CN106396928A - 一种缓释型复合肥料及其生产方法 - Google Patents

一种缓释型复合肥料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种缓释型复合肥料的生产方法，包括将硫酸、氯化钾、磷酸按第一配比制成氮磷钾复合肥料浆；将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，制成脲液；将所述氮磷钾复合肥料浆与所述脲液按第三配比进行连续搅拌混合，得到混合料浆；将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料；将所述粒状物料经筛分后包装为成品。本发明的加工方法得到的缓释型复合肥料养分含量高且缓释效果好，利用这种工艺可以解决常规方法中尿素利用率低和提氮效果不高的难题，这种工艺可以降低硫酸的用量从而可以生产出高含量(氮磷钾总含量≥48％)的农作物产品。

Description

一种缓释型复合肥料及其生产方法
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，尤其是一种缓释型复合肥料及其生产方法。
背景技术
缓释型复合肥料是复合肥料和混合肥料的统称，由化学方法和物理方法加工而成。生产缓释型复合肥料可以物化施肥技术，提高肥效，减少施肥次数，节省施肥成本。生产和施用缓释型复合肥料引起世界各国的普遍重视。缓释型复合肥料是世界化肥工业发展的反响，全世界的消费量已超过化肥总消费量的1/3，而我国约占国内化肥总消费量的18％，我国作物多样化，土壤也由过去的、克服单一营养元素缺乏的所谓“校正施肥”转入多种营养成分配合的“平衡施肥”。为此，加速发展复混肥工业已是势在必行。
在生产缓释型复合肥料的过程中，一般通过团粒法造粒。团粒法生产复合(混)肥是将固体氮、磷、钾等基础原料按配方比例混合后，经造粒、干燥、冷却、筛分而获得颗粒成品肥料的过程。但是，团粒法的造粒过程工期长且耗费能源多，已不能满足人们对生产周期和能耗的要求。另一方面，目前国内也兴起了喷浆造粒工艺，其大多是以生产硫基复合肥料为主，该工艺肥料通过化学合成，含有氮磷钾硫等作物所需的大量元素。该工艺生产出来的复合肥料具有外观好、肥效优、成本低等特点，同时也是目前国内生产硫基复合肥的传统工艺之一。由于其养分全、浓度高、性能好、使用范围广，特别在烟草、蔬菜、瓜果等忌氯经济作物的使用上，比氯基复合肥具有更为明显的优势。
但该工艺受使用硫酸和氯化钾低温转化的硫酸氢钾养分含量偏低和物料粘结性的影响，其养分组成比较单一。一般情况下其氮含量为12％-14％，如要达到15％，不仅操作难度大，而且氨的损耗也相当大。而在降低N和P2O5含量的情况下，K2O含量最高也只能达到16％左右。
发明内容
针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种既能够保证缓释效果，又能实现高养分的缓释型复合肥料的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
将硫酸、氯化钾、磷酸按第一配比制成氮磷钾复合肥料浆；
将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，制成脲液；
将所述氮磷钾复合肥料浆与所述脲液按第三配比进行连续搅拌混合，得到混合料浆；
将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料；
将所述粒状物料经筛分后包装为成品。
进一步地，所述第一配比为1体积份氯化钾：1.2-1.5体积份硫酸：3.2-3.7体积份磷酸；所述将硫酸、氯化钾、磷酸按配比制成氮磷钾复合肥料浆的步骤，包括：
将1.2-1.5体积份硫酸、1体积份氯化钾投入反应釜，制成硫酸氢钾料浆；
将所述硫酸氢钾溶液溢流并与3.2-3.7体积份磷酸进行混合，再与合成氨中和反应制成氮磷钾复合肥料浆。
进一步的，所述第二配比为1-2体积份尿素：1-4体积份甲醛：6-12体积份水；所述将尿素、甲醛、水按配比投入反应釜，制成脲液的步骤，包括：
将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，控制温度75℃-95℃，调整PH值5-8，反应时间1-1.5小时，制成脲液。
进一步地，所述第三配比为1体积份所述氮磷钾复合肥料浆：0.05-0.1体积份所述脲液。
进一步地，所述将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料的步骤中的干燥温度为350℃-550℃。
进一步地，在将所述粒状物料经筛分后包装为成品的步骤之后，还包括：
筛分后，将颗粒过小的物料送回造粒机内重新造粒。
本发明还提供一种缓释型复合肥料，该缓释型复合肥料采用上述的方法制备获得。
进一步地，其特征在于，所述缓释型复合肥料的总养分N+P2O5+K2O≥48％。
本发明的缓释型复合肥料的生产方法，通过将硫酸、氯化钾、磷酸按第一配比制成氮磷钾复合肥料浆；将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，制成脲液；将所述氮磷钾复合肥料浆与所述脲液按第三配比进行连续搅拌混合，得到混合料浆；将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料；将所述粒状物料经筛分后包装为成品。由本发明的加工方法得到的缓释型复合肥料养分含量高且缓释效果好，利用这种工艺可以解决常规方法中尿素利用率低和提氮效果不高的难题，这种工艺可以降低硫酸的用量从而可以生产出高含量(氮磷钾总含量≥48％)的农作物产品。
降低硫酸的用量是因为常规的提高氮含量的方法是增加硫酸量，在反应物中增加酸性物质，以便更多的氨参与反应。但硫酸本身是不含有效成分(N\P2O5\K2O)，只是充当分母。所以硫酸用量多，产品的总含量就低。另外利用加入尿素提高氮含量的方法达到一定量后，损失剧增，无法做到明显提高。而该种方式可以直接提高产品氮含量，所以可以减少硫酸用量，进而提高产品总养分。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的缓释型复合肥料的生产方法的流程示意图；
图2是现有技术的团粒法制得的16-16-16与本发明的生产方法制得的缓释型硫基16-16-16N养分释放速率曲线对比图；
图3是现有技术的团粒法制得的16-16-16与本发明的生产方法制得的缓释型硫基16-16-16P2O5养分释放速率曲线
