CN105036847A - 硝基复合肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种硝基复合肥的制备方法。该方法包含以下步骤：酸解反应、中和反应以及混合程序。其中酸解反应包含采用15重量份至40重量份硝酸、4重量份至10重量份磷酐以及5重量份至15重量份氧化钙，进行酸解后得到酸化肥浆；中和反应包含将酸化肥浆添加2重量份至25重量份的硫酸以及5重量份至15重量份的气氨进行中和后得到氨化肥浆；混合程序包含将氨化肥浆添加氯化钾15重量份至40重量份得到硝基复合肥。本发明另提供一种以前述方法制备而成的硝基复合肥。本发明经修改后可生产不同比例的氮磷钾配方，以符合不同环境条件所需。另外，由于本发明终产物仍保有氧化钙，可降低硝酸铵的活性，确保添加有机质后产品无危险性。

Description

硝基复合肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种复合肥的制备方法，特别涉及一种硝基复合肥的制备方法。本发明另涉及一种硝基复合肥，特别是指利用上述方式制备出的硝基复合肥。

背景技术

自从农业初始，植物曾被各种材料予以施肥。现代农业的目标是通过每年在同一土地中种植相同的农作物，来获得每单位面积土地最多的产物。肥料包括粪便产物、氨态氮材料(例如无水氨和尿素)以及含磷肥料。在各种营养元素之中，氮、磷、钾三种是植物最需要的营养元素，而往往需要以施用肥料的方式补充这些养分。因此，为了提高农作物生产效率，市面上提供了相当多种的化学肥料。

现有技术中，氮磷钾肥料工艺包括添加硝酸、磷酸、硫酸后以液氨中合肥浆并加入氯化钾，经过喷浆造粒，最后经筛分冷却裹包成氮磷钾肥料，且其中氮磷钾的比例是以4：1：2的比例制备而成。然而，单一固定比例的氮磷钾肥料，已经无法满足不同的作物以及不同地区的土壤实际所需。此外，现有技术中若欲额外添加有机质作为复合肥料，由于制备过程中易与硝酸铵剧烈反应，而使肥料工艺上具有相当大的危险性。有鉴于此，如何有效改善氮磷钾添加比例与增加不同矿物质，现有技术实有待改善的必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种硝基复合肥的制备方法，并通过添加不同比例的氮磷钾及增加新的配方，以克服现有技术的缺点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术手段为提供一种硝基复合肥的制备方法，其特征在于包含以下步骤：酸解反应、中和反应以及混合程序。其中酸解反应包含采用15重量份至40重量份硝酸、4重量份至10重量份磷酐(五氧化二磷，P₂O₅)以及5重量份至15重量份氧化钙，进行酸解后得到酸化肥浆；其中中和反应包含向酸化肥浆中添加2重量份至25重量份的硫酸以及5重量份至15重量份的气氨进行中和后得到氨化肥浆；其中混合程序包含将15重量份至40重量份氯化钾添加至氨化肥浆以得到硝基复合肥。

