CN108530167A

CN108530167A - 一种复合肥防结块剂及其制备方法

Info

Publication number: CN108530167A
Application number: CN201810413537.9A
Authority: CN
Inventors: 赖兴华; 程进莉; 陈小佳
Original assignee: Jia Li (yingcheng) Chemical Fertilizer Co Ltd
Current assignee: Jia Li (yingcheng) Chemical Fertilizer Co Ltd
Priority date: 2018-05-03
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2018-09-14

Abstract

本发明公开了一种复合肥防结块剂及其制备方法，复合肥防结块剂包括水溶性复合肥防结块剂、高聚物/表面活性剂型防结块剂和粉剂防结块剂中的一种或几种，其制备方法如下：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂；然后，将复合肥置于加热至50~60℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下水溶性防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面，得到半成品；接着，将粉剂防结块剂通过带有变频调速螺旋输送机送入滚筒造粒机中，在滚筒造粒机的转动下，使得半成品表面均匀裹附粉剂防结块剂，得到含有防结块剂的复合肥成品；本发明的复合肥防结块剂及其制备方法，可根据用户自身条件和要求选择生产不同品质的防结块剂。

Description

一种复合肥防结块剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种复合肥防结块剂，具体涉及一种复合肥防结块剂及其制备方法，属于化肥生产技术领域。

背景技术

复合肥结块机理是由于复合肥与湿空气存在一定的温差，而复合肥本身具有亲水性，所以复合肥表面的湿空气中的水分达到露点后冷凝成水黏附到其表面，致使表面复合肥溶解再结晶形成盐桥，加上分子扩散作用及毛细管黏附作用，复合肥颗粒间互相渗透，导致复合肥结块；颗粒肥料板结成大块，失去流动性和分散性，就无法撒施或机械化施肥，因此防结块性能是颗粒肥料产品质量中十分重要的一项指标。为了解决肥料结块问题，在现有技术中，常常向复合肥中加入防结块剂，常见的防结块剂可分为3类：1）惰性粉末或惰性填充物型，如高岭土、硅藻土和滑石粉等；2）疏水性物质型，如矿物油、石蜡、十八胺等活性组分；3）水溶性物质型，以表面活性剂为主，有阴离子型、阳离子型和非离子型；其中，利用惰性粉末作为防结块剂时，粉尘现象严重，其质量分数在1%~10%时会影响肥料产品质量；疏水性物质以油溶型的胺片类防结块剂为主，需大量机油作溶剂，成本高，操作不方便，难以包裹均匀，而且油溶型物质在土壤中不易降解，对农作物的生长有一定的副作用，长期使用会造成土壤污染；十八胺或二十二胺虽一定时间后能降解，但其降解产物是一种含亚硝胺类成分的致癌物质，长期使用对人类和动植物有害；相对的，水溶性防结块剂因具有使用方便、可完全降解且防结块效果好等优点；但现有的复合肥防结块剂其组成单一，且无法满足用户要求，不能根据用户需要进行选择；因此，为了解决以上问题，亟待设计一种新的复合肥防结块剂及其制备方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种复合肥防结块剂及其制备方法，将水溶性复合肥防结块剂、高聚物/表面活性剂型防结块剂和粉剂防结块剂进行组合配置，并提供了多种制备方法，可根据用户自身条件和要求选择生产不同品质的防结块剂。

本发明的复合肥防结块剂，其特征在于，包括水溶性复合肥防结块剂、高聚物/表面活性剂型防结块剂和粉剂防结块剂中的一种或几种；所述水溶性复合肥防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：改性天然多糖30~40%、阴离子表面活性剂60~80%和磷酸三丁酯2~5%；所述高聚物/表面活性剂型防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：亲水性高聚物10~42%、阴离子表面活性剂12~42%、非离子表面活性剂11~30%、聚乙二醇7~35%和磷酸三丁酯2~5%；所述粉剂防结块剂为惰性超细粉末。

进一步地，所述粉剂防结块剂包括滑石粉、高岭土、膨润土、白云石粉、凹凸棒土、滑石粉或煤石粉。

进一步地，所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法如下：将改性天然多糖加入沸水中，再加入阴离子表面活性剂，搅拌30~40min至混合均匀，若在搅拌混合过程中产生的气泡过多则加入磷酸三丁酯，得到水溶性防结块剂。