图4是现有技术的团粒法制得的16-16-16与本发明的生产方法制得的缓释型硫基16-16-16养分释放速率曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，为本发明实施例的缓释型复合肥料的生产方法的流程示意图。
如图1所示，本发明的缓释型复合肥料的生产方法包括如下操作步骤：
1)将硫酸、氯化钾、磷酸按第一配比制成氮磷钾复合肥料浆。
本发明实施例中，所述第一配比为1体积份氯化钾：1.2-1.5体积份硫酸：3.2-3.7体积份磷酸；所述将硫酸、氯化钾、磷酸按配比制成氮磷钾复合肥料浆的步骤，包括：
将1.2-1.5体积份硫酸、1体积份氯化钾连续投入反应釜，制成硫酸氢钾料浆；
将所述硫酸氢钾溶液溢流并与3.2-3.7体积份磷酸进行混合，再与合成氨中和反应制成氮磷钾复合肥料浆。
其中，硫基氮磷钾复合肥料浆包括了现有生产方法生产的以硫酸与氯化钾低温连续转化为硫酸氢钾料浆，再与湿法磷酸混合用合成氨中和反应，生产磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸铵、氯化铵等多组分混合料浆。
2)将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，制成脲液。
本发明实施例中，所述第二配比为1-2体积份尿素：1-4体积份甲醛：6-12体积份水；所述将尿素、甲醛、水按配比投入反应釜，制成脲液的步骤，包括：
将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，控制温度75℃-95℃，调整PH值5-8，反应时间1-1.5小时，制成脲液。
其中，本发明实施例中的脲液又称脲醛树脂料浆，其主要成分为一羟甲基脲和二羟甲基脲等。
3)将所述氮磷钾复合肥料浆与所述脲液按第三配比进行连续搅拌混合，得到混合料浆。
本发明实施例中，所述第三配比为1体积份所述氮磷钾复合肥料浆：0.05-0.1体积份所述脲液。
本发明实施例调整了硫基氮磷钾复合肥原有配方形成的料浆，加入经过尿素和甲醛聚合反应形成的脲醛树脂料浆，进行造粒干燥、抛光和筛分后，生产出缓释型硫基16-16-16复合肥料。
4)将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料。
本发明实施例中，所述将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料的步骤中的干燥温度为350℃-550℃。
本发明实施例中，使用造粒干燥、抛光一体设备为混合料浆进行干燥，该设备前端雾化造粒、中部烘干、后端抛光。
5)将所述粒状物料经筛分后包装为成品。
本发明实施例中，在将所述粒状物料经筛分后包装为成品的步骤之后，还包括：
筛分后，将颗粒过小的物料送回造粒机内重新造粒。
本发明的缓释型复合肥料的生产方法，通过将硫酸、氯化钾、磷酸按第一配比制成氮磷钾复合肥料浆；将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，制成脲液；将所述氮磷钾复合肥料浆与所述脲液按第三配比进行连续搅拌混合，得到混合料浆；将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料；将所述粒状物料经筛分后包装为成品。由本发明的加工方法得到的缓释型复合肥料克服现有硫基氮磷钾复合肥中三种养分不能同时提升及用尿素提高氮含量时尿素利用率低的缺点，本发明的生产方法，可以使硫基氮磷钾复合肥中三种养分在原有基础上同时提升1％以上，同时尿素在生产复合肥过程中损失小，复合肥中氮元素得到缓释，与磷钾养分同步吸收，养分被作物吸收时间长，利用率高。
本发明还提供一种缓释型复合肥料，该缓释型复合肥料采用上述的方法制备。
进一步地，所述缓释型复合肥料的总养分N+P2O5+K2O≥48％。
进一步地，所述缓释型复合肥料为缓释型硫基16-16-16复合肥。
本发明实施例中，经试验，所产缓释型硫基16-16-16复合肥的化学组成如表1：
组分 N P2O5 K2O SO4 2- Cl- 水分 其他 合计
含量％ 15.6 17.4 15.1 32.6 2.6 1.7 15 100
表1
产品规格符合NPK16-16-16，总养分N+P2O5+K2O≥48％，符合高浓度复合肥要求。
此外，还进行了一组现有技术的团粒法生产硫基16-16-16复混肥和本发明的生产方法生产的缓释型硫基16-16-16复合肥的养分释放速率实验，实验采用淋浴操作方法，氮磷钾含量分析按GB15063-2009方法分析。根据实验数据得出喷浆造粒生产缓释型硫基16-16-16复合肥的养分释放速度低于团粒法生产硫基16-16-16复混肥，且氮磷钾几乎同步开始释放。
参见图2至图4，图2为现有技术的团粒法制得的16-16-16与本发明的生产方法制得的缓释型硫基16-16-16N养分释放速率曲线对比图；图3为现有技术的团粒法制得的16-16-16与本发明的生产方法制得的缓释型硫基16-16-16P2O5养分释放速率曲线；图4为现有技术的团粒法制得的16-16-16与本发明的生产方法制得的缓释型硫基16-16-16养分释放速率曲线。
由此可见，由于现有技术中将尿素直接加入复合肥料浆中，在经高温干燥后尿素会高温分解和生成缩二脲，造成氮的流失，且其尿素加入量只能在50kg以下，提氮只有1％-2％。如将大颗粒尿素与复合肥颗粒掺混在一起的方式，在使用时氮肥利用率低且施用场合受到限制，且这些方法在氮磷钾养分均衡的情况下总养分只能达到45％左右。而本发明是将尿素与甲醛聚合反应为脲醛树脂后在与氮磷钾复合肥料浆混合进行造粒，尿素不直接接触高温干燥，氮损失小，氮磷钾完全均匀分布于复合肥颗粒中，结合紧密，氮肥效时间长，利用率高，并且尿素加入量可提升至90kg/吨，因此不用外补大颗粒尿素便可生产出优质的硫基16-16-16复合肥。本发明的缓释型复合肥料与现有技术的团粒法生产的硫基16-16-16复混肥相比肥效更佳，且由于使用物料不同，成本也有大幅度的降低。
本发明的缓释型复合肥料，通过将硫酸、氯化钾、磷酸按第一配比制成氮磷钾复合肥料浆；将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，制成脲液；将所述氮磷钾复合肥料浆与所述脲液按第三配比进行连续搅拌混合，得到混合料浆；将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料；将所述粒状物料经筛分后包装为成品。由本发明的加工方法得到的缓释型复合肥料克服现有硫基氮磷钾复合肥中三种养分不能同时提升及用尿素提高氮含量时尿素利用率低的缺点，本发明的生产方法，可以使硫基氮磷钾复合肥中三种养分在原有基础上同时提升1％以上，同时尿素在生产复合肥过程中损失小，复合肥中氮元素得到缓释，与磷钾养分同步吸收，养分被作物吸收时间长，利用率高。

