CN109456112A - 一种多功能植物营养母粒及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多功能植物营养母粒及生产方法，其特征在于:母粒为圆颗粒状或半球状肥料，肥料中硫磺占比10％‑50％，尿素占比10％‑50％，溶胀材料占比5％‑20％，其他营养元素占比5％‑60％。生产方法为：将硫磺和尿素分别加热熔融后利用均质机将两者混合均匀，在混合后的液态体系中添加其他营养元素来源物质和溶胀材料并再次混合均匀，然后将混合料浆泵入高塔造粒设备或钢带造粒设备，生产出多功能植物营养母粒。本发明优点：母粒造粒过程中根据不同作物营养需求设计产品元素组成及含量，配方灵活多变，适用范围广；利用各种工业尾渣为母粒提供营养元素实现废弃资源的二次利用；利用尿素熔融后良好流动性制备出中微量元素含量高，硫含量低的母粒，对土壤更友好。

Description

一种多功能植物营养母粒及生产方法
技术领域
本发明涉及肥料制造领域，具体为营养母粒的生产领域，即一种多功能植物营养母粒及生产方法。
背景技术
特种肥料相较于传统复合肥及掺混肥因其富含多种植物生长的营养元素，并能有效提高肥料利用率而被人青睐。越来越多的肥企热衷于将特种肥料作为营养母粒与其他肥料进行掺混，得到营养更全面的掺混肥。近年来，随着人们认知到硫元素对作物生长的积极作用，以硫磺为基础的特种肥料的研究也越来越多。但这些特种肥都具有硫含量高、中微量元素量少且/或种类偏少的问题。研究表明，植物种类、品种不同对养分需求不同；同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量、种类和比例都不相同；不同植物对养分种类有特殊反应；不同植物对养分吸收利用能力也有差异，选择肥料组分应根据作物营养特点来科学选择。高硫特种肥不仅不具备普遍适用性，对于某些种植地，还会导致土壤的酸性化，对土壤造成伤害。但目前生产低硫高中微量元素的母粒生产因料浆流动性较差，在造粒环节瓶颈较多，生产难度较大。因此，一种低硫含量高中微量元素的营养母粒被市场所期待。
专利CN103553849A、专利CN100516003C、专利US4857098、专利CN106316620A、专利WO2008/103728A1、专利CN101805235B、专利WO2015/070496A1、专利CN104496691A、专利CN104108977A和等涉及到硫包膜肥料制造母粒，有别于本发明直接将硫肥制备成颗粒肥料。
专利CN1990434A、专利CN100434399C、专利WO01/87803A1、专利EP2248790A1和专利CN1380879A介绍的是将硫磺分散在颗粒肥料内部。该工艺硫为内部添加，生产过程中因有返料产生，存在硫磺爆炸的风险。
专利US8679219B2介绍了一种用分散研磨机将硫磺粉与磷酸等液体研磨，最终得到微米级粒径的硫磺颗粒，然后加入其它肥料组分，制备成含有硫磺的颗粒肥料。该专利涉及的还是硫肥内添加到其他肥料的技术。
专利CN103771998A、专利US2014/0216120A1、专利US2014/0109639A1和专利CN201811286541.X等介绍了一种含有中微量元素的颗粒硫肥的生产方式。该类技术制备的硫肥的主要问题是硫含量过高，中微量元素偏低，按照这些专利中介绍的生产方式来生产低硫高中微量元素的颗粒硫肥会因料浆黏度过高，流动性不足无法实现造粒生产，不能得到颗粒肥料。
发明内容
本发明目的为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种多功能植物营养母粒及生产方法，本发明实现方式灵活多变，调节性能强、效率高、安全性更好。
不同于硫包衣和内加硫磺肥料，本发明将硫磺与其它营养元素熔融成均匀体系然后制备成粒状，使用感更好，肥效更足，生产过程中安全性更高。
不同于高硫颗粒肥料造粒，本发明利用尿素熔融后良好的流动性来解决因硫磺的减少、中微量元素的增多造成的料浆体系黏度上升问题，使造粒不再困难。利用该发明生产出的低硫高氮高中微量元素的母粒营养更全面，对土壤更友好，适用性更广。