进一步地，所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备方法如下：将亲水性高聚物先用冷水浸泡6~7h，使其充分溶胀，然后升温至90~95℃，搅拌至完全溶解；接着向亲水性高聚物的溶解液中加入阴离子表面活性剂，并充分搅拌混合，控制温度为90~95℃，搅拌时间为1h，直至混合溶液澄清透明，然后将温度降低至室温；之后，分别向澄清的混合溶液中加入非离子表面活性剂和聚乙二醇，并充分混合，调整溶液固含值，使得最终溶液含固质量分数为25%，得到高聚物/表面活性剂型防结块剂；所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备过程中的搅拌速度以气泡产生程度进行调节，若混合搅拌过程中产生的气泡量过多，则加入磷酸三丁酯。

进一步地，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基肌氨酸钠；所述亲水性高聚物为离子交换树脂；所述非离子表面活性剂为非离子聚丙烯酰胺、乙基苯基聚乙二醇或聚山梨酯-80。

本发明的复合肥防结块剂的制备方法，包括以下步骤：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法和所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂；然后，将水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂根据质量比为1:3~3:1的配比进行复配混合，使用搅拌机进行搅拌10~20min，直至充分混合，得到水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂；接着，将复合肥置于加热至50~60℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下喷洒水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面。

本发明的复合肥防结块剂的制备方法，包括以下步骤：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂；然后，将复合肥置于加热至50~60℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下水溶性防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面，得到半成品；接着，将与水溶性防结块剂质量比为1：10~1：5的粉剂防结块剂通过带有变频调速螺旋输送机送入滚筒造粒机中，在滚筒造粒机的转动下，使得半成品表面均匀裹附粉剂防结块剂，得到含有防结块剂的复合肥成品。

本发明的复合肥防结块剂的制备方法，包括以下步骤：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法和所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂；然后，将水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂根据质量比为1:3~3:1的配比进行复配混合，使用搅拌机进行搅拌10~20min，直至充分混合，得到水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂；接着，将复合肥置于加热至50~60℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下喷洒水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面，得到半成品，最后，将与水溶性防结块剂质量比为1：10~1：5的粉剂防结块剂通过带有变频调速螺旋输送机送入滚筒造粒机中，在滚筒造粒机的转动下，使得半成品表面均匀裹附粉剂防结块剂，得到带有复合型防结块剂的复合肥成品。

本发明与现有技术相比较，本发明的复合肥防结块剂及其制备方法，将水溶性复合肥防结块剂、高聚物/表面活性剂型防结块剂和粉剂防结块剂进行组合配置，并提供了多种制备方法，可根据用户自身条件和要求选择生产不同品质的防结块剂。

具体实施方式

本发明的复合肥防结块剂，包括水溶性复合肥防结块剂、高聚物/表面活性剂型防结块剂和粉剂防结块剂中的一种或几种；所述水溶性复合肥防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：改性天然多糖30~40%、阴离子表面活性剂60~80%和磷酸三丁酯2~5%；所述高聚物/表面活性剂型防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：亲水性高聚物10~42%、阴离子表面活性剂12~42%、非离子表面活性剂11~30%、聚乙二醇7~35%和磷酸三丁酯2~5%；所述粉剂防结块剂为惰性超细粉末。

所述粉剂防结块剂包括滑石粉、高岭土、膨润土、白云石粉、凹凸棒土、滑石粉或煤石粉。

所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法如下：将改性天然多糖加入沸水中，再加入阴离子表面活性剂，搅拌30~40min至混合均匀，若在搅拌混合过程中产生的气泡过多则加入磷酸三丁酯，得到水溶性防结块剂。

所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备方法如下：将亲水性高聚物先用冷水浸泡6~7h，使其充分溶胀，然后升温至90~95℃，搅拌至完全溶解；接着向亲水性高聚物的溶解液中加入阴离子表面活性剂，并充分搅拌混合，控制温度为90~95℃，搅拌时间为1h，直至混合溶液澄清透明，然后将温度降低至室温；之后，分别向澄清的混合溶液中加入非离子表面活性剂和聚乙二醇，并充分混合，调整溶液固含值，使得最终溶液含固质量分数为25%，得到高聚物/表面活性剂型防结块剂；所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备过程中的搅拌速度以气泡产生程度进行调节，若混合搅拌过程中产生的气泡量过多，则加入磷酸三丁酯。

