CN110590438A - 一种高塔多态氮素氮钾追施复合肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高塔多态氮素氮钾追施复合肥料及其制备方法，按质量百分比计：尿素比例45％‑58％、氯化钾比例4％‑8％、硫酸铵比例14％‑32％、碳酸氢铵比例1.4％‑2.5％、硝酸钾比例14％‑25％、降粘剂比例1％‑2％。其制备方法是采用高塔造粒技术，通过氨化硝酸钾和加入降粘剂防止料浆粘稠，提高料浆的流动性，解决了尿液与含硝态氮物料不能直接混配的工艺难题。产品含有硝态氮、铵态氮和酰胺态氮，其中硝态氮、铵态氮为速效氮、酰胺态氮为缓释氮，减少了同期由于氮养分释放过多，作物不能吸收造成的养分损失和环境污染，养分利用率更高。

Description

一种高塔多态氮素氮钾追施复合肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高塔复合肥料，具体涉及一种高塔多态氮素氮钾追施复合肥料及其制备方法。

背景技术

“庄稼一枝花、全靠肥当家”，多年以来化肥在我国农业生产中的普遍使用为农业发展、农民增收和农村繁荣做出了巨大贡献。我国的耕地占世界总量的7％，却使用了占世界35％的化肥，长期大量施用化肥在给农作物增产的同时，也造成了严重的土壤、空气及水体污染。

追肥是作物施肥的重要组成部分，追肥在整体肥料用量中占到40％左右，我国现阶段对追肥的技术具有较深入的研究，但是对追肥品种的研究开发不够，现有追肥品种一般采用施用普通复合肥料的方式，肥料中大多含有磷元素，而实际使用中磷元素以底肥形式使用，追肥只适用于氮钾肥，这样造成了磷元素的浪费。另外，产品氮养分单一，含有一种氮素(酰胺态氮)或二种氮素(硝态氮和铵态氮)，发生由于同期氮养分释放过多过快，作物不能吸收造成的养分损失和环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用高塔复合肥料生产设备，制作含有多态氮素氮钾追施复合肥料，产品含有硝态氮、铵态氮和酰胺态氮三种氮素。由于三种氮素释放时间不同，减少了同期由于氮养分释放过多，作物不能吸收造成的养分损失和环境污染，养分利用率更高。

本发明的另一目的是通过加入碳酸氢铵，完成硝酸钾的氨化，以防止与尿液在高温下反应产生过多的硝酸脲，大幅度增加料浆的粘稠度，并利用降粘剂进一步降低料浆的粘稠度，以保证生产正常进行。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高塔多态氮素氮钾追施复合肥料，其特征在于，尿素占总投入原料量的质量百分比45％—58％、氯化钾占总投入原料量的质量百分比4％—8％、硫酸铵占总投入原料量的质量百分比14％—32％、碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比1.4％—2.5％、硝酸钾占总投入原料量的质量百分比14％—25％、降粘剂占总投入原料量的质量百分比1％—2％。

所述碳酸氢铵/硝酸钾的质量比为1：10。

所述降粘剂是木质素磺酸钠，木质素磺酸钠是高分子聚合物表面活性剂，具有很强的分散性、螯合性，对肥料有分散及吸附作用，能改善肥料料浆的流动性，可生物降解，不污染土壤。

所述产品中含有硝态氮、铵态氮和酰胺态氮，含有硝态氮的基础肥料是硝酸钾，含有铵态氮的基础肥料是碳酸氢铵和硫酸铵，含有酰胺态氮的基础肥料是尿素。

所述的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)硝酸钾的氨化(备用)

1.1物料混合：将经计量的碳酸氢铵、硝酸钾加入混合搅拌机，均匀搅拌时间4—5min，我们做过大量的试验，在高塔造粒过程中如果尿液与硝酸钾直接混配,在100℃左右的工况条件下，反应生成硝酸脲，使物料粘稠度大幅度增加，生产不能正常进行，通过对硝酸钾进行氨化处理，控制反应生成硝酸脲的质量，解决了尿液与含硝态氮物料不能直接混配的工艺难题；

1.2烘干氨化：混合物料进入烘干氨化机，利用烘干温度完成硝酸钾的氨化和干燥处理，烘干机出口气体温度控制在45℃—50℃，烘干氨化时间30—35min，物料含水量控制在1％以下，这个过程中的温度和时间特别重要，如果温度过高和时间过长会造成碳酸氢铵分解过快，达不到氨化效果，如果温度低和时间过短会造成氨化反应不充分，同样影响氨化效果；