由于尿素在熔融过程中，若高温(高于133℃)处理，会产生缩二脲，缩二脲含量超过2％时，对作物种子和幼苗均有毒害作用，造成烧根、烂根，因此，需对尿素熔融温度及混合料浆温度进行严格控制。
本发明的具体实现方式如下：
一种多功能植物营养母粒及生产方法，其特征在于：母粒为圆颗粒状或半球状肥料，各组分按质量百分比计，母粒中硫磺占比10％-50％，尿素占比10％-50％，溶胀材料占比5％-20％，其他营养元素占比5％-60％。生产方法为：将硫磺和尿素分别加热熔融后利用均质机使两者混合均匀，在混合后的液态体系中添加其他营养元素来源物质和溶胀材料并再次混合均匀为混合料浆，然后将混合料浆泵入高塔造粒设备或钢带造粒设备，生产出多功能植物营养母粒。
所述营养元素来源物质为含有硫、钙、镁、硅、铁、锰、铜、锌、硼、钼元素的单质、氧化物或无水化合物中的一种或二种以上的混合物；
或，包括钙镁磷肥、钾硅钙肥、硼泥、硼镁肥、硬硼钙石、锰矿泥、钾长石、云母、含植物营养元素的矿粉、矿渣中的一种或二种以上的混合物一种或二种以上的混合物；
或，包括含硫的物质天然石膏、磷石膏、半水石膏、无水石膏一种或二种以上的混合物。
一种多功能植物营养母粒的生产方法，各组分按质量百分比计，其特征在于：将10％-50％硫磺和10％-50％尿素分别加热熔融后利用均质机将两者混合均匀，在混合后的液态体系中添加5％-60％其他营养元素来源物质和5％-20％溶胀材料并再次混合均匀为混合料浆，然后将混合料浆泵入高塔造粒设备或钢带造粒设备，生产出多功能植物营养母粒，多功能植物营养母粒为圆颗粒状或半球状肥料。
硫磺溶解温度控制在130-160℃。
尿素溶解温度控制在125-130℃。
熔融尿素与熔融硫磺的混合液态体系温度控制在125-130℃。
混合料浆温度控制在125-130℃。
所述溶胀材料为壳聚糖、纤维素、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或二种以上的混合物。所述溶胀材料的分子量为5000-100000。
本发明的优点在于：1、母粒造粒过程中可根据不同作物营养需求设计产品元素组成及含量，配方灵活多变，适用范围广；2、可利用各种工业尾渣为母粒提供营养元素，实现了废弃资源的二次利用；3、母粒可广泛应用于掺混肥中，进一步增强掺混肥的使用效果；4、母粒中各营养元素间协同增效。5、母粒中利用尿素熔融后流动性可制备出中微量元素含量高，硫含量低的配方，对土壤更友好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，包括但不仅限于以下案例，以下实施例各物质按质量份计。
实施例1
(1)将固态硫磺置于夹套反应釜1#中，用导热油加热至液态，温度控制在130℃，将固态尿素置于夹套反应釜2#中，用导热油加热至液态，温度控制在125℃，将液态的硫磺和尿素利用均质机混合均匀，控制温度在125℃，在混合后的液态中分别加入钙镁磷肥、氧化锌、氧化镁、硼酸和分子量为70000的纤维素，将上述组分搅拌均匀，并控制混合料浆温度为125℃。该料浆各组分占比如下：30％硫、10％尿素、25％钙镁磷肥、10％氧化锌、10％氧化镁、10％硼酸和5％分子量为70000的纤维素。
(2)将混合料浆泵入高塔造粒机中进行喷浆造粒，生产的圆颗粒硫肥，组成如下：
本母粒中含有单质硫、钙、硅、氮、镁、锌、磷和硼等大量、中微量元素，各营养元素之间相互协同。
实施例2
(1)将固态硫磺置于夹套反应釜1#中，用导热油加热至液态，温度控制在140℃，将固态尿素置于夹套反应釜2#中，用导热油加热至液态，温度控制在127℃，将液态的硫磺和尿素利用均质机混合均匀，控制温度在127℃，在混合后的液态体系中分别加入磷矿反浮选尾矿和分子量为50000的聚乙烯醇，将上述组分搅拌均匀，并控制混合料浆温度为130℃。该料浆各组分占比如下：50％硫、25％尿素、5％磷矿反浮选尾矿和20％分子量为50000的聚乙烯醇。
