CN108440048A - 一种硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料及其制造方法，属于农用肥料技术领域。该肥料由硝酸铵，聚磷酸铵，硫酸钾，工业级磷酸一铵和助剂等原料制备而成。与现有技术相比，本发明产品作物养分吸收快且肥效长，符合作物生长的需肥规律，提高作物品质及产量，且本发明肥料制备工艺独特，节省能耗，采用的是高塔喷淋造粒冷却，自然成粒成型技术，此技术不存在返料，无返料粉尘污染，工作环境清洁，避免了废水、废气、废渣排放。

Description

一种硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料及其制造方法

技术领域

本发明属于农用肥料技术领域，特别是涉及一种硝硫基聚磷酸铵型塔式造粒全水溶性肥料及其制造方法。

背景技术

节水农业是中国21世纪农业可持续发展的必然选择。节水措施必须因地制宜，因各地气候、地形、水文和土壤水情况是自然形成的，农业生产只能去适应或利用这些条件，或在可行的范围内对它们进行调控。

国家十二五期间提出农田灌溉有效系数由传统做法的农田灌溉有效系数0.3-0.4提高到0.55以上，需要先进节水灌溉技术推广。我国农业节水灌溉技术与发达国家存在较大差距。根据全国水利发展统计公告，全国灌溉耕地面积占总耕地面积52%，节水灌溉面积占总耕地面积26%，高效节水灌溉面积占总耕地面积不到6%；美国微灌、喷灌技术占50%以上，以色列喷灌、微灌技术占90%以上，且仍在不断发展；国家支持高效节水灌溉技术发展。

《关于加快水利改革发展的决定》提出“大力发展节水灌溉、推广渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌等技术，推动节水抗旱设备补贴范围等”，根据水利部要求，十二五期间，全国将新增节水灌溉工程面积1.95亿亩，其中发展高效节水灌溉工程面积确保5000万亩、力争新增1亿亩；此外国家开展东北、华北、西北三大农业节水行动计划，追赶农业节水先进国家。

传统方法生产的粉状全水溶性肥料，生产过程比较单一，属于简单的物理掺混，原料颗粒性质导致其水溶性肥料结构比较松散，易吸湿，存放期间容易发生结块，不利于滴灌和喷灌等设备的使用。传统的水溶性肥料生产技术需要改进。

普通硫基复肥用于果蔬、药材等经济作物时存在水不溶物较多，水溶速率性较差，肥料利用率较低，氮的形态不符合经济作物的生长规律；不适合当前广大干旱地区节水滴灌用全水溶性高效环保型用肥需求，以及养份配比不合理，不利于果蔬等经济作物施肥。

提高肥料水溶性及肥料的利用率迫在眉睫，随着节水农业的推广，果蔬作物使用滴灌和喷灌等设备越来越多，对全水溶性肥料水溶性提出了新的要求，基于节水农业及滴灌、喷灌设备的规模化、规范化，我们对全水溶性果蔬专用硝硫基聚磷酸铵型肥料进行开发研究。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术之缺点，提供一种硝硫基聚磷酸铵型全水溶性复肥及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料，原料组分重量份如下：硝酸铵36-40份，聚磷酸铵3-10 份，硫酸钾 46-50 份，工业级磷酸一铵3-8份；

上述原料硝酸铵和聚磷酸铵为自制，其他均为市售，其中：

所述硝酸铵含氮≥34%，为质量百分比；

所述工业级磷酸一铵含氮≥12%，为质量百分比；含五氧化二磷≥61%，为质量百分比；

所述聚磷酸铵含氮≥24%，为质量百分比；含五氧化二磷≥45%，为质量百分比；

所述硫酸钾由曼海姆法制得，含氧化钾≥52%，为质量百分比。

进一步的，所述硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料的原料组成还含有助剂。

进一步的，所述助剂主要包含以下微量元素的自由组合：EDTA螯合锰，EDTA螯合锌，EDTA螯合铁，硼砂，七钼酸铵，七水硫酸亚铁，一水硫酸锌，无水硫酸铜；

EDTA螯合锰含锰≥13%，为质量百分比；

EDTA螯合锌含锌≥15%，为质量百分比；

EDTA螯合铁含铁≥13%，为质量百分比；

硼砂含硼≥10%，为质量百分比；

七钼酸铵含钼≥54%，为质量百分比；

七水硫酸亚铁含铁≥20%，为质量百分比；

一水硫酸锌含锌≥33%，为质量百分比；

无水硫酸铜含铜≥40%，为质量百分比。

进一步的，以重量份计，所述硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料优选的原料组成如下：硝酸铵37份，聚磷酸铵8份，工业级磷酸一铵3份，硫酸钾48份，助剂4份，所述助剂为EDTA螯合锰1份，EDTA螯合锌1份，七钼酸铵1份，一水硫酸锌1份。

