CN104341228A - 一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于肥料技术领域，提供了一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法。该肥料包括如下成分：粘结材料、速凝剂、润湿剂、辅助成粒材料、氯化钾。其制备方法包括以下步骤：制备氯化钾造粒成型助剂；制备氯化钾颗粒。本发明实施例提供的一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法，操作简单、生产周期短、能耗低、成本低、成粒率≥75%，便于产业化生产，制备得到的氯化钾颗粒强度≥20N，溶解时间短。

Description

一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料技术领域，尤其涉及一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法。

背景技术

氯化钾是高浓度的速效钾肥，也是用量最多、使用范围较广的钾肥品种。氯化钾物理性状良好，吸湿性小，溶于水，呈化学中性反应，属于生理酸性肥料。

目前的氯化钾产品主要是以粉状产品为主，但粉状氯化钾存在易飘尘、流动性差、长期存放后易板结等缺点。而由于粉状氯化钾本身的粘性、可塑性差，常规生产工艺很难成粒。现有生产氯化钾颗粒肥料的方法大多为：使用粉状氯化钾为原料，采用对辊挤压造粒工艺进行生产。但经挤压造粒工艺生产的氯化钾颗粒，圆整度差、表面易出粉，不利于进行惨混肥料的掺混与配送，而且需要添加比例较高的辅助成粒的原材料，增加了配方成本，钾含量也相应的下降。此外，现有技术还存在以下缺点：采用添加粘结剂水解淀粉的方法造粒形成氯化钾颗粒时，淀粉水解需要水解反应釜，还需加热至100℃以上，工艺复杂、能耗增加，且淀粉重量比需达到10%的以上，氯化钾的成粒效果才明显，导致钾含量下降；采用硫酸亚铁、磷石膏、半水石膏等填充辅助成粒材料造粒形成氯化钾颗粒时，容易导致氯化钾颗粒偏酸性，容易造成作物烧苗；添加尿素、硝铵、磷酸一铵，采用喷浆法形成氮钾、氮磷、氮磷钾颗粒，生产成本高于单纯的氯化钾颗粒。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于提供一种氯化钾颗粒肥料，旨在解决氯化钾颗粒肥料成本高、颗粒强度低、颗粒溶解时间长的问题。

本发明实施例的另一目的在于提供一种氯化钾颗粒肥料的制备方法，旨在解决氯化钾颗粒肥料制备过程中操作复杂、生产周期长、能耗高、成粒率低、颗粒强度低的问题。

本发明实施例是这样实现的，

一种氯化钾颗粒肥料，以所述氯化钾颗粒肥料总重量为100%计，所述氯化钾颗粒肥料包括如下重量百分比的成分：

以及，一种氯化钾颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：

一种氯化钾颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：

将粘结材料、速凝剂、润湿剂与水按照重量比为1-2：1-2：18-22.5：73.5-80的比例进行混合，配制氯化钾造粒成型助剂；

将辅助成粒材料、氯化钾粉末与所述氯化钾造粒成型助剂按照重量比为2-3：95-97：1-2的比例进行混料处理后依次进行造粒，干燥，筛分处理，得到氯化钾颗粒。

本发明提供的氯化钾颗粒肥料，氯化钾颗粒强度高，可达20N以上，溶解时间短，在10min内能完全溶解，且生产成本低。

本发明提供的氯化钾颗粒肥料的制备方法，操作简单、生产周期短、能耗低、成本低、成粒率≥75%、得到粒径为2.0-4.75mm氯化钾肥料颗粒，便于产业化生产。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种氯化钾颗粒肥料，以所述氯化钾颗粒肥料总重量为100%计，所述氯化钾颗粒肥料包括如下重量百分比的成分：