较佳的，所述制备方法还包含粒化干燥：将硝基复合肥旋转并干燥后，形成肥料粒子。

更佳的，所述的粒化干燥中，将硝基复合肥由高压喷嘴喷出雾化肥浆，使雾化肥浆旋转并以100℃至300℃干燥。

更佳的，所述的制备方法还包含筛析冷却：将肥料粒子冷却至0℃至50℃。

较佳的，所述的酸解反应包含采用硝酸为20重量份至37重量份。

较佳的，所述的酸解反应包含采用磷酐为5重量份至8重量份。

较佳的，所述的中和反应包含添加气氨为9重量份至14重量份。

较佳的，所述的混合程序包含添加氯化钾为17重量份至36重量份。

较佳的，所述的中和反应还包含添加10重量份至30重量份磷酸。

较佳的，所述的混合程序还包含添加1重量份至10重量份氧化镁。

较佳的，所述的混合程序还包含添加1重量份至10重量份有机质。

更佳的，所述的有机质包含厩肥、植物体残质、绿肥、泥炭、糖蜜发酵液或其任意组合。

本发明另提供一种硝基复合肥，其特征在于，所述硝基复合肥是根据上述的方法制备而成。

本发明所称“有机质”包括厩肥、植物体残质、绿肥、泥炭、糖蜜发酵液等有机物。

本发明所称“厩肥”是各种动物的排泄物，为常见的有机肥料，如家禽、牛、猪、羊等动物的排泄物，包括固态及液态两类。

本发明所称“植物体残质”为作物草杆残质(如稻草、玉米杆等)，可改善土壤的构造，及分解时产生许多有机酸，对土壤营养成分的有效性有增强的效果，尤其对微量元素的供应有其重要性。

本发明所称“绿肥”是将整体绿色植物或茎根当作直接肥料，可供绿肥作物的种类甚多，其中有豆科，如田菁、太阳麻、虎瓜豆、紫云英、大豆等绿肥作物；另也有用油菜、萝卜等非豆科。

本发明所称“泥炭”是古代生物长期沉积转化的产物，施用后在土壤中分解甚为缓慢，对长期性土壤有机质的增加是最有效的质材。

本发明所称“糖蜜发酵液”是将甘蔗糖蜜、蔗渣等有机质材经过液体深层发酵技术而产生的，糖蜜发酵液含有腐殖酸、生化类黄腐酸、氨基酸等植物生长所需要的营养成分，为黑褐色液体，流动性佳。

本发明的优点在于：

1、本发明经修改后可生产不同比例的氮磷钾配方(例如：11：5.5：22或16：8：12)；或是通过在中和槽中增加磷酸、混合槽中增加氧化镁，而可生产出氮磷钾镁为15：15：15：4的复肥；又或是通过向混合槽中增加有机质，使以上各配方均含有机质配方。

2、由于本发明具有氧化钙，使得因中和反应过程所产生的硝酸铵因氧化钙为惰性物质，可降低硝酸铵的活性，故当本发明添加有机质时可确保产品安全并无危险性。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1为本发明的硝基复合肥制备方法的流程图；S1至S5代表步骤(step)1至步骤5。

具体实施方式

以下配合图式及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。

本发明的硝基复合肥制备方法，如图1所示，其步骤如下：

步骤一(S1)，酸解反应：

将浓度为59％至65％重量百分比的硝酸于酸解槽中，酸解含有浓度为30.5％至32％重量百分比的磷酐以及浓度为45％重量百分比的氧化钙的磷矿，该酸解槽采用容量为2立方米的U型管型式，每一酸解槽通过两座搅拌机充分混合。酸解槽依设计可将3座至5座串联，使磷矿分解获得酸化肥浆，并通过溢流方式使酸化肥浆流至下一个酸解槽，使磷矿能被完全进行酸解反应。酸化肥浆主要成份为磷酸及硝酸钙，且肥浆因反应温度所生的温度介于55℃至75℃。

步骤二(S2)，中和反应：

将步骤一(S1)所得的酸化肥浆移至中和槽，并添加气氨、硫酸或磷酸等，使反应转化并中和酸化肥浆形成硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵、硫酸钙或水溶性磷酸钙等的氨化肥浆，该中和槽容量为20立方米，内设一座搅拌机以便充分且均匀地进行氨化反应，并控制肥浆的酸碱值(pH)介于pH5.0至pH6.2，控制温度介于120℃至140℃，必要时添加蒸汽或水调整。于中和反应中，须适度控制肥浆液温度不高于140℃，避免肥浆温度及肥料浓度过高，而造成高温燃烧的危险。

步骤三(S3)，混合程序：

将步骤二(S2)所获得的氨化肥浆移至混合槽，并添加氯化钾以形成氮磷钾肥浆制成硝基复合肥，并视需求可额外于此步骤添加氧化镁或有机质，该混合槽采用容积为2立方米的U型管型式，每一混合槽通过两座搅拌机充分混合，依设计可将3座至5座串联，使肥浆充分混合，并采用溢流方式将硝基复合肥移至下一个混合槽，最后进入肥浆槽，硝基复合肥的温度为110℃至120℃，必要时添加蒸汽或水调整。

