CN107162800A - 一种颗粒肥料的免烘干加工方法 - Google Patents

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常晓菲
高筱莎
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
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Abstract

本发明旨在设计一种颗粒肥料的免烘干加工方法，颗粒肥料造粒一种是采取高温融化再冷却固化的方式，还有就是湿物料成粒后热风干燥脱水固化。在这个过程中都要加热，采用燃煤加热造成环境污染，采用油、气、电加热增加成本，提高能耗，本工艺采用添加3‑15％质量百分比的经煅烧的含有碳酸镁的矿石，其主要成分为氧化镁作为固化剂，同时添加占固化剂15‑20％质量百分比的固化增强剂，在有固化增强剂存在的情况下固化剂遇水后可快速反应形成结晶体，反应过程中吸收大量水分，同时提升物料温度，促进造粒物料中的水分的蒸发，并在空气中固化成结晶体，具有一定强度，以保证颗粒不破碎。

Description

一种颗粒肥料的免烘干加工方法
技术领域
本发明为肥料的加工成型造粒工艺，属肥料领域。
背景技术
通常颗粒肥料的成型方法一是采用高温熔融形成液态固化成型，如尿素、硫磺喷浆或高塔造粒；另外就是采用添加胶粘剂来粘结颗粒形成一定强度。方法一采用高温熔融存在造价高、不节能、不环保等问题。在复合肥中常用，在有机肥中不适用。方法二外加胶粘剂，造价高，有些胶粘剂还降解慢，残留在土壤当中，该种方法在复合肥包膜中常用，有机肥中也在使用，但是通常要采用热风炉烘干，耗能同时增加PM2.5，随着环保要求越来越严，目前只能采用燃油或燃气锅炉，造价升高，在市区周边厂家多数停产。
发明专利201210033697.3、200610037389.2、201110235752.2公开了高塔熔融造粒的几种复混肥料的生产方法，它包括以下步骤：(1)在塔顶进行复混肥料的常规原料混合搅拌，得到混合熔融料浆；(2)混合熔融料浆通过高塔内的造粒喷头喷洒，在塔内完成造粒。发明专利201210256227.3、201410331438.8公开了喷浆造粒的常见方法，也是要采用高温的工艺。实用新型专利201220607041.3公开了一种生物有机肥造粒机的抛圆烘干装置，采用高聚能红外线灯分别对肥料抛圆和烘干，不仅节能，烘干快，温度容易控制，造粒形状好。发明专利200610154669.1公开了一种有机无机复混肥团聚-包裹无烘干造粒方法，主要是添加400号水泥和半水石膏。发明专利21110271217.2提出了一种包膜肥料，采用自固化工艺，主要采用的是含钙粉料包括氧化钙和硫酸钙等，试验发现这种材料强度偏低，实际使用时颗粒密封性有待提高。发明专利200410023736.7公开了一种工艺，利用具有二次造粒功能的造粒机造粒后筛分；一次造粒时将一般复合肥N、P、K含量的原料与10％干燥剂均匀混在一起；在二次造粒区再加入剩余5％的干燥剂，干燥剂为硫酸镁、半水硫酸钙和沸石粉组成；发明专利200810209613.0公开了一种肥料造粒免烘干方法在颗粒肥中加入3-10％的氧化镁。该发明存在的问题有下列三个方面，第一反应时间长，氧化镁与水反应40分钟后才凝结，这在肥料加工中是不能承受的，肥料造粒后必须马上装袋，才能完成整个流水线的生产。第二强度低，氧化镁和水反应后生成氢氧化镁，基本上没有强度，很难承受肥料堆放时要承受的压力，在堆放过程中粉化。第三氧化镁反应时吸收的水分很少。
本发明在原有基础上做了改进，添加固化增强剂15-20％，固化增强剂的成分为氯化镁或硫酸镁。氧化镁、氯化镁和水在常温下的水化反应产物中，其相组成为氢氧化镁、氯化镁和水按3：8：1或者5：8：1组合，称作318相和518相。一般认为，518相的强度比较高。以Bilinski为代表的学者认为，518相和318相的产生主要通过下列方程式进行：
5MgO+MgCl2+13H2O→5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(5·1·8相)
3MgO+MgCl2+11H2O→3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(3·1·8相)
从该反应方程式中可以看到，反应过程中消耗的水量要大得多，最重要的是反应快速，产物强度高，完全能满足肥料流水线的要求。
对于有些作物对氯敏感，可以采用硫酸镁作为固化增强剂：
xMgO+yMgSO4+zH2O→xMg(OH)2·yMgSO4·zH2O。
发明内容