所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基肌氨酸钠；所述亲水性高聚物为离子交换树脂；所述非离子表面活性剂为非离子聚丙烯酰胺、乙基苯基聚乙二醇或聚山梨酯-80。

实施例1：

本发明的复合肥防结块剂，包括水溶性复合肥防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂，且水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂的质量比为1：2；所述水溶性复合肥防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：改性天然多糖32%、阴离子表面活性剂64%和磷酸三丁酯4%；所述高聚物/表面活性剂型防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：亲水性高聚物30%、阴离子表面活性剂18%、非离子表面活性剂21%、聚乙二醇28%和磷酸三丁酯3%。

本发明的复合肥防结块剂的制备方法，包括以下步骤：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法和所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂；然后，将水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂根据质量比为1：2的配比进行复配混合，使用搅拌机进行搅拌12min，直至充分混合，得到水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂；接着，将复合肥置于加热至50℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下喷洒质量分数为0.3%的水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面。

实施例2：

本发明的复合肥防结块剂，包括水溶性复合肥防结块剂和粉剂防结块剂，且水溶性防结块剂和粉剂防结块剂的质量比为3：20，粉剂防结块剂添加质量分数为0.9%；所述水溶性复合肥防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：改性天然多糖32%、阴离子表面活性剂64%和磷酸三丁酯4%；所述粉剂防结块剂为凹凸棒土。

本发明的复合肥防结块剂的制备方法，包括以下步骤：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂；然后，将复合肥置于加热至50℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下水溶性防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面，得到半成品；接着，将与水溶性防结块剂质量比为3：20的粉剂防结块剂通过带有变频调速螺旋输送机送入滚筒造粒机中，在滚筒造粒机的转动下，使得半成品表面均匀裹附粉剂防结块剂，得到含有防结块剂的复合肥成品。

实施例3：

本发明的复合肥防结块剂，包括水溶性复合肥防结块剂、高聚物/表面活性剂型防结块剂和粉剂防结块剂，且水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂的质量比为1：2，水溶性防结块剂和粉剂防结块剂的质量比为3：20，粉剂防结块剂添加质量分数为0.9%；所述水溶性复合肥防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：改性天然多糖32%、阴离子表面活性剂64%和磷酸三丁酯4%；所述高聚物/表面活性剂型防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：亲水性高聚物30%、阴离子表面活性剂18%、非离子表面活性剂21%、聚乙二醇28%和磷酸三丁酯3%；所述粉剂防结块剂为凹凸棒土。

本发明的复合肥防结块剂的制备方法，包括以下步骤：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法和所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂；然后，将水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂根据质量比为1：2的配比进行复配混合，使用搅拌机进行搅拌12min，直至充分混合，得到水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂；接着，将复合肥置于加热至50℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下喷洒质量分数为0.3%的水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面，得到半成品，最后，将与水溶性防结块剂质量比为3：20的粉剂防结块剂通过带有变频调速螺旋输送机送入滚筒造粒机中，在滚筒造粒机的转动下，使得半成品表面均匀裹附粉剂防结块剂，得到带有复合型防结块剂的复合肥成品。

分别对实施例1、实施例2和实施例3所得到的含有防结块剂的复合肥样品进行结块实验，具体操作如下：用样品包装袋将处理后的复合肥样品两层包装，并贴上标签进行分组；然后，放入加速结块装置中，并对复合肥样品施加压力，将加速结块装置放入高低温湿热试验箱中，白天控制温度为45~50℃，相对湿度为70~75%，晚上关闭电源将至室温和室内环境湿度；5~7d后取出样品，将三组样品分别从1m高处正反两面各自由摔落1~2次，拆包后用标准筛筛分，通过结块率检验防结块效果，其中，结块率根据以下公式计算：

T=M1/M2*100%，

式中，T代表结块率，M1代表结块复合肥质量，M2代表复合肥质量；根据计算公式计算得到实施例1、实施例2和实施例3的结块率分别为11.2%、3.3%、2.6%，可见，实施例2和实施例3的包裹有粉剂防结块剂的复合肥其结块率相较于实施例1的未包裹有粉剂防结块剂的复合肥其结块率低；实施例3的含有水溶性复合肥防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂，且包覆有粉剂防结块剂的复合肥其结块率最低，但其加工方法相较于实施例2复杂；因此，若对结块率要求不是太高，且生产成本或加工设备有限时可选择制备生产实施例2的复合肥防结块剂；若生产产品质量要求较高，则选择生产实施例3的复合肥防结块剂；但由于粉剂防结块剂在生产过程中会产生较大的粉尘，影响环境和人身健康，则对环境要求较高的用户，则可选择生产实施例1的复合防结块剂；可根据用户自身条件和要求选择生产不同品质的防结块剂。