(2)将经计量的尿素加入到熔融槽中，熔融槽温度控制在120℃—125℃，熔融后的尿素溶液溢流到一级混合槽；

(3)将经计量的硫酸铵加入到一级混合槽中，并与尿素溶液均匀混合，一级混合槽温度控制在110℃—115℃，混合后的熔融物料溢流到二级混合槽；

(4)通过计量加入氯化钾、步骤(1)氨化的硝酸钾和降粘剂到二级混合槽中，与熔融物料混合时间小于4.5min，得到混合熔融料浆，二级混合槽温度控制在100℃—105℃，利用降粘剂增加料浆的流动性和通过氨化处理硝酸钾减少料浆的粘稠度，确保料浆具有良好的流动性，保证生产正常进行；

(5)混合熔融料浆通过乳化机乳化后，利用差动造粒机在造粒塔内完成喷淋造粒，在造粒塔内自然冷却，塔下的物料颗粒温度＜70℃；

(6)塔下的物料颗粒进入冷却机，冷却时间30—35min；

(7)冷却后的物料颗粒分别进行粗筛筛分和细筛筛分，粗筛筛孔直径4.5mm，细筛筛孔直径2.0mm，筛分后的4.5mm以上颗粒和2.0mm以下颗粒返回一级混合槽，合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装。

本发明高塔多态氮素氮钾追施复合肥料及其制备方法与现有技术相比有如下优点：

1、利用碳酸氢铵分解产生的氨气对硝酸钾进行氨化，以控制反应生成硝酸脲的质量，降低料浆的粘稠度，并利用降粘剂增加料浆的流动性，保证生产正常进行。

2、产品含有硝态氮、铵态氮和酰胺态氮，其中硝态氮、铵态氮为速效氮、酰胺态氮为缓释氮。肥料施入土壤后，硝态氮3—7天开始释放，铵态氮10—15天开始释放，酰胺态氮15天后开始释放，减少了同期由于氮养分释放过多，作物不能吸收造成的养分损失和环境污染，养分利用率更高。

附图说明

图1是本发明的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料制备方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料，其特征在于，尿素占总投入原料量的质量百分比45％—58％、氯化钾占总投入原料量的质量百分比4％—8％、硫酸铵占总投入原料量的质量百分比14％—32％、碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比1.4％—2.5％、硝酸钾占总投入原料量的质量百分比14％—25％、降粘剂占总投入原料量的质量百分比1％—2％。

所述碳酸氢铵/硝酸钾的质量比为1：10。

所述降粘剂是木质素磺酸钠。

所述产品中含有硝态氮、铵态氮和酰胺态氮。

所述的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)硝酸钾的氨化(备用)

1.1物料混合：将经计量的碳酸氢铵、硝酸钾加入混合搅拌机，均匀搅拌时间4—5min；

1.2烘干氨化：混合物料进入烘干氨化机，利用烘干温度完成硝酸钾的氨化和干燥处理，烘干机出口气体温度控制在45℃—50℃，烘干氨化时间30—35min，物料含水量控制在1％以下；

(2)将经计量的尿素加入到熔融槽中，熔融槽温度控制在120℃—125℃，熔融后的尿素溶液溢流到一级混合槽；

(3)将经计量的硫酸铵加入到一级混合槽中，并与尿素溶液均匀混合，一级混合槽温度控制在110℃—115℃，混合后的熔融物料溢流到二级混合槽；

(4)通过计量加入氯化钾、步骤(1)氨化的硝酸钾和降粘剂到二级混合槽中，与熔融物料混合时间小于4.5min，得到混合熔融料浆，二级混合槽温度控制在100℃—105℃；

(5)混合熔融料浆通过乳化机乳化后，利用差动造粒机在造粒塔内完成喷淋造粒，在造粒塔内自然冷却，塔下的物料颗粒温度＜70℃；

(6)塔下的物料颗粒进入冷却机，冷却时间30—35min；

(7)冷却后的物料颗粒分别进行粗筛筛分和细筛筛分，粗筛筛孔直径4.5mm，细筛筛孔直径2.0mm，筛分后的4.5mm以上颗粒和2.0mm以下颗粒返回一级混合槽，合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装。

下面通过实例对本发明作进一步的阐述：

实施例1：产品配比30—10，以1吨产品原料消耗定额为例：

具体生产流程：

(1)硝酸钾的氨化(备用)

将经计量的碳酸氢铵(含N17，质量百分比，下同)15公斤，硝酸钾(含N13.5，K2O46％)150公斤加入混合搅拌机，均匀搅拌时间4.5min。搅拌后的混合物料进入烘干氨化机，烘干机出口气体温度控制在45℃，烘干氨化时间30min，物料含水量控制在1％以下；

(2)将经计量的尿素(含N46.2％)468公斤加入到熔融槽中，熔融槽温度控制在125℃，熔融后的尿素溶液溢流到一级混合槽；

(3)将经计量的硫酸铵(含N 20.5％)303公斤加入到一级混合槽中，通过搅拌与尿素溶液均匀混合，一级混合槽温度控制在115℃，混合后的熔融物料溢流到二级混合槽；