步骤四(S4)，粒化干燥：

将来自肥浆槽的硝基复合肥，利用肥浆泵送至特制高压喷嘴头内，将硝基复合肥与高压空气共同混合喷出雾化肥浆，使雾化肥浆均匀喷散在干燥机内与旋转的固体肥料(已呈现干燥且固化状态的雾化肥浆)混合造粒，雾化肥浆与固体肥料以1：2.5至3的比例混合，并于干燥机内并输送160℃至250℃热空气干燥形成肥料粒子，粒化与干燥同时进行。

步骤五(S5)，筛析冷却：

将肥料粒子经过筛选后送至流体化床冷却器冷却，冷却至50℃以下。冷却后再经裹包机裹包一层保护膜以防止肥料粒子吸潮结块。

以下的实施例所采用的步骤同上述步骤一至五，就不同配方有不同地添加比例与混合时间，以下皆以重量份作为单位。

实施例1氮磷钾复肥20-5-10配方(即氮：磷：钾比例为4：1：2)

将37份硝酸(以浓度为百分之百的硝酸换算重量份)、5.0份磷酐及6.75份氧化钙，加入酸解槽，得到酸化肥浆，每一酸解槽所需时间10分钟至20分钟，较佳为11分钟，共串联三个酸解槽，得到酸化肥浆。将酸化肥浆移至中和系统，并添加18份的硫酸以及14份的气氨，于中和槽反应时间70分钟至90分钟，较佳为83分钟，得到氨化肥浆。将中和槽出口的氨化肥浆添加17份氯化钾以及2份糖蜜酦酵液于混合槽内，每一混合槽时间5分钟至15分钟，较佳为8分钟，共串联三个混合槽，得到硝基复合肥。将硝基复合肥利用肥浆泵送至特制高压喷嘴头内，将硝基复合肥与高压空气共同混合喷出雾化肥浆，使雾化肥浆均匀喷散在干燥机内与旋转的循环肥料混合造粒，于干燥机内并输送160℃至250℃热空气干燥形成肥料粒子，粒化与干燥同时进行。将肥料粒子经过筛选后送至流体化床冷却器冷却，冷却至50℃以下。冷却后再经裹包机裹包一层保护膜以防止肥料粒子吸潮结块。

实施例2氮磷钾复肥11-5.5-22配方(即氮：磷：钾比例为11：5.5：22)

将20份硝酸(以浓度为百分之百的硝酸换算重量份)、5.5份磷酐及7.65份氧化钙，加入酸解槽，得到酸化肥浆，每一酸解槽所需时间15分钟至30分钟，较佳为23分钟，共串联三个酸解槽，得到酸化肥浆。将酸化肥浆移至中和系统，并添加25份的硫酸以及12份的气氨，于中和槽反应时间110分钟至130分钟，较佳为122分钟，得到氨化肥浆。将中和槽出口的氨化肥浆添加36份氯化钾以及1份糖蜜酦酵液于混合槽内，每一混合槽时间5分钟至15分钟，较佳为9分钟，共串联三个混合槽，得到硝基复合肥。将硝基复合肥利用肥浆泵送至特制高压喷嘴头内，将硝基复合肥与高压空气共同混合喷出雾化肥浆，使雾化肥浆均匀喷散在干燥机内与旋转的循环肥料混合造粒，于干燥机内并输送160℃至250℃热空气干燥形成肥料粒子，粒化与干燥同时进行。将肥料粒子经过筛选后送至流体化床冷却器冷却，冷却至50℃以下。冷却后再经裹包机裹包一层保护膜以防止肥料粒子吸潮结块。

