CN104710242A - 一种节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺及其产品，本发明用一种节能、环保、设备简单的低温液化工艺，采用传统复合肥的原材料：尿素、硝酸磷肥、60%磷酸一铵、60%氯化钾、52%硫酸钾、硫酸铵和7水硫酸镁、硼砂等中微量元素，生产出的膏体水溶性肥料比颗粒水溶性复合肥溶解更快、残渣更低、肥效更好，设备投资和制造费用更低，而且该膏体水溶性肥料比粉体水溶性肥料原料成本更低，不结块更方便存储，生产工艺更简单，使用性价比更高。

Description

一种节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺及其产品

技术领域

本发明涉及一种膏体水溶肥的生产工艺，同时涉及由该工艺生产出来的膏体水溶肥。

背景技术

目前国产水溶性肥料的零售价格在12000-17000元/吨，合资或是进口水溶性肥料的价格在15000-26000元/吨，农民一般都是采用5公斤/袋包装规格的粉体水溶肥一次施用1亩地，使用国产水溶肥的成本是60-85元/次，使用合资或进口品牌水溶肥的成本在75-130元/次，粉体水溶肥中的大量元素的含量一般都在50%-66%，中量元素的含量在1%-3%，微量元素的含量在0.2%-0.5%，施用一次水溶肥每亩作物增加的大量元素为2.5-3.3公斤，中微量元素为50-150克，微量元素为10-25克，每隔10-20天施用一次，这个施肥成本是补充同等用量大、中微量元素的复合肥成本的4-7倍，很多中国的农民都用不起粉体水溶肥，如果把施肥的成本转嫁到农产品价格上，对整个社会都会造成不良的影响，直接导致城镇或城市人口生活压力增大。其实不管是国产水溶肥，还是合资、进口水溶肥，在5公斤/袋的产品里面所包含的各种元素数量相同的条件下，其肥效的差距主要来自于配方技术和一些特殊的添加成分，用这样昂贵的价格卖给农民并不合理性，也不符合中国农民当前的消费水平。

很多地方的农民、合作社、大型种植户、农业公司都会利用自己掌握的知识进行自主配比组合单质肥料、复合肥料，用这些替代性的肥料溶解后的上清液进行冲施或是滴灌施肥，用这样的方式可以节省大量的肥料投入成本，这也是新一代知识农民的历史性转变。但是，使用单质肥料自主组合需要依赖很强的专业知识，也依赖各种原料（特别是中、微量原料）的购买便利性，只有极少数人可以做到；使用复合肥溶解后取上清液，在溶解速度和残渣量两个方面都存在一定的困难，对滴灌和喷灌设施存在堵塞或腐蚀的风险。现在也有少部分复合肥生产企业，通过降低复合肥的残渣量来生产可以用于滴灌或喷灌的颗粒水溶性复合肥，既然是溶解后施用的肥料，就没有必要在制造粒度方面花费大量的人力、能源、设备投资等费用，并且复合肥工艺生产水溶性肥料本身就受到诸多工艺因素的限制，例如植物需要的配方是否能够生产得出来；酰态氮和硝态氮是否能够用合理的配比进行造粒；中微量元素的加入是否存在沉淀和拮抗性；颗粒肥料的溶解速度和彻底性等。这些因素既造成了产品的生产难度，也形成了制造费用和施肥成本增加，还制约了产品实现最理想肥效目标。所以，复合肥并不能等同于水溶肥，但是如果采用高纯度的昂贵原材料，如硝酸钾、磷酸二氢钾、工业磷酸一铵、一水或无水硫酸镁、EDTA螯合微量元素等来生产颗粒状水溶性复合肥或是粉剂水溶肥，那么就会造成等同于复合肥施用成本的4-6倍的施肥成本，这些高档的产品其实体现不出高性价比来，很多时候都是通过商业炒作在误导农民花冤枉钱。这些高档的肥料并不适合中国普通老百姓消费使用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的缺陷和不足，开发了一种独特的节能液相法生产膏体水溶肥的工艺方法，提供一种低残渣、高肥效、高性价比的富含有机碳、中微量元素、3种形态氮素最合理组合的膏体水溶肥料。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺，包括以下步骤：

1）在带搅拌桨的一级槽中加入螯合中微量液体添加剂、水和水份固定添加剂，开启搅拌桨5-10min充分溶解成均匀的液相，停止搅拌把溶液溢流进二级槽中，放完后关闭溢流阀；

2）把尿素、农用硝铵磷（32-4-0）和磷酸一铵加到二级槽中，开启蒸汽阀门，让槽内液体的温度达到50-80℃，加热搅拌10-20min待尿素和农用硝铵磷（32-4-0）的颗粒全部溶解后，停止搅拌并减小蒸汽阀门开度在温度保持在50-80℃的情况下，让槽内的混合物静置10-20min澄清后打开溢流阀，把上清液放到三级槽内，放完后关闭蒸汽阀门和溢流阀，把二级槽内的不溶性残渣通过排污阀放净，回收残渣（用自来水洗涤残渣后用离心机分离，固体残渣用来生产土壤改良剂，洗涤液体回收返回一级槽使用）并清洗溢流阀前的过滤器；