(2)将上述料浆泵入高塔造粒机中进行喷浆造粒，生产的圆颗粒硫肥，组成如下：
磷矿尾矿作为一种工业废渣，被再次利用后为肥料提供了钙、硅、镁、铁、铝和磷等营养元素。
实施例3
(1)将固态硫磺置于夹套反应釜1#中，用导热油加热至液态，温度控制在150℃，将固态尿素置于夹套反应釜2#中，用导热油加热至液态，温度控制在130℃，将液态的硫磺和尿素利用均质机混合均匀，控制温度在130℃，在混合后的液态体系中分别加入无水硫酸铜、磷石膏、氧化镁和分子量为6000的聚丙烯酸钠，将上述组分搅拌均匀，并控制混合料浆温度为126℃。该料浆各组分占比如下：10％硫、20％尿素、10％无水硫酸铜、30％磷石膏、20％氧化镁和10％分子量为6000的聚丙烯酸钠。
(2)将上述料浆泵入钢带造粒机造粒，生产的半球状颗粒硫肥，组成如下：
本硫肥是含双效硫、氮、镁、铜和钙元素的母粒肥料。
实施例4
(1)将固态硫磺置于夹套反应釜1#中，用导热油加热至液态，温度控制在160℃，将固态尿素置于夹套反应釜2#中，用导热油加热至液态，温度控制在128℃，将液态的硫磺和尿素利用均质机混合均匀，控制温度在128℃，在混合后的液态体系中分别加入硫酸锰、氧化锌和分子量为6000的聚丙烯酸钠，将上述组分搅拌均匀，并控制混合料浆温度为128℃。该料浆各组分占比如下：20％硫、50％尿素、10％硫酸锰、5％氧化锌和分别加入5％分子量为100000的聚丙烯酰胺和10％分子量为50000的聚乙烯醇。
(2)将该料浆泵入钢带造粒机造粒，生产的半球状颗粒硫肥，组成如下：
本案例中生产的母粒是含有双效硫、氮、锰和锌的母粒肥料。

Claims (8)

1.一种多功能植物营养母粒，其特征在于：母粒为圆颗粒状或半球状肥料，各组分按质量百分比计，母粒中硫磺占比10％-50％，尿素占比10％-50％，溶胀材料占比5％-20％，其他营养元素占比5％-60％。生产方法为：将硫磺和尿素分别加热熔融后利用均质机将两者混合均匀，在混合后的液态体系中添加其他营养元素物质和溶胀材料并再次混合均匀为混合料浆，将混合料浆泵入高塔造粒设备或钢带造粒设备，生产出多功能植物营养母粒。
2.如权利要求1所述的一种多功能植物营养母粒，其特征在于：所述营养元素物质为含有硫、钙、镁、硅、铁、锰、铜、锌、硼、钼元素的单质、氧化物或无水化合物中的一种或二种以上的混合物；
或，包括钙镁磷肥、钾硅钙肥、硼泥、硼镁肥、硬硼钙石、锰矿泥、钾长石、云母、含植物营养元素的矿粉、矿渣中的一种或二种以上的混合物；
或，包括含硫的物质天然石膏、磷石膏、半水石膏、无水石膏一种或二种以上的混合物。
3.如权利要求1－2之一所述的一种多功能植物营养母粒的生产方法，其特征在于：各组分按质量百分比计，将10％-50％硫磺和10％-50％尿素分别加热熔融后利用均质机将两者混合均匀，在混合后的液态体系中添加5％-60％其他营养元素物质和5％-20％溶胀材料并再次混合均匀为混合料浆，然后将混合料浆泵入高塔造粒设备或钢带造粒设备，生产出多功能植物营养母粒，多功能植物营养母粒为圆颗粒状或半球状肥料。
4.如权利要求3所述的一种多功能植物营养母粒的生产方法，其特征在于：硫磺熔融温度控制在130-160℃。
5.如权利要求3所述的一种多功能植物营养母粒的生产方法，其特征在于：尿素熔融温度控制在125-130℃。
6.如权利要求3所述的一种多功能植物营养母粒的生产方法，其特征在于：熔融尿素与熔融硫磺的混合液态体系温度控制在125-130℃。
7.如权利要求3所述的一种多功能植物营养母粒的生产方法，其特征在于：混合料浆温度控制在125-130℃。
8.如权利要求3所述的一种多功能植物营养母粒的生产方法，其特征在于：所述溶胀材料为壳聚糖、纤维素、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或二种以上的混合物；所述溶胀材料的分子量为5000-100000。
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