作为进一步的优选实施例，上述氯化钾颗粒肥料，以所述氯化钾颗粒肥料总重量为100%计，所述氯化钾颗粒肥料包括如下重量百分比的成分：

具体地，作为优选实施例，上述氯化钾颗粒肥料中，所述粘结材料为水溶性好的高分子植物胶中的一种。植物胶是一种天然胶，其遇水能溶胀水合形成高粘度的溶胶液，因此，选用高分子植物胶作为粘结材料，不仅安全环保，而且粘结效果好，制备的氯化钾颗粒肥料不易破碎；此外，由于植物胶为天然胶，其成分中本身具有淀粉的多糖结构，但更易形成凝胶结构，其粘度可达到3000—10000mpa.s，因此，使用高分子植物胶作为粘结材料，可减少原本需要大量使用的淀粉类粘结剂的用量，从而增加氯化钾有效成分的含量。作为具体实施例，所述粘结材料为黄原胶、瓜尔豆胶、高糖果胶中的至少一种。当然，应当理解，本领域内其他可用作粘结材料的其他植物胶均在本发明的保护范围内。如果不考虑肥料颗粒的提升强度，本领域中其他粘结材料也可以用于本发明。

为了降低混合物的润湿点，减少溶剂水的用量，从而提高造粒和干燥速率，本发明实施例所述氯化钾颗粒肥料中添加了湿润剂，作为优选实施例，所述湿润剂选用七水硫酸亚铁、元明粉、低聚合度聚乙烯醇中的至少一种。当然，应当理解，本领域内可用于氯化钾颗粒肥料的其他湿润剂也在本发明的保护范围内。

本发明实施例所述氯化钾颗粒中，上述粘结材料、润湿剂的添加，增加了氯化钾颗粒的成球效果，使成粒率明显提高，粒径2.0-4.75mm氯化钾肥料颗粒成粒率能达到75%以上，从而减少了返料，节约了成本。

上述氯化钾颗粒肥料中，为了防止在制备过程中氯化钾颗粒结块，本发明实施例中加入速凝剂来加速氯化钾颗粒在干燥过程的结晶硬化速度，加入速凝剂后的氯化钾颗粒强度增加，可达到20N以上，不易破碎。作为具体优选实施例，所述速凝剂为水玻璃、无水石膏中的至少一种。

为了优化氯化钾颗粒肥料的性能，改善氯化钾颗粒的圆整度，防止氯化钾颗粒表面出粉、增加保存时间等，本发明实施例在氯化钾颗粒肥料中添加了辅助成粒材料，作为具体优选实施例，所述氯化钾颗粒肥料选用具有一定粘粘性的干粉、膨润土、黄粘粉、白云石粉等中的至少一种作为辅助成粒材料，一方面改善了颗粒肥料光洁度，使肥料颗粒圆润；另一方面，能够避免氯化钾颗粒肥料中使用偏酸性材料作为辅助成型材料导致的作物烧苗。

上述用于制备氯化钾颗粒肥料的成分中，所述氯化钾为氯化钾粉体或小颗粒氯化钾。选用氯化钾颗粒可直接用于氯化钾颗粒肥料的造粒，若选用小颗粒氯化钾，则在造粒前需将其进行粉碎。为了提高生产效率，实现充分氯化钾和其他成分的充分混合，作为具体优选实施例，本发明实施例中，所述氯化钾成分为氯化钾粉体。

本发明实施例中，所述氯化钾颗粒肥料可根据不同的需要制备成不同大小规格的颗粒，作为具体优选实施例，所述氯化钾颗粒径为2.0-4.75mm。该粒径范围内的氯化钾颗粒肥料，便于进行掺混肥料的掺混，同时该大小的颗粒肥料在施肥后肥料的释放时间不会过长或过短。

本发明实施例制备得到的氯化钾颗颗粒圆整、表面光滑、不易飘尘、钾含量≥60%、颗粒强度高，在20N以上，成品颗粒肥料水溶性好，易分解，在10min内能完全溶解，且肥效均匀释放。该颗粒氯化钾产品在运输过程中不会粉化，长期存放不板结，流动性好，易撒施，可实现机械化作业施放。此外，氯化钾颗粒可以作为掺混肥的原料，且不会出现颗粒分层。