本发明还公开一种硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料的制备方法，所述制备方法包括以下工艺步骤：

1）将原料聚磷酸铵、工业级磷酸一铵、硫酸钾和助剂分别计量后，按照一定的配比送入搅拌器中充分混合。混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到70℃-90℃，由斗式提升机提升到塔顶料仓；

2）硝酸铵由合成氨工艺直接引致造粒塔顶缓冲槽中进行低温加热至80-100℃溢流至混合器中；

3）将步骤1中塔顶料仓中的加热后的混料经计量称均匀计量后送入上述步骤2中所述混合器中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在90℃-100℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴；从喷头喷淋落下的小液滴在直径10-18米，高100-121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至35-50℃，即成为复肥颗粒。

本发明的硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料及其制备方法具有以下优点：

1）选用水溶率高的工业级原料，在冷水中全溶，使用时溶解速率快，同时溶后没有残渣沉淀物，能有效防止喷淋或滴灌时堵塞喷孔，滴灌喷淋等设备适用性强。

2）聚磷酸铵中磷元素存在正磷酸形态，焦磷酸形态，三聚形态、四聚形态等，通常作物只吸收正磷酸盐，因此聚磷酸铵是一种速效长效结合的磷肥，能保证果蔬作物后期对肥料的需求。

3）聚磷酸铵中磷元素以聚合态存在，是一种无机螯合剂，在造粒过程中螯合金属离子，提高锌、锰等微量元素的活性，从分子微观上提高了肥料外观质量。施入土壤后不易与钙、镁、铁、铝等离子反应而使磷酸根失效。

4）聚磷酸铵完全溶解，相容性好，与硫酸钾、中微量元素等肥料一起可以组成多种清液，不易结晶。

5）聚磷酸铵可制成用于农作物叶面喷施的很好的叶面肥。聚磷酸盐作为肥料，施用量可比正磷酸盐高3倍，而且不会烧伤叶片。聚磷酸铵的中性溶液可以在作物叶面上维持几天，供叶片吸收，而不会被蒸干或晶析，而正磷酸铵的中性溶液就容易被蒸干而留下残渣。

6）本发明制备过程中不向原料内添加水分和蒸汽及其它粘合物料来造粒，能够防止因水分超标而结块，肥料颗粒自然下降过程中温度可以降低到40℃，避免了温度对硝态氮晶形影响引起的粉化。

7）氮肥以硝态氮与铵态氮相结合，硝态氮肥肥效快，铵态氮肥肥效稳，以硝态氮为主并合理调配铵态氮，作物养分吸收快且肥效长，符合作物生长的需肥规律，提高作物品质及产量。旱地使用效果更佳，符合节水农业的需求。

8）本发明添加了作物生长必需的锌、锰、硼、钼、铁等微量元素，可增加作物光合作用，提高酶的活性，增强作物根、茎、叶的抗病能力，进而提高作物的产量和品质。

9）混合料浆制备工艺独特，本发明直接使用合成氨工艺生产的硝酸铵作为液态载体，低温熔融高养分含量的聚磷酸铵、工业磷酸一铵和曼海姆硫酸钾等原料。

10）本发明制备全水溶性复肥，采用低温硝酸铵和聚磷酸铵、工业级磷酸一铵、曼海姆硫酸钾、助剂等原料融合一起，从而防止了因水分超标而使肥料结块，避免了存储和施用过程中产生的质量问题。省去了传统造粒前熔融尿素或硝铵磷，造粒后烘干筛分过程，节省能耗。

