CN107673844A - 一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法 - Google Patents

一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，包括在50‑65℃条件下，将氯化钾固体加入到硝酸中，降温结晶，固液分离，得到硝酸钾粗晶体和母液；在母液中加入氨水，搅拌30‑40分钟，蒸发浓缩至水含量为31‑34%，得到硝酸铵浓缩液；将硝酸钾粗晶体加水溶解，再加入造粒粘结剂，混合均匀，蒸发浓缩至水含量为36‑41%，输入造粒机进行第一次喷浆造粒；将第一次喷浆造粒形成的颗粒返回造粒机中，进行第二次喷浆造粒，干燥得到直径为3‑4mm的颗粒状硝酸钾肥料。采用本方法制备的颗粒状硝酸钾肥料流动性好，不易结块，不易破损和产生粉尘，便于贮存和使用，特别适合机械化施肥的要求。

Description

一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法。
背景技术
农用硝酸钾是一种无氯，氮、钾二元高品质肥料，为100%植物养份，它所含硝态氮和钾均为农作物生长所必需的大量元素，两者间具有良好的协调作用，可互相促进被作物吸收并促进其它营养元素的吸收。广泛用于各种粮食作物、经济作物，如各类蔬菜、烟草、花卉、果树、茶叶、瓜果、草坪、甘蔗、咖啡、大田作物等。作物使用农业硝酸钾可提高产量，能够改善品质，提早成熟，增强抗病力，延长保鲜期。
现有的硝酸钾生产工艺中，多采用冷却结晶的方式，所得硝酸钾晶体较细，多为粉状，容易结块，施肥不方便，更不能作为掺混肥（BB肥）的原料，所以本发明意在提供一种便于贮存和使用的颗粒状硝酸钾肥料的制备方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，本方法得到的硝酸钾肥料为颗粒状，流动性好，不易结块，不易破损和产生粉尘，便于贮存和使用，特别适合机械化施肥的要求。
本发明提供了一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1、在50-65℃条件下，将7-8重量份氯化钾固体加入到13.6-18.9重量份的硝酸中，搅拌70-90分钟后降温至25-35℃，固液分离，得到硝酸钾粗晶体和母液；
S2、在S1得到的母液中加入9.7-18.7重量份的氨水，搅拌30-40分钟，在70-85℃蒸发浓缩至水含量为31-34%，得到硝酸铵浓缩液；
S3、将S1中得到硝酸钾粗晶体加水溶解，再加入造粒粘结剂，混合均匀，在75-85℃蒸发浓缩至水含量为36-41%，输入造粒机进行第一次喷浆造粒，形成直径为1-3mm的颗粒；
S4、将S3中形成的直径为1-3mm的颗粒返回造粒机中，进行第二次喷浆造粒，干燥得到直径为3-4mm的颗粒状硝酸钾肥料。第二次喷浆造粒喷射的液体为S2中得到硝酸铵浓缩液。
优选地，S1中使用的硝酸的质量分数为60-70%，S2中使用的氨水的质量分数为15-18%。
优选地，S3中溶解硝酸钾粗晶体的水量为硝酸钾粗晶体重量的7-10倍。
优选地，S3中添加的造粒粘结剂的量为硝酸钾粗晶体重量的0.2-0.4倍。
优选地，S3中添加的造粒粘结剂包含膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉。
优选地，膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉的重量比为1:1.2 -1.4:6.5-7.6:0.3-0.4:2.7-3.1。
优选地，膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉的重量比为1:1.3:6.8:0.34:2.9。
优选地，S3中第一次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为140-165℃，进风压力为3000-4000帕，出风温度为85-105℃，出风压力为2000-2500帕。
优选地，S4中第二次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为115-130℃，进风压力为3000-4000帕，出风温度为70-90℃，出风压力为1500-2000帕。
优选地，S4中干燥温度为65-80℃。
与粉状肥料相比，本发明方法制备的颗粒状硝酸钾肥料物理性能好，装卸时不起尘，长期存放不结块，流动性好，施肥易撒布，并可机械施肥。在制备过程中使用了造粒粘结剂，使硝酸钾肥料在土壤中伴随粘结剂的降解而缓慢释放，具有缓效肥料的作用，可提高农作物对肥料的有效作用。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提供了一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1、在58℃条件下，将7.4重量份氯化钾固体加入到15.6重量份的硝酸中，搅拌80分钟后降温至31℃，固液分离，得到硝酸钾粗晶体和母液；
其中，硝酸的质量分数为67%；
S2、在S1得到的母液中加入13.3重量份的氨水，搅拌34分钟，在78℃蒸发浓缩至水含量为32.7%，得到硝酸铵浓缩液；
其中，氨水的质量分数为16.9%；
S3、将S1中得到硝酸钾粗晶体加入水溶解，再加入造粒粘结剂，硝酸钾粗晶体、水、造粒粘结剂的重量比为1:8.8:0.32，混合均匀，在83℃蒸发浓缩至水含量为38.6%，输入造粒机进行第一次喷浆造粒，第一次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为152℃，进风压力为3550帕，出风温度为92℃，出风压力为2200帕；
造粒粘结剂包含膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉，膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉的重量比为1:1.3:6.8:0.34:2.9；
S4、将S3中形成的颗粒返回造粒机中，进行第二次喷浆造粒，第二次喷浆造粒喷射的液体为S2中得到硝酸铵浓缩液，第二次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为123℃，进风压力为3600帕，出风温度为81℃，出风压力为1800帕。在73℃干燥，得到直径为3-4mm的颗粒状硝酸钾肥料。
实施例2
本发明提供了一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1、在64℃条件下，将7.2重量份氯化钾固体加入到14.0重量份的硝酸中，搅拌87分钟后降温至26℃，固液分离，得到硝酸钾粗晶体和母液；
其中，硝酸的质量分数为63%；
S2、在S1得到的母液中加入10.4重量份的氨水，搅拌32分钟，在73℃蒸发浓缩至水含量为33.8%，得到硝酸铵浓缩液；
其中，氨水的质量分数为17.65；
S3、将S1中得到硝酸钾粗晶体加入水溶解，再加入造粒粘结剂，硝酸钾粗晶体、水、造粒粘结剂的重量比为1:7.2:0.26，混合均匀，在76℃蒸发浓缩至水含量为36.7%，输入造粒机进行第一次喷浆造粒，第一次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为144℃，进风压力为3100帕，出风温度为87℃，出风压力为2400帕；
