CN108083918A

CN108083918A - 含有机碳的高塔硝基复合肥及其方法

Info

Publication number: CN108083918A
Application number: CN201711459105.3A
Authority: CN
Inventors: 苏盈盈; 陈彬; 穆光远; 阚学飞; 黄春艳; 房钦飞
Original assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2018-05-29

Abstract

本发明公开了一种含有机碳的高塔硝基复合肥及其制备方法，方法包括：按磷酸一铵和/或磷酸二铵56～60份、硝酸磷肥200～220份、硫酸钾200～210份、氯化钾15～20份、中微量元素7～25份、填充料2～30份、活性有机碳3～10份、防板结油0.2～0.5份获取原料；将磷酸一铵和/或磷酸二铵于165～175℃下熔融，制成氮肥熔浆；将氮肥熔浆与硝酸磷肥、硫酸钾、氯化钾、中微量元素和填充料混合后于160～170℃下反应，制成硝基肥熔浆；向硝基肥熔浆中加入活性有机碳和防板结油后继续于160～170℃下反应，制成复合料浆；将复合料浆进行造粒。本发明的方法，搭配特异性的原料成分，控制整个反应体系的pH，使反应相稳定而降低了崩散，具有更好的肥料的效果和品质。

Description

含有机碳的高塔硝基复合肥及其方法

技术领域

本发明涉及肥料制备技术领域，尤其涉及一种含有机碳的高塔硝基复合肥及其制备方法。

背景技术

硝基复合肥是以价廉易得、含氮量高的硝酸铵为氮源，添加作物生长所必需的磷、钾肥后，经二次加工制得的高效复合肥；可广泛应用于蔬菜、果树、烟草等农作物。据农业部有关部门统计，我国未来几年对硝基复肥的理论需求量在2000万t/a以上。

区别于传统复合肥，硝基复合肥是一种含硝态氮和铵态氮的“双氮”肥料，具有速溶、速效、利用率高、养分均衡、抗土壤板结等优点。与普通酰胺态氮的尿素相比，硝基复合肥的铵态氮可被土壤吸收储存起来，缓慢持久地供给作物，起到一种缓释的效果。但是，硝基复合肥在使用中的硝态氮要转化为铵态氮后才能被作物吸收利用，受转化率的限制，在转化过程，部分尿基氨流失，不仅降低了肥料利用率还污染环境。

基于该问题，通常采用的方式是将适当比例的有机质添加在硝基复肥中，在造粒过程中，高温下有机质分解会出现多种活化官能团，能络合一些中微量元素，促进作物对中微量的吸收利用，从而降低了营养元素在土壤中的固定与淋溶。而以上措施在实施中，硝基复肥中的硝酸根离子极易与有机质发生氧化还原反应，造成肥料生产中产生大量气体，造粒较困难，有时会发生爆炸。并且添加了辅助成分之后，最终制备的肥料颗粒强度不足、崩散率差，导致肥效短，施肥次数增多，投资成本增大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种含有机碳的高塔硝基复合肥制备方法，旨在。

为实现上述目的，本发明提供的含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，包括如下步骤：

按照各质量份的如下组分获取原料：磷酸一铵和/或磷酸二铵56～60份、硝酸磷肥200～220份、硫酸钾200～210份、氯化钾15～20份、中微量元素7～25份、填充料2～30份、活性有机碳3～10份、防板结油0.2～0.5份；其中，所述有机碳包括碱木素、有机质黄腐酸、腐殖酸、以及氨基酸发酵废液中的至少一种；

将所述磷酸一铵和/或磷酸二铵于165～175℃下熔融，制成氮肥熔浆；

将所述氮肥熔浆与硝酸磷肥、硫酸钾、氯化钾、中微量元素和填充料混合后于160～170℃下搅拌反应，制成硝基肥熔浆；

向所述硝基肥熔浆中加入活性有机碳和防板结油后继续于160～170℃下搅拌反应，制成复合料浆；

将所述复合料浆进行造粒。

本发明的以上方法步骤，在制备过程中将无机和有机成分分步熔融反应，有利于使反应趋于平和，并且搭配特异性的原料成分，控制整个反应体系的pH高于其他的同类硝基肥料，使反应相稳定而降低了崩散；还从物质和功能成分上提升了肥料的效果和品质，在延长肥效、促进作物生长代谢等方面均有显著的效果。

本发明在上述制备方法的基础上，进一步还提出由上述方法制备得到的含有机碳的高塔硝基复合肥产品。本发明制备的硝基复合肥产品，整体的肥料体系pH高于其他同类产品，肥料的品质和崩散率非常好，且具有更好的强度和外观。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，包括如下步骤：