11）本发明制备硝硫基聚磷酸铵型全水溶性肥料，采用的是高塔喷淋造粒冷却，自然成粒成型技术，此技术不存在返料，无返料粉尘污染，工作环境清洁，避免了废水、废气、废渣排放。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但是本发明的保护范围并不限于实施例，凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

实施例1：

硝酸铵37份，聚磷酸铵8份，工业磷酸一铵3份，硫酸钾48份，助剂4份（EDTA螯合锰1份，含锰≥13%；EDTA螯合锌1份，含锌≥15%；七钼酸铵1份，含钼≥54%；一水硫酸锌1份，含锌≥33）。

制备方法：

1）将8份聚磷酸铵，3份工业磷酸一铵和48份硫酸钾和助剂，经计量后，送入搅拌器中充分混合均匀。混合原料经破碎筛分后，送入混料加热器加热至70~90℃。用斗提机送至塔顶料仓。

2）将39份硝酸铵经过低温保温（80℃~90℃），进入缓冲槽内，再经输送泵加压，用泵送入塔顶混合器中。

3）将步骤1中塔顶料仓的热混料经螺旋计量称均匀计量后送入上述步骤2中所述混合器中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在90℃~100℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴。从喷头喷淋落下的小液滴在直径10~18米高100~121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至35~50℃，即成为复肥颗粒。

得到的产品规格为N—P₂O₅—K₂O(15.0-5.4-25.0)。

实施例2：

硝酸铵38份，聚磷酸铵5份，工业磷酸一铵4份，硫酸钾48份，助剂4份（硼砂1份，含硼≥10%；七水硫酸亚铁1份，含铁≥20%；无水硫酸铜1份，含铜≥40%；EDTA螯合锌1份，含锌≥15%）。

得到的产品规格为N—P₂O₅—K₂O(14.8-4.7-25.0)

实施例3：

硝酸铵36份，聚磷酸铵10份，工业磷酸一铵8份，硫酸钾47份，助剂5份(七水硫酸亚铁1份，含铁≥20%；无水硫酸铜1份，含铜≥40%；硼砂1份，含硼≥10%；EDTA螯合锰1份，含锰≥13%；七钼酸铵1份，含钼≥54%)。

得到的产品规格为N—P₂O₅—K₂O(15.1-5.7-24.4)。

实施例4：

硝酸铵39份，聚磷酸铵3份，工业磷酸一铵6份，硫酸钾50份，助剂2份(EDTA螯合锌1份，含锌≥15%；七钼酸铵1份，含钼≥54%)。

得到的产品规格为N—P₂O₅—K₂O(14.9-5.0-26.0)

实施例2-实施例4的制备方法步骤同实施例1。

试验材料及设计：

公司将肥效实验设在临沭县蛟龙镇，土壤类型为褐土，土壤养分含量为有机质1.03%，碱解氮53mg/Kg，速效磷15.4mg/Kg，速效钾40mg/Kg。

供试番茄品种为：普通番茄。

番茄大棚试验共设7个处理，每个处理3次重复，随机区组排列。按照小行距50cm，大行距60cm开沟，株距28cm定植，每穴单株，保苗株数2000株/667m² 。

处理1（N1）：空白对照，不施肥。

处理2（N2）：习惯施肥，每亩基施13-4-8有机无机复混肥40公斤，分三次追施普通硝硫基肥（15-5-25），每亩10公斤/次。

处理3（N3）：每亩基施13-4-8有机无机复混肥40公斤，分三次冲施实施例1制备的本发明（15.0-5.4-25.0），每亩10公斤/次。

处理4（N4）：每亩基施13-4-8有机无机复混肥40公斤，分三次冲施实施例2制备的本发明（14.8-4.7-25.0），每亩10公斤/次。

处理5（N5）：每亩基施13-4-8有机无机复混肥40公斤，分三次冲施实施例3制备的本发明（15.1-5.7-24.4），每亩10公斤次。

处理6（N6）：每亩基施13-4-8有机无机复混肥40公斤，分三次冲施实施例4制备的本发明（14.9-5.0-26.0），每亩10公斤/次。

处理7（N7）：每亩基施13-4-8有机无机复混肥40公斤，分三次冲施普通硫基肥料（15-5-25），每亩10公斤/次。

番茄于2016年5月11日移栽，2016年7月25日收获，生长期为75天，自6月10日起，每隔15天追肥一次，追肥方式为冲施。各处理间灌溉、除草、病虫害防治等其他田间管理措施一致。番茄生长期内测量各处理株高，收获时分别测定各处理株高、果重及含糖量。