造粒粘结剂包含膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉，膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉的重量比为1:1.26:7.4:0.38:3.0；
S4、将S3中形成的颗粒返回造粒机中，进行第二次喷浆造粒，第二次喷浆造粒喷射的液体为S2中得到硝酸铵浓缩液，第二次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为128℃，进风压力为3850帕，出风温度为72℃，出风压力为1900帕。在66℃干燥，得到直径为3-4mm的颗粒状硝酸钾肥料。
实施例3
本发明提供了一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1、在53℃条件下，将7.8重量份氯化钾固体加入到18.6重量份63%质量分数的硝酸中，搅拌72分钟后降温至33℃，固液分离，得到硝酸钾粗晶体和母液；
其中，硝酸的质量分数为63%；
S2、在S1得到的母液中加入17.7重量份15.4%质量分数的氨水，搅拌38分钟，在82℃蒸发浓缩至水含量为31.3%，得到硝酸铵浓缩液；
其中，氨水的质量分数为15.4%；
S3、将S1中得到硝酸钾粗晶体加入水溶解，再加入造粒粘结剂，硝酸钾粗晶体、水、造粒粘结剂的重量比为1:9.3:0.37，混合均匀，在83℃蒸发浓缩至水含量为40.4%，输入造粒机进行第一次喷浆造粒，第一次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为161℃，进风压力为3700帕，出风温度为103℃，出风压力为2100帕；
造粒粘结剂膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉，膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉的重量比为1:1.37:6.6:0.36:2.8；
S4、将S3中形成的颗粒返回造粒机中，进行第二次喷浆造粒，第二次喷浆造粒喷射的液体为S2中得到硝酸铵浓缩液，第二次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为117℃，进风压力为3200帕，出风温度为87℃，出风压力为1600帕。在78℃干燥，得到直径为3-4mm的颗粒状硝酸钾肥料。
实施例4
实施例1中的颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，S3中硝酸钾粗晶体、水、造粒粘结剂的重量比为1:7.6:0.22。
实施例5
实施例1中的颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，S3中硝酸钾粗晶体、水、造粒粘结剂的重量比为1:8.3:0.35。
实施例6
实施例1中的颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，造粒粘结剂中膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉的重量比为1:1.23:7.1:0.32:2.84。
实施例7
实施例1中的颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，造粒粘结剂中膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉的重量比为1:1.34:7.3:0.33:3.03。
本发明中涉及的晶浆液降温、固液分离、蒸发浓缩、干燥等方法均为本领域的公知常识，在此不再赘述。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在50-65℃条件下，将7-8重量份氯化钾固体加入到13.6-18.9重量份的硝酸中，搅拌70-90分钟后降温至25-35℃，固液分离，得到硝酸钾粗晶体和母液；
S2、在S1得到的母液中加入9.7-18.7重量份的氨水，搅拌30-40分钟，在70-85℃蒸发浓缩至水含量为31-34%，得到硝酸铵浓缩液；
S3、将S1中得到硝酸钾粗晶体加水溶解，再加入造粒粘结剂，混合均匀，在75-85℃蒸发浓缩至水含量为36-41%，输入造粒机进行第一次喷浆造粒，形成直径为1-3mm的颗粒；
S4、将S3中形成的直径为1-3mm的颗粒返回造粒机中，进行第二次喷浆造粒，干燥得到直径为3-4mm的颗粒状硝酸钾肥料，第二次喷浆造粒喷射的液体为S2中得到硝酸铵浓缩液。
2.根据权利要求1所述的一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，所述S1中使用的硝酸的质量分数为60-70%，S2中使用的氨水的质量分数为15-18%。
3.根据权利要求1所述的一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，所述S3中溶解硝酸钾粗晶体的水量为硝酸钾粗晶体重量的7-10倍。
4.根据权利要求1所述的一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，所述S3中添加的造粒粘结剂的量为硝酸钾粗晶体重量的0.2-0.4倍。
5.根据权利要求1所述的一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，所述S3中添加的造粒粘结剂包含膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉。
6.根据权利要求4所述的一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，所述膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉的重量比为1:1.2 -1.4:6.5-7.6:0.3-0.4:2.7-3.1。
7.根据权利要求4所述的一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，所述膨润土、草灰、玉米秸秆粉、石膏粉、木薯粉的重量比为1:1.3:6.8:0.34:2.9。
8.根据权利要求1所述的一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，所述S3中第一次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为140-165℃，进风压力为3000-4000帕，出风温度为85-105℃，出风压力为2000-2500帕。
9.根据权利要求1所述的一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，所述S4中第二次喷浆造粒条件包括：造粒的进风温度为115-130℃，进风压力为3000-4000帕，出风温度为70-90℃，出风压力为1500-2000帕。
10.根据权利要求1所述的一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，其特征在于，所述S4中干燥温度为65-80℃。
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