾和硝酸镁的混合水溶液；2）将硝酸钾和硝酸镁混合水溶液浓缩至总质量浓度为50～90%的浓缩液；3）将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在85～130℃，然后连续地将物料从孔径为0.5～3.0mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钾镁复盐型复合肥产品。
2.根据权利要求1所述的硝酸钾镁复盐型复合肥的制备方法，其特征在于，步骤3）中喷出的液滴下落距离为30～110m，向上输送的空气速度为0.1～1.0m/s。
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