S10，按照各质量份的如下组分获取原料：磷酸一铵和/或磷酸二铵56～60份、硝酸磷肥200～220份、硫酸钾200～210份、氯化钾15～20份、中微量元素7～25份、填充料2～30份、活性有机碳3～10份；其中，中微量元素包括硼砂2～5份、锌3～5份、铁2～5份；

有机碳包括有机质黄腐酸和/或碱木素和/或腐殖酸和/或氨基酸发酵废液。

S20，将磷酸一铵和/或磷酸二铵于165～175℃下在原料塔中熔融，制成氮肥熔浆；

S30，将氮肥熔浆用泵打入塔顶反应槽内，与硝酸磷肥、硫酸钾、氯化钾、中微量元素和填充料混合后于160～170℃下搅拌反应0.5～2min，制成硝基肥熔浆；

S40，于步骤S30的硝基肥熔浆中加入有机碳和防板结油后继续于160～170℃下搅拌反应0.5～2min，制成复合料浆；

S50，将复合料浆进行造粒，具体可以包括先将料浆流入设在塔顶的造粒机造粒、造粒机放料自由下落喷淋至塔底、油冷却后出料，筛分得颗粒直径2.00～4.75mm的成品，即为本发明的含有机碳的高塔硝基复合肥。

其中，在原料选择时中微量元素的锌采用氧化锌、硫酸锌中的一种或者混合；铁采用硫酸铁、氧化铁中的一种或混合。在本发明反应体系控制的立意下，锌优选采用氧化锌作为供体、铁优选采用氧化铁作为供体，碱金属氧化物的形态添加之后有利于反应体系中pH提高，从而使反应体系稳定。当然进一步，中微量元素在上述三种比较重要的代谢元素之外，本发明中还可以进一步添加镁2～5份、锰2～5份。

因为进一步采用以上元素丰富和搭配之后，平衡元素供给，使作物能按照比例吸收提升肥料的利用率，避免单一元素过多引起的拮抗和代谢紊乱，从而保证效果。其中，硼元素能促进根系生长，对光合作用的产物(碳水化合物)的合成与转运有重要作用，还能参与作物生殖器官(花、果)的分化发育和受精，能有效促效花粉萌发，刺激花粉管伸长，有利于种子形成，防止落花落果、提高结实率。锌是作物体内碳酸酐酶等一些酶的重要组成成分，与叶子和光合作用关联较大，含锌的碳酸酐酶主要存在于叶绿体中，催化二氧化碳的水合作用，促进碳水化合物的转化，从而提高光合作用的强度，从而对叶器官的发育具有积极意义。镁元素能增强叶绿素的合成并提升光合活性，促进叶器官的生长和代谢。因此，采用多种搭配使用，可以从不同的角度共同促进作物的生长代谢。

进一步，肥料中主要的大量元素成分磷酸一铵和/或磷酸二铵、硝酸磷肥、硫酸钾、氯化钾这几种，作为可供作物吸收的大量元素(N/P/K)供体，以补充有机养料成分的大量肥料元素，保证肥料产品中总养分(N+P₂O₅+K₂O)的含量。在以上成分的基础上，还搭配有用于补充硝基肥料的活性有机碳成分，该活性有机碳为碱木素、有机质黄腐酸、腐殖酸、氨基酸发酵废液中的至少一种；这些活性有机成分，除了能有机络合中微量元素、补齐有机质升级，进而在施用后渐渐的修复土壤、达到汲取与供给的相互平衡的功效之外；其中，

碱木素的碱性性质可以调整肥料料浆体系的pH、中和游离酸，更可以降低其中磷酸根、硝酸根中的H⁺活性，使NH₄ ⁺和H₂PO₄ ^-和NO₃ ^-之间的氢键作用更强，从而提高肥料复盐晶体的稳定性，使制备中反应平和。另一方面，碱木素又具有非常强的吸湿性，能将高塔中化学反应产生的游离水吸附，降低产品中的水份含量，极大地消除了因为水分引起的肥料结块。最后，在制备的肥料颗粒中，碱木素是一种很好的粘合剂和崩散剂，冷却凝固后可以有效提高产品颗粒的强度，遇水又能快速吸水膨胀崩散。

氨基酸发酵废液是谷氨酸/赖氨酸生产中产生的副产物，除了含有发酵生产中所采用的氨基酸菌体之外，还含有大量的蛋白质等固体物质悬浮物、多种其他的小分子氨基酸、无机盐、有机酸、还原糖、以及多种植物所需的微量元素等，这些物质成分具有的多种复合结构在肥料制备中，除了提供肥料营养和作物生长代谢物质之外，可以与肥料的其他元素成分能多样结合，使反应平稳。