测量指标及方法：

番茄果实测定：测量各处理的番茄果重，单位Kg。

测各处理的果实维生素、含糖量。

实验结果如表1、表2所示。

表1 不同施肥处理对番茄产量的影响

从上表1中可以看出以本发明中N3处理肥效效果最好，比CK高出120.0公斤，比普通硝硫基肥料高出82.2公斤，本发明制备的肥料效果均显著高于CK和普通硝硫基（15-5-25），普通硫基（15-5-25）肥料。

表2 不同施肥处理对番茄品质的影响

从表2可以看出，番茄品质均以N3施用实施例1制备的本发明的番茄品质最佳，N6、N4、N5次之，说明聚磷酸铵螯合微量元素的施用对番茄品质的影响起到关键作用。

聚磷酸铵型硝硫基肥料处理番茄在单穗坐果数、单果重方面均好于普通处理及CK，聚磷酸铵型硝硫基肥料处理相较于普通处理坐果数和单果重平均有增加，说明聚磷酸铵型硝硫基肥料对番茄的增产效果好于同配比的普通肥料。劲素处理的番茄在果实含糖量方面也优于普通处理的番茄，说明劲素对改善番茄品质有一定积极作用。

Claims (6)

1.一种硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料，其特征在于原料组分重量份如下：硝酸铵36-40份，聚磷酸铵3-10 份，硫酸钾 46-50 份，工业级磷酸一铵3-8份；

上述原料硝酸铵和聚磷酸铵为自制，其他均为市售，其中：

所述硝酸铵含氮≥34%，为质量百分比；

所述工业级磷酸一铵含氮≥12%，为质量百分比；含五氧化二磷≥61%，为质量百分比；

所述聚磷酸铵含氮≥24%，为质量百分比；含五氧化二磷≥45%，为质量百分比；

所述硫酸钾由曼海姆法制得，含氧化钾≥52%，为质量百分比。

2.如 权利要求1所述的硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料，其特征在于：所述硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料的原料组成还含有助剂。

3.如 权利要求2所述的硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料，其特征在于，所述助剂包含以下微量元素的自由组合：EDTA螯合锰，EDTA螯合锌，EDTA螯合铁，硼砂，七钼酸铵，七水硫酸亚铁，一水硫酸锌，无水硫酸铜；

EDTA螯合锰含锰≥13%，为质量百分比；

EDTA螯合锌含锌≥15%，为质量百分比；

EDTA螯合铁含铁≥13%，为质量百分比；

硼砂含硼≥10%，为质量百分比；

七钼酸铵含钼≥54%，为质量百分比；

七水硫酸亚铁含铁≥20%，为质量百分比；

一水硫酸锌含锌≥33%，为质量百分比；

无水硫酸铜含铜≥40%，为质量百分比。

4.如权利要求3所述的硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料，其特征在于，以重量份计，所述硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料的原料组成如下：硝酸铵37份，聚磷酸铵8份，工业级磷酸一铵3份，硫酸钾48份，助剂4份，所述助剂为EDTA螯合锰1份，EDTA螯合锌1份，七钼酸铵1份，一水硫酸锌1份。

5.如权利要求1-4任一所述的硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料，其特征在于，所述硝硫基聚磷酸铵塔式造粒全水溶性肥料的制备方法包括以下工艺步骤：

1）将原料聚磷酸铵、工业级磷酸一铵、硫酸钾和助剂分别计量后，按照一定的配比送入搅拌器中充分混合。

6.混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到70℃-90℃，由斗式提升机提升到塔顶料仓；

2）硝酸铵由合成氨工艺直接引致造粒塔顶缓冲槽中进行低温加热至80-100℃溢流至混合器中；

3）将步骤1中塔顶料仓中的加热后的混料经计量称均匀计量后送入上述步骤2中所述混合器中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在90℃-100℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴；从喷头喷淋落下的小液滴在直径10-18米，高100-121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至35-50℃，即成为复肥颗粒。