本发明实施例了一种氯化钾颗粒肥料的制备方法，该制备方法可用于制备上述提及的氯化钾颗粒肥料，也可用于其他未提及的氯化钾颗粒肥料的制备，该方法包括以下步骤：

S01.将粘结材料、速凝剂、润湿剂与水按照重量比为51-2：1-2：18-22.5：73.5-80的比例进行混合，配制氯化钾造粒成型助剂；

S02.将辅助成粒材料、氯化钾粉末与所述氯化钾造粒成型助剂按照重量比为2-3：95-97：1-2的比例进行混料处理后依次进行造粒，干燥，筛分处理，得到氯化钾颗粒。

具体地，上述步骤S01中，将粘结材料、速凝剂、润湿剂与水进行混合，其混合方式不受限制，本发明实施例优选将粘结材料、速凝剂、润湿剂进行均匀混合后，加入水制成液状的氯化钾造粒成型助剂。

上述步骤S02中，将辅助成粒材料、氯化钾粉末与所述氯化钾造粒成型助剂进行混料处理时，作为优选实施例，先将成粒材料与氯化钾粉末进行混合，然后在造粒的同时喷入氯化钾造粒成型助剂。制粒在造粒设备中进行，为了提高氯化钾颗粒的成粒率和增加颗粒强度，作为具体优选实施例，本发明选用圆盘造粒机或转鼓造粒机进行造粒。使用转股造粒机制备氯化钾颗粒，不仅成球强度高、外观质量好，而且操作方便，成本低。采用圆盘造粒机制备氯化钾颗粒，其产品颗粒均匀，具有良好的自动分级能力，并且能有效的控制氯化钾造粒成型助剂，使其喷洒在颗粒上。其中，作为具体优选实施例，造粒过程中料床温度优选为30-80℃。

该步骤S02中，由于制备得到的氯化钾颗粒初品含水量较高，为了便于储存、运输，需要对其干燥处理。作为具体实施例，干燥温度为250～310℃，干燥时间为3～6min。

该步骤S03中，为了得到颗粒粗细均匀的氯化钾颗粒，需要对干燥处理后的氯化钾颗粒进行筛分处理。作为具体实施例，筛分处理是采用2.0-5.0目筛板对氯化钾颗粒初品进行过筛。将粒径小于2.0目、或大于5.0目的氯化钾颗粒粉碎后作为返料重复使用。

本发明实施例提供的一种氯化钾颗粒的制备方法，操作简单、生产周期短、仅以现有圆盘造粒机、股转造粒机为生产设备，其能耗低、成本低，但成粒率≥75%，便于产业化生产。

实施例一

一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法

该氯化钾颗粒肥料以其总重量为100%计，所述氯化钾颗粒肥料包括如下重量百分比的成分：

上述氯化钾颗粒肥料的制备方法：

将按重量比分别取的上述粘结材料、速凝剂、润湿剂与水进行混合，配制氯化钾造粒成型助剂；

将辅助成粒材料、氯化钾粉末与所述氯化钾造粒成型助剂进行混料处理后依次进行造粒，干燥，筛分处理，得到氯化钾颗粒，其中，造粒温度为60℃，干燥温度为270℃。制备得到的氯化钾颗粒肥料粒径为2.0-4.75mm，表面光滑圆整、平均颗粒强度为20.76N，水溶性好，易分解，在10min内能完全溶解。

实施例二

一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法

该氯化钾颗粒肥料以其总重量为100%计，所述氯化钾颗粒肥料包括如下重量百分比的成分：

上述氯化钾颗粒肥料的制备方法：

将按重量比分别取的上述粘结材料、速凝剂、润湿剂与水进行混合，配制氯化钾造粒成型助剂；

将辅助成粒材料、氯化钾粉末与所述氯化钾造粒成型助剂进行混料处理后依次进行造粒，干燥，筛分处理，得到氯化钾颗粒，其中，造粒温度为65℃，干燥温度为290℃。制备得到的氯化钾颗粒肥料粒径为2.0-4.75mm，表面光滑圆整、平均颗粒强度为22.5N，水溶性好，易分解，在10min内能完全溶解。