本发明旨在设计一种颗粒肥料的免烘干成型加工方法，其特征在于，肥料中添加占肥料质量3-15％的氧化镁粉料，并加入占氧化镁质量15-20％的固化增强剂，加入适量的水，在造粒机中造粒，空气中干燥而成。
进一步，所述肥料包括包膜用复合肥、掺混肥、有机无机复混肥、有机肥、生物有机肥、菌肥、微生物肥和中微量元素肥。
进一步，复合肥、掺混肥、有机无机复混肥最优添加比例为氧化镁占肥料质量的3-5％，固化增强剂比例不变；有机肥、生物有机肥、菌肥、微生物肥和中微量元素肥最优添加比例为氧化镁占肥料质量的7-13％。
进一步，最优的添加方法是复合肥、掺混肥、有机无机复混肥在基本成粒时过筛前加入；有机肥、生物有机肥、菌肥、微生物肥和中微量元素肥分两次加入，第一次在制粒时加入肥料质量的3-6％的氧化镁粉，第二次在基本成粒时过筛前加入占肥料质量的4-7％的氧化镁粉。固化增强剂比例不变。
进一步，氧化镁，可由菱镁矿经煅烧制成，也可为石灰石、菱镁矿或白云石混合后的煅烧产物。
进一步，固化增强剂为硫酸镁或氯化镁，或两者任意比例混合物。
进一步，加水量为成粒最佳状态即可，要根据肥料的含水率调整，通常为肥料质量的2-20％。
进一步，造粒机为圆盘造粒机，螺旋造粒或挤压造粒。
本发明的优越性体现在：
1)反应时间快，本发明在原有简单的氧化镁与水的反应基础上添加固化增强剂氯化镁/硫酸镁，增加反应对水的吸收，加快了肥料凝结的进程，缩短制粒时间，提升肥料颗粒质量的同时也提升了造粒的效率，加快生产进程，提高生产效率。
2)本发明在制粒的过程中添加固化增强剂，固化剂遇水后可快速反应形成结晶体，增强了颗粒成品的强度，颗粒均匀分散不结块也不易粉化，不影响肥料的长期堆放，增加了保存时间。
3)生产成本降低，操作简便快捷，环保高效。本发明无需烘干，直接造粒即可得到颗粒成品，减少烘干设备的人力物力投入，免去了烘干的能源消耗及污染，同时也加快了颗粒肥料的制备进程。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
颗粒复合肥制备：
复合肥粉末原料1000kg，通过圆盘造粒机造粒，在基本成粒过筛前添加30kg氧化镁及5kg固化增强硫酸化镁，加水40L，10分钟即可得到颗粒复合肥成品，成粒率90％以上，颗粒均匀不易粉化。
实施例2
有机肥制备：
有机肥粉末原料10吨，通过挤压造粒制粒时加入400kg氧化镁粉，基本成粒过筛前再加入400kg氧化镁粉及130kg氯化镁，加水500L，15-20分钟即可得到颗粒有机肥成品，颗粒均匀不易散，成粒率高。
实施例3
中量元素肥制备：
重量元素肥料粉末原料5吨，通过圆盘造粒机造粒，制粒时加入250kg氧化镁粉，基本成粒过筛前再加入350kg氧化镁粉及120kg氯化镁，加水300L，15分钟即可得到颗粒中量元素肥，得到的颗粒均匀分散不易粉化，不结块，成粒速度快能耗低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种颗粒肥料的免烘干成型加工方法，其特征是在肥料中添加占肥料质量3-15％的氧化镁粉料，并加入占氧化镁质量15-20％的固化增强剂，加入适量的水，在造粒机中造粒，空气中干燥而成。
2.根据权利要求1所述的一种颗粒肥料的免烘干成型加工方法，其特征在于，所述肥料包括包膜用复合肥、掺混肥、有机无机复混肥、有机肥、生物有机肥、菌肥、微生物肥和中微量元素肥。
3.根据权利要求1所述的一种颗粒肥料的免烘干成型加工方法，其特征在于，复合肥、掺混肥、有机无机复混肥最优添加比例为氧化镁占肥料质量的3-5％，固化增强剂比例不变；有机肥、生物有机肥、菌肥、微生物肥和中微量元素肥最优添加比例为氧化镁占肥料质量的7-13％。
4.根据权利要求1所述的一种颗粒肥料的免烘干成型加工方法，其特征在于，最优的添加方法是复合肥、掺混肥、有机无机复混肥在基本成粒时过筛前加入；有机肥、生物有机肥、菌肥、微生物肥和中微量元素肥分两次加入，第一次在制粒时加入肥料质量的3-6％的氧化镁粉，第二次在基本成粒时过筛前加入占肥料质量的4-7％的氧化镁粉。固化增强剂比例不变。
5.根据权利要求1所述的一种颗粒肥料的免烘干成型加工方法，其特征在于，氧化镁，可由菱镁矿经煅烧制成，也可为石灰石、菱镁矿或白云石混合后的煅烧产物。
6.根据权利要求1所述的一种颗粒肥料的免烘干成型加工方法，其特征在于，固化增强剂为硫酸镁或氯化镁，或两者任意比例混合物。
7.根据权利要求1所述的一种颗粒肥料的免烘干成型加工方法，其特征在于，加水量为成粒最佳状态即可，要根据肥料的含水率调整，通常为肥料质量的2-20％。
8.根据权利要求1所述的一种颗粒肥料的免烘干成型加工方法，其特征在于，造粒机为圆盘造粒机，螺旋造粒或挤压造粒。
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