上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims

1.一种复合肥防结块剂，其特征在于，包括水溶性复合肥防结块剂、高聚物/表面活性剂型防结块剂和粉剂防结块剂中的一种或几种；所述水溶性复合肥防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：改性天然多糖30~40%、阴离子表面活性剂60~80%和磷酸三丁酯2~5%；所述高聚物/表面活性剂型防结块剂由以下重量百分比的各原料制成：亲水性高聚物10~42%、阴离子表面活性剂12~42%、非离子表面活性剂11~30%、聚乙二醇7~35%和磷酸三丁酯2~5%；所述粉剂防结块剂为惰性超细粉末。

2.根据权利要求1所述的复合肥防结块剂，其特征在于，所述粉剂防结块剂包括滑石粉、高岭土、膨润土、白云石粉、凹凸棒土、滑石粉或煤石粉。

3.根据权利要求1所述的复合肥防结块剂，其特征在于，所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法如下：将改性天然多糖加入沸水中，再加入阴离子表面活性剂，搅拌30~40min至混合均匀，若在搅拌混合过程中产生的气泡过多则加入磷酸三丁酯，得到水溶性防结块剂。

4.根据权利要求1所述的复合肥防结块剂，其特征在于，所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备方法如下：将亲水性高聚物先用冷水浸泡6~7h，使其充分溶胀，然后升温至90~95℃，搅拌至完全溶解；接着向亲水性高聚物的溶解液中加入阴离子表面活性剂，并充分搅拌混合，控制温度为90~95℃，搅拌时间为1h，直至混合溶液澄清透明，然后将温度降低至室温；之后，分别向澄清的混合溶液中加入非离子表面活性剂和聚乙二醇，并充分混合，调整溶液固含值，使得最终溶液含固质量分数为25%，得到高聚物/表面活性剂型防结块剂；所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备过程中的搅拌速度以气泡产生程度进行调节，若混合搅拌过程中产生的气泡量过多，则加入磷酸三丁酯。

5.根据权利要求1所述的复合肥防结块剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基肌氨酸钠；所述亲水性高聚物为离子交换树脂；所述非离子表面活性剂为非离子聚丙烯酰胺、乙基苯基聚乙二醇或聚山梨酯-80。

6.一种复合肥防结块剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法和所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂；然后，将水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂根据质量比为1:3~3:1的配比进行复配混合，使用搅拌机进行搅拌10~20min，直至充分混合，得到水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂；接着，将复合肥置于加热至50~60℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下喷洒水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面。

7.一种复合肥防结块剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂；然后，将复合肥置于加热至50~60℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下水溶性防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面，得到半成品；接着，将与水溶性防结块剂质量比为1：10~1：5的粉剂防结块剂通过带有变频调速螺旋输送机送入滚筒造粒机中，在滚筒造粒机的转动下，使得半成品表面均匀裹附粉剂防结块剂，得到含有防结块剂的复合肥成品。

8.一种复合肥防结块剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，分别根据所述水溶性复合肥防结块剂其制备方法和所述高聚物/表面活性剂型防结块剂其制备方法制得水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂；然后，将水溶性防结块剂和高聚物/表面活性剂型防结块剂根据质量比为1:3~3:1的配比进行复配混合，使用搅拌机进行搅拌10~20min，直至充分混合，得到水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂；接着，将复合肥置于加热至50~60℃温度的滚筒造粒机中，在搅拌的条件下喷洒水溶性和高聚物/表面活性剂复合型防结块剂，使其均匀包裹于复合肥颗粒表面，得到半成品，最后，将与水溶性防结块剂质量比为1：10~1：5的粉剂防结块剂通过带有变频调速螺旋输送机送入滚筒造粒机中，在滚筒造粒机的转动下，使得半成品表面均匀裹附粉剂防结块剂，得到带有复合型防结块剂的复合肥成品。