3）把氯化钾、硫酸钾、硫酸铵、磷酸一铵、7水硫酸镁、硼砂、钼酸铵中的一种或几种加到三级槽中，开启三级槽的保温蒸汽阀门使的三级槽内温度保持在50-80℃，开启搅拌浆，搅拌15-30min待槽内混合物达到均匀的膏状混合物后，开始从槽子底部的卸料阀出料进包装工序；

4）物料从卸料阀出来后，进入附有PVC内膜袋的包装纸箱，内膜袋和纸箱作为成型模具，放置2-8小时物料自然降温、结晶、固化，变成膏体块状的产品。

步骤1）中的水份固定添加剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等高分子化合物，添加量占水份重量的0.25%-0.5%。

步骤1）中的螯合中微量液体添加剂含有氨基酸螯合钙、锌、锰、铜、铁等中微量元素。

步骤3）中卸料阀的出口物料温度为50-65℃。

水溶肥中硝态氮占总氮素的20%-30%，铵态氮占总氮素的20%-30%，酰态氮占总氮素的40%-60%。水溶肥含水量8%-18%，在-7-45℃环境温度下为膏体块状。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明全部采用生产普通复合肥的常规原材料，不需要使用磷酸二氢钾、硝酸钾、无水或1水硫酸镁等昂贵的原材料，就能生产出符合冲施和滴灌残渣标准的水溶性肥料，在肥料原材料成本上具有独特的优势。

2、本发明的膏体块状水溶肥因含有水份固定添加剂，可以在存放的环境温度下保持稳定均一的膏体块状结构，不会因为温度、压力和空间特定位置因素发生水份析出的问题。

3、本发明生产的膏体水溶性肥料在生产和包装过程中的工艺温度50-80℃下具有很好的流动性和可塑性，在-7-45℃的环境温度下，并且在包装纸箱和内膜袋作为成型模具下，产品变成膏体块状，比传统的液体、糊糊、泥状的膏体肥料更加便于储存、运输，并且更加节省包装成本。

4、本发明的膏体块状水溶性肥料含水量在8%-18%，没有添加任何具有残留性的填充料，或是像颗粒水溶性复合肥那样的防板结剂，本产品不会污染土壤和农产品，并且具有比复合肥或是粉体水溶肥更好的溶解。

5、本发明工艺流程简单、设备投资少、能耗成本和人力成本低，并且在生产中可以把硝铵磷（32-4-0）和尿素同时投放进系统，在配合硫酸铵、磷酸一铵中的铵态氮，可以实现多种氮素科学配比阶梯释放养分，通过添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂减少养分的流失浪费，具有肥效迅速、持久、养分利用率高的独特优势。

6、本发明所添加的中微量元素，如钙、锌、锰、铜、铁等，是通过复合氨基螯合后，以螯合离子态施用到土壤里面，更加有利于植物的吸收，不发生沉淀或拮抗反应，比采用粉状的EDTA螯合中微量元素成本更低，还为植物提供有机碳营养成分，提高农作物的抗逆性并改善农作物的品质。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

实施例1   膏体瓜果类水溶性肥料12-10-20的生产工艺：

1）在带搅拌桨的一级槽中加入1%的螯合中微量液体添加剂、15.062%的水和0.038%的水份固定添加剂，开启搅拌桨5-10min充分溶解成均匀的液相，停止搅拌把溶液溢流进二级槽中，放完后关闭溢流阀；

2）把占配方组分8%的尿素、22%的农用硝铵磷（32-4-0）、8%的60%磷酸一铵加到二级槽中，开启蒸汽阀门，让槽内液体的温度达到65℃，加热搅拌15min待尿素和农用硝铵磷（32-4-0）的颗粒全部溶解后，停止搅拌并减小蒸汽阀门开度在温度保持在65℃的情况下，让槽内的混合物静置12min澄清后打开溢流阀，把上清液放到三级槽内，放完后关闭蒸汽阀门和溢流阀，把二级槽内的不溶性残渣通过排污阀放净，回收残渣（用自来水洗涤残渣后用离心机分离，固体残渣用来生产土壤改良剂，洗涤液体回收返回一级槽使用）并清洗溢流阀前的过滤器；

3）把占配方组分26.5%的60%氯化钾、7%的硫酸钾、8%的60%磷酸一铵、4%的7水硫酸镁、0.3%的硼砂、0.1%的钼酸铵加到三级槽中，开启三级槽的保温蒸汽阀门使的三级槽内温度保持在65℃，开启搅拌浆，搅拌20min待槽内混合物达到均匀的膏状混合物后，开始从槽子底部的卸料阀出料进包装工序；

4）物料从卸料阀出来后，进入附有PVC内膜袋的包装纸箱，内膜袋和纸箱作为成型模具，放置2-8小时物料自然降温、结晶、固化，变成膏体块状的产品。

在生产过程中，因为持续不断的加热和保温，水份会蒸发散失掉一部分，为了保证产品在50-80℃有很好的流动性，在45℃以下能够凝固成膏体肥皂块状，在步骤2）和步骤3）中需要根据槽子中的液体的粘度变化随机加入少量的水。