有机质黄腐酸和腐殖酸，除了作为有机养分补充之外，都是多活性官能团有机物，且能电离产生电荷而具备有离子交换能力，吸附养分离子和负载一定的养分，可以与反应体系中反应物聚合体的数量和结合稳定性。

最终步骤S10中还添加有一定分量的填充料，通常采用的填充量在本发明中可以包括沸石粉、膨润土、硅藻土中一种或多种，在本发明中除了使反应稳定平和之外，这些物质都是具有非常良好多孔性物质，具有一定的比表面，在肥料中能作为载体对其他成分具有非常良好的吸附性，利于提升肥效；另一方面作为造粒成分添加之后，有利于提升肥料颗粒的造粒过程中的颗粒成型品质、以及成型后的机械强度。

并且为了辅助造粒提升肥料颗粒的品质，步骤S40的步骤中添加有辅助功能助剂防板结油，通常用量0.2～0.5份，本发明中采用的油性物质，属于有机无水型助剂，在肥料造粒中不会因为表面含水量增加导致产品板结，防板结油成分简单且低温定型性佳。

为使本发明上述含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及验证采用本案方法制备得到的复合肥的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。

实施例1

S10，在该实施例1中按照如下物料计算后进行原料获取：磷酸一铵56kg、硝酸磷肥200kg、硫酸钾200kg、氯化钾15kg、氧化锌3kg、硼砂2kg、氧化铁2kg、膨润土3kg、碱木素3kg、氨基酸发酵废液3kg、防板结油0.2kg；

S20，将磷酸一铵在原料塔下熔融，熔融温度为170℃；

S30，将熔融好的磷酸一铵用泵打入塔顶反应槽内，并向反应槽内加入混合好的硝酸磷、硫酸钾、氯化钾、氧化锌、硼砂、氧化铁、膨润土混合物，然后混合搅拌反应1分钟，反应温度为165℃；

S40，继续向反应槽中加入碱木素、氨基酸发酵废液和防板结油搅拌反应1分钟，反应温度与上述步骤保持一致为165℃；

S50，将步骤S40的反应完毕后的混合浆料，流入设在塔顶的造粒机造粒，打开造粒机放料自由下落喷淋至塔底，待油冷却后出料，筛分得颗粒直径2.00～4.75mm的成品，即为本实施例1的含有机碳的高塔硝基复合肥。

实施例2

S10，在该实施例2中按照如下物料计算后进行原料获取：磷酸二铵60kg、硝酸磷肥220kg、硫酸钾210kg、氯化钾20kg、氧化锌5kg、硼砂5kg、硫酸铁5kg、硫酸镁3kg、膨润土3kg、沸石粉10kg、碱木素5kg、有机黄腐酸2kg、腐殖酸2kg、防板结油0.5kg；

S20，将磷酸二铵在原料塔下熔融，熔融温度为175℃；

S30，将熔融好的磷酸一铵用泵打入塔顶反应槽内，并向反应槽内加入混合好的硝酸磷、硫酸钾、氯化钾、氧化锌、硼砂、硫酸铁、硫酸镁、膨润土、沸石粉混合物，然后混合搅拌反应2分钟，反应温度为170℃；

S40，继续向反应槽中加入碱木素、有机黄腐酸、腐殖酸和防板结油搅拌反应1分钟，反应温度与上述步骤保持一致为170℃；

S50，将步骤S40的反应完毕后的混合浆料，流入设在塔顶的造粒机造粒，打开造粒机放料自由下落喷淋至塔底，待油冷却后出料，筛分得颗粒直径2.00～4.75mm的成品，即为本实施例2的含有机碳的高塔硝基复合肥。

实施例3

S10，在该实施例3中按照如下物料计算后进行原料获取：磷酸一铵40kg、磷酸二铵18kg、硝酸磷肥210kg、硫酸钾200kg、氯化钾20kg、氧化锌3kg、硼砂3kg、硫酸铁3kg、硫酸镁3kg、膨润土3kg、沸石粉5kg、硅藻土5kg、碱木素5kg、有机黄腐酸2kg、腐殖酸2kg、防板结油0.3kg；

S20，将磷酸一铵、磷酸二铵在原料塔下熔融，熔融温度为170℃；

S30，将熔融好的磷酸一铵和磷酸二铵用泵打入塔顶反应槽内，并向反应槽内加入混合好的硝酸磷肥、硫酸钾、氯化钾、氧化锌、硼砂、硫酸铁、硫酸镁、膨润土、沸石粉、硅藻土混合物，然后混合搅拌反应1分钟，反应温度为165℃；