Claims (8)

1.一种缓释型复合肥料的生产方法，其特征在于，包括：
将硫酸、氯化钾、磷酸按第一配比制成氮磷钾复合肥料浆；
将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，制成脲液；
将所述氮磷钾复合肥料浆与所述脲液按第三配比进行连续搅拌混合，得到混合料浆；
将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料；
将所述粒状物料经筛分后包装为成品。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述第一配比为1体积份氯化钾：1.2-1.5体积份硫酸：3.2-3.7体积份磷酸；所述将硫酸、氯化钾、磷酸按配比制成氮磷钾复合肥料浆的步骤，包括：
将1.2-1.5体积份硫酸、1体积份氯化钾投入反应釜，制成硫酸氢钾料浆；
将所述硫酸氢钾溶液溢流并与3.2-3.7体积份磷酸进行混合，再与合成氨中和反应制成氮磷钾复合肥料浆。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述第二配比为1-2体积份尿素：1-4体积份甲醛：6-12体积份水；所述将尿素、甲醛、水按配比投入反应釜，制成脲液的步骤，包括：
将尿素、甲醛、水按第二配比投入反应釜，控制温度75℃-95℃，调整PH值5-8，反应时间1-1.5小时，制成脲液。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述第三配比为1体积份所述氮磷钾复合肥料浆：0.05-0.1体积份所述脲液。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述将所述混合料浆通过造粒干燥机雾化造粒、干燥、抛光，得到粒状物料的步骤中的干燥温度为350℃-550℃。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在将所述粒状物料经筛分后包装为成品的步骤之后，还包括：
筛分后，将颗粒过小的物料送回造粒机内重新造粒。
7.一种缓释型复合肥料，其特征在于，所述缓释型复合肥料使用权利要求1-6中任一项所述的生产方法制备获得。
8.根据权利要求7所述的缓释型复合肥料，其特征在于，所述缓释型复合肥料的总养分N+P2O5+K2O≥48％。
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