膏体水溶肥12-10-20用于瓜类和茄果等作物的花果期，与其它类型肥料对比如下表：

实施例2   膏体叶菜类水溶性肥料20-8-12的生产工艺：

1）在带搅拌桨的一级槽中加入1%螯合中微量液体添加剂、8.97%的水和0.03%的水份固定添加剂，开启搅拌桨5-10min充分溶解成均匀的液相，停止搅拌把溶液溢流进二级槽中，放完后关闭溢流阀；

2）把占配方组分15%的尿素、22%的农用硝铵磷（32-4-0）、8%的60%磷酸一铵加到二级槽中，开启蒸汽阀门，让槽内液体的温度达到80℃，加热搅拌20min待尿素和农用硝铵磷（32-4-0）的颗粒全部溶解后，停止搅拌并减小蒸汽阀门开度在温度保持在80℃的情况下，让槽内的混合物静置16min澄清后打开溢流阀，把上清液放到三级槽内，放完后关闭蒸汽阀门和溢流阀，把二级槽内的不溶性残渣通过排污阀放净，回收残渣（用自来水洗涤残渣后用离心机分离，固体残渣用来生产土壤改良剂，洗涤液体回收返回一级槽使用）并清洗溢流阀前的过滤器；

3）把占配方组分20%的60%氯化钾、19.6%的硫酸铵、5%的60%磷酸一铵、0.3%的硼砂、0.1%的钼酸铵加到三级槽中，开启三级槽的保温蒸汽阀门使的三级槽内温度保持在65℃，开启搅拌浆，搅拌20min待槽内混合物达到均匀的膏状混合物后，开始从槽子底部的卸料阀出料进包装工序。

4）物料从卸料阀出来后，进入附有PVC内膜袋的包装纸箱，内膜袋和纸箱作为成型模具，放置2-8小时物料自然降温、结晶、固化，变成膏体块状的产品。

在生产过程中，因为持续不断的加热和保温，水份会蒸发散失掉一部分，为了保证产品在50-80℃有很好的流动性，在45℃以下能够凝固成膏体肥皂块状，在步骤2）和步骤3）中需要根据槽子中的液体的粘度变化随机加入少量的水。

膏体水溶肥20-8-12用于叶菜和瓜类、果树等作物的苗期，与其它类型肥料对比如下表：

Claims (6)

1.一种节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺，包括以下步骤：

1）在带搅拌桨的一级槽中加入螯合中微量液体添加剂、水和水份固定添加剂，开启搅拌桨5-10min充分溶解成均匀的液相，停止搅拌把溶液溢流进二级槽中，放完后关闭溢流阀；

2）把尿素、农用硝铵磷和磷酸一铵加到二级槽中，开启蒸汽阀门，让槽内液体的温度达到50-80℃，加热搅拌10-20min待尿素和农用硝铵磷的颗粒全部溶解后，停止搅拌并减小蒸汽阀门开度在温度保持在50-80℃的情况下，让槽内的混合物静置10-20min澄清后打开溢流阀，把上清液放到三级槽内，放完后关闭蒸汽阀门和溢流阀，把二级槽内的不溶性残渣通过排污阀放净，回收残渣（用自来水洗涤残渣后用离心机分离，固体残渣用来生产土壤改良剂，洗涤液体回收返回一级槽使用）并清洗溢流阀前的过滤器；

3）把氯化钾、硫酸钾、硫酸铵、磷酸一铵、7水硫酸镁、硼砂、钼酸铵中的一种或几种加到三级槽中，开启三级槽的保温蒸汽阀门使的三级槽内温度保持在50-80℃，开启搅拌浆，搅拌15-30min待槽内混合物达到均匀的膏状混合物后，开始从槽子底部的卸料阀出料进包装工序；

4）物料从卸料阀出来后，进入附有PVC内膜袋的包装纸箱，内膜袋和纸箱作为成型模具，放置2-8小时物料自然降温、结晶、固化，变成膏体块状的产品。

2.根据权利要求1所述的节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺，其特征在于：所述步骤1）中的水份固定添加剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等高分子化合物，添加量占水份重量的0.25%-0.5%。

3.根据权利要求1所述的节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺，其特征在于：所述步骤1）中的螯合中微量液体添加剂含有氨基酸螯合钙、锌、锰、铜、铁等中微量元素。

4.根据权利要求1所述的节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺，其特征在于：所述步骤3）中卸料阀的出口物料温度为50-65℃。

5.根据权利要求1所述的节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺生产出来的膏体水溶肥，其特征在于：所述水溶肥中硝态氮占总氮素的20%-30%，铵态氮占总氮素的20%-30%，酰态氮占总氮素的40%-60%。

6.根据权利要求1所述的节能液相法生产膏体水溶肥的生产工艺生产出来的膏体水溶肥，其特征在于：所述水溶肥含水量8%-18%，在-7-45℃环境温度下为膏体块状。