S40，继续向反应槽中加入碱木素、有机黄腐酸、腐殖酸和防板结油搅拌反应2分钟，反应温度与上述步骤保持一致为165℃；

S50，将步骤S40的反应完毕后的混合浆料，流入设在塔顶的造粒机造粒，打开造粒机放料自由下落喷淋至塔底，待油冷却后出料，筛分得颗粒直径2.00～4.75mm的成品，即为本实施例3的含有机碳的高塔硝基复合肥。

实施例4

S10，在该实施例4中按照如下物料计算后进行原料获取：磷酸一铵20kg、磷酸二铵37kg、硝酸磷肥210kg、硫酸钾200kg、氯化钾20kg、氧化锌3kg、硼砂3kg、硫酸铁3kg、硫酸锰3kg、膨润土10kg、硅藻土5kg、氨基酸发酵废液10kg、防板结油0.3kg；

S20，将磷酸一铵、磷酸二铵在原料塔下熔融，熔融温度为180℃；

S30，将熔融好的磷酸一铵和磷酸二铵用泵打入塔顶反应槽内，并向反应槽内加入混合好的硝酸磷肥、硫酸钾、氯化钾、氧化锌、硼砂、硫酸铁、硫酸锰、膨润土、硅藻土混合物，然后混合搅拌反应1分钟，反应温度为165℃；

S40，继续向反应槽中加入氨基酸发酵废液和防板结油搅拌反应2分钟，反应温度与上述步骤保持一致为165℃；

S50，将步骤S40的反应完毕后的混合浆料，流入设在塔顶的造粒机造粒，打开造粒机放料自由下落喷淋至塔底，待油冷却后出料，筛分得颗粒直径2.00～4.75mm的成品，即为本实施例4的含有机碳的高塔硝基复合肥。

进一步，为了全面体现本发明的制备方法过程和制备的硝基复合肥产品的进步性效果，对上述实施例最终制备的复合肥产品进行性质检测结果(测试中本发明每个实施例重复2个实验组，总共8个试验组，名为实验一组—实验八组)，并用去除有机成分的无机硝基肥料作为空白组、以及用常规的硝基-有机复合肥作为对照，测试结果如下表：

从上表还可以看出，实验五组的产品效果最好，肥料当班崩散率较对照组提高1分16秒，PH提高0.4，强度提高26.9％，外观稳定性可保证1年外观不变，较对照组产品外观稳定性提高4个月。

进一步对上述制备的肥料进行田间种植试验，结果如下：

类别	菜心	葡萄	苹果	番茄
					含糖量提高量	15％	23％	13％	18％
根重增加量	12％	16％	10％	15％
					产量增加量	18％	17％	16％	19％

从上表的种植结果，施用本发明的硝基复肥，平均可提高作物含糖量17.25％，平均根重增加13.25％，平均产量可提高17.5％；说明本发明的肥料制备通过特异性的成分和条件以及步骤控制，在制备过程和肥料品质的提升等方面均有显著的效果。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述复合料浆进行造粒。

2.如权利要求1所述的含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，其特征在于，所述中微量元素包括硼砂2～5份、锌3～5份、铁2～5份。

3.如权利要求2所述的含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，其特征在于，所述中微量元素还包括镁2～5份、锰2～5份。

4.如权利要求2或3所述的含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，其特征在于，所述锌的供体为氧化锌、硫酸锌中的一种或者两种混合；和/或，

所述铁的供体为硫酸铁、氧化铁中的一种或两种混合。

5.如权利要求1至3任一项所述的含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，其特征在于，将所述复合料浆进行造粒步骤之中，制得的肥料颗粒粒径为2.00～4.75mm。

6.如权利要求1至3任一项所述的含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，其特征在于，所述填充料包括沸石粉、膨润土、硅藻土中一种或多种。

7.如权利要求1至3任一项所述的含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，其特征在于，向所述硝基肥熔浆中加入活性有机碳和防板结油后继续于160～170℃下搅拌反应步骤中，搅拌反应时间为0.5～2min。

8.如权利要求1至3任一项所述的含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法，其特征在于，将所述氮肥熔浆与硝酸磷肥、硫酸钾、氯化钾、中微量元素和填充料混合后于160～170℃下搅拌反应步骤中，搅拌反应时间为0.5～2min。

9.一种含有机碳的高塔硝基复合肥，其特征在于，根据权利要求1至8任一项所述的含有机碳的高塔硝基复合肥的制备方法制备获得。