实施例三

一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法

该氯化钾颗粒肥料以其总重量为100%计，所述氯化钾颗粒肥料包括如下重量百分比的成分：

上述氯化钾颗粒肥料的制备方法：

将按重量比分别取的上述粘结材料、速凝剂、润湿剂与水进行混合，配制氯化钾造粒成型助剂；

将辅助成粒材料、氯化钾粉末与所述氯化钾造粒成型助剂进行混料处理后依次进行造粒，干燥，筛分处理，得到氯化钾颗粒，其中，造粒温度为70℃，干燥温度为300℃。制备得到的氯化钾颗粒肥料粒径为2.0-4.75mm，表面光滑圆整、平均颗粒强度为23.16N，水溶性好，易分解，在10min内能完全溶解。

实施例四

一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法

该氯化钾颗粒肥料以其总重量为100%计，所述氯化钾颗粒肥料包括如下重量百分比的成分：

上述氯化钾颗粒肥料的制备方法：

将按重量比分别取的上述粘结材料、速凝剂、润湿剂与水进行混合，配制氯化钾造粒成型助剂；

将辅助成粒材料、氯化钾粉末与所述氯化钾造粒成型助剂进行混料处理后依次进行造粒，干燥，筛分处理，得到氯化钾颗粒，其中，造粒温度为55℃，干燥温度为280℃。制备得到的氯化钾颗粒肥料粒径为2.0-4.75mm，表面光滑圆整、平均颗粒强度为21N，水溶性好，易分解，在10min内能完全溶解。

实施例五

一种氯化钾颗粒肥料及其制备方法

该氯化钾颗粒肥料以其总重量为100%计，所述氯化钾颗粒肥料包括如下重量百分比的成分：

上述氯化钾颗粒肥料的制备方法：

将按重量比分别取的上述粘结材料、速凝剂、润湿剂与水进行混合，配制氯化钾造粒成型助剂；

将辅助成粒材料、氯化钾粉末与所述氯化钾造粒成型助剂进行混料处理后依次进行造粒，干燥，筛分处理，得到氯化钾颗粒，其中，造粒温度为65℃，干燥温度为270℃。制备得到的氯化钾颗粒肥料粒径为2.0-4.75mm，表面光滑圆整、平均颗粒强度为20N，水溶性好，易分解，在10min内能完全溶解。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种氯化钾颗粒肥料，其特征在于，以所述氯化钾颗粒肥料总重量为100%计，其包括如下重量百分比的成分：

2.如权利要求1所述的氯化钾颗粒肥料，其特征在于，所述粘结材料为高分子植物胶中的一种。

3.如权利要求1或2所述的一种氯化钾颗粒肥料，其特征在于，所述粘结材料为黄原胶、瓜尔豆胶、高糖果胶中的至少一种。

4.如权利要求1或2所述的一种氯化钾颗粒肥料，其特征在于，所述速凝剂为水玻璃、无水石膏中的至少一种。

5.如权利要求1或2所述的一种氯化钾颗粒肥料，其特征在于，所述润湿剂为七水硫酸亚铁、元明粉、低聚合度聚乙烯醇中的至少一种。

6.如权利要求1或2所述的一种氯化钾颗粒肥料的制备方法，其特征在于，所述辅助成粒材料为干粉、膨润土、黄粘粉、白云石粉中的至少一种。

7.一种氯化钾颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：

将粘结材料、速凝剂、润湿剂与水按照重量比为1-2：1-2：18-22.5：73.5-80的比例进行混合，配制氯化钾造粒成型助剂；

将辅助成粒材料、氯化钾粉末与所述氯化钾造粒成型助剂按照重量比为2-3：95-97：1-2的比例进行混料处理后依次进行造粒、干燥、筛分处理，得到氯化钾颗粒。

8.如权利要求7所述的一种氯化钾颗粒肥料的制备方法，其特征在于，在造粒处理的步骤中，所述造粒处理的温度为30-80℃。

9.如权利要求7或8所述的一种氯化钾颗粒肥料的制备方法，其特征在于，在混料处理的步骤中，所述混料处理是先将辅助成粒材料与氯化钾粉末按照重量比为2-3：95-97进行混合，然后向两者混合物上喷涂所述氯化钾造粒成型助剂，形成混合物料。