实施例3氮磷钾复肥16-8-12配方

将32份硝酸(以浓度为百分之百的硝酸换算重量份)、8.0份磷酐及11.25份氧化钙，加入酸解槽，得到酸化肥浆，每一酸解槽所需时间10分钟至15分钟，较佳为11分钟，共串联三个酸解槽，得到酸化肥浆。将酸化肥浆移至中和系统，并添加15份的硫酸以及11份的气氨，于中和槽反应时间70分钟至100分钟，较佳为87分钟，得到氨化肥浆。将中和槽出口的氨化肥浆添加20份氯化钾以及2份糖蜜酦酵液于混合槽内，每一混合槽时间10分钟至15分钟，较佳为8分钟，共串联三个混合槽，得到硝基复合肥。将硝基复合肥利用肥浆泵送至特制高压喷嘴头内，将硝基复合肥与高压空气共同混合喷出雾化肥浆，使雾化肥浆均匀喷散在干燥机内与旋转的循环肥料混合造粒，于干燥机内并输送160℃至250℃热空气干燥形成肥料粒子，粒化与干燥同时进行。将肥料粒子经过筛选后送至流体化床冷却器冷却，冷却至50℃以下。冷却后再经裹包机裹包一层保护膜以防止肥料粒子吸潮结块。

实施例4氮磷钾镁复肥15-15-15-4配方

将36份硝酸(以浓度为百分之百的硝酸换算重量份)、5.4份磷酐及8.1份氧化钙，加入酸解槽，得到酸化肥浆，共串联三个酸解槽，每一酸解槽所需时间11分钟，3个酸解槽共33分钟。将酸化肥浆移至中和系统，并添加2份的硫酸以及9份的气氨，磷酸18份，于中和槽反应时间60分钟至90分钟，较佳为75分钟，得到氨化肥浆。将中和槽出口的氨化肥浆添加25份氯化钾，5份氧化镁以及2份糖蜜酦酵液于混合槽内，每一混合槽时间10分钟至15分钟，较佳为7分钟，共串联三个混合槽，得到硝基复合肥。将硝基复合肥利用肥浆泵送至特制高压喷嘴头内，将硝基复合肥与高压空气共同混合喷出雾化肥浆，使雾化肥浆均匀喷散在干燥机内与旋转的循环肥料混合造粒，于干燥机内并输送160℃至250℃热空气干燥形成肥料粒子，粒化与干燥同时进行。将肥料粒子经过筛选后送至流体化床冷却器冷却，冷却至50℃以下。冷却后再经裹包机裹包一层保护膜以防止肥料粒子吸潮结块。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域的一般技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种硝基复合肥的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

酸解反应：采用15重量份至40重量份硝酸、4重量份至10重量份磷酐以及5重量份至15重量份氧化钙，进行酸解后得到酸化肥浆；

中和反应：将酸化肥浆添加2重量份至25重量份的硫酸以及5重量份至15重量份的气氨进行中和后得到氨化肥浆；以及

混合程序：将15重量份至40重量份氯化钾添加于氨化肥浆，以得到硝基复合肥。

2.根据权利要求1所述的硝基复合肥的制备方法，其特征在于所述制备方法还包含粒化干燥：将硝基复合肥旋转并干燥后，形成肥料粒子。

3.根据权利要求2所述的硝基复合肥的制备方法，其特征在于所述粒化干燥中，将硝基复合肥由高压喷嘴喷出雾化肥浆，使雾化肥浆旋转并以100℃至300℃干燥。

4.根据权利要求2所述的硝基复合肥的制备方法，其特征在于所述制备方法还包含筛析冷却：将肥料粒子冷却至0℃至50℃。

5.根据权利要求1所述的硝基复合肥的制备方法，其特征在于所述酸解反应包含氧化钙6重量份至12重量份。

6.根据权利要求1所述的硝基复合肥的制备方法，其特征在于所述中和反应还包含添加10重量份至30重量份磷酸。

7.根据权利要求1所述的硝基复合肥的制备方法，其特征在于所述混合程序还包含添加1重量份至10重量份氧化镁。

8.根据权利要求1至7任一项所述的硝基复合肥的制备方法，其特征在于所述混合程序还包含添加1重量份至10重量份有机质。

9.根据权利要求8所述的硝基复合肥的制备方法，其特征在于所述有机质包含厩肥、植物体残质、绿肥、泥炭、糖蜜发酵液或其任意组合。

10.一种硝基复合肥，其特征在于，所述硝基复合肥是根据权利要求1至9任一项所述的方法制备而成。