(4)将经计量的氯化钾(含K2O 62％)52公斤、步骤(1)氨化的硝酸钾和木质素磺酸钠12公斤加入到二级混合槽中，通过搅拌与熔融物料均匀混合，二级混合槽温度控制在105℃，与熔融物料混合时间4min，得到混合熔融料浆；

(5)混合熔融料浆通过乳化机乳化，制得流动性能良好的料浆，利用差动造粒机在造粒塔内完成喷淋造粒，在造粒塔内自然冷却，塔下的物料颗粒温度控制在65℃；

(6)塔下的物料颗粒进入冷却机，冷却时间30min；

(7)冷却后的物料颗粒分别进行粗筛筛分和细筛筛分，筛分后的4.5mm以上颗粒和2.0mm以下颗粒返回一级混合槽，合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装,得到粒度为2—4.5mm的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料。产品含N—K2O为30.12％—10.12％，其中硝态氮含量2.03％，铵态氮含量6.47％，酰胺态氮含量21.62％，含水0.6％，强度40N，颗粒光滑、圆整。

实施例2：产品配比32—12，以1吨产品原料消耗定额为例：

具体生产流程：

(1)硝酸钾的氨化(备用)

将经计量的碳酸氢铵(含N17，质量百分比，下同)20公斤，硝酸钾(含N13.5，K2O46％)200公斤加入混合搅拌机，均匀搅拌时间4.5min。搅拌后的混合物料进入烘干氨化机，烘干机出口气体温度控制在45℃，烘干氨化时间30min，物料含水量控制在1％以下；

(2)将经计量的尿素(含N46.2％)560公斤加入到熔融槽中，熔融槽温度控制在125℃，熔融后的尿素溶液溢流到一级混合槽；

(3)将经计量的硫酸铵(含N 20.5％)157公斤加入到一级混合槽中，通过搅拌与尿素溶液均匀混合，一级混合槽温度控制在115℃，混合后的熔融物料溢流到二级混合槽；

(4)将经计量的氯化钾(含K2O 62％)48公斤、步骤(1)氨化的硝酸钾和木质素磺酸钠15公斤加入到二级混合槽中，通过搅拌与熔融物料均匀混合，二级混合槽温度控制在105℃，与熔融物料混合时间4min，得到混合熔融料浆；

(5)混合熔融料浆通过乳化机乳化，制得流动性能良好的料浆，利用差动造粒机在造粒塔内完成喷淋造粒，在造粒塔内自然冷却，塔下的物料颗粒温度控制在65℃；

(6)塔下的物料颗粒进入冷却机，冷却时间35min；

(7)冷却后的物料颗粒分别进行粗筛筛分和细筛筛分，筛分后的4.5mm以上颗粒和2.0mm以下颗粒返回一级混合槽，合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装,得到粒度为2—4.5mm的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料。产品含N—K2O为32.13％—12.18％，其中硝态氮含量2.70％，铵态氮含量3.56％，酰胺态氮含量25.87％，含水0.5％，强度43N，颗粒光滑、圆整。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高塔多态氮素氮钾追施复合肥料，其特征在于，尿素占总投入原料量的质量百分比45％-58％、氯化钾占总投入原料量的质量百分比4％-8％、硫酸铵占总投入原料量的质量百分比14％-32％、碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比1.4％-2.5％、硝酸钾占总投入原料量的质量百分比14％-25％、降粘剂占总投入原料量的质量百分比1％-2％。

2.根据权利要求1所述的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料，其特征在于，所述碳酸氢铵/硝酸钾的质量比为1∶10。

3.根据权利要求1所述的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料，其特征在于，所述降粘剂是木质素磺酸钠。

4.根据权利要求1所述的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料，其特征在于，所述产品中含有硝态氮、铵态氮和酰胺态氮。

5.根据权利要求1所述的高塔多态氮素氮钾追施复合肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)硝酸钾的氨化(备用)

1.1物料混合：将经计量的碳酸氢铵、硝酸钾加入混合搅拌机，均匀搅拌时间4-5min；

1.2烘干氨化：混合物料进入烘干氨化机，利用烘干温度完成硝酸钾的氨化和干燥处理，烘干机出口气体温度控制在45℃-50℃，烘干氨化时间30-35min，物料含水量控制在1％以下；

(2)将经计量的尿素加入到熔融槽中，熔融槽温度控制在120℃-125℃，熔融后的尿素溶液溢流到一级混合槽；

(3)将经计量的硫酸铵加入到一级混合槽中，并与尿素溶液均匀混合，一级混合槽温度控制在110℃-115℃，混合后的熔融物料溢流到二级混合槽；

(4)通过计量加入氯化钾、步骤(1)氨化的硝酸钾和降粘剂到二级混合槽中，与熔融物料混合时间小于4.5min，得到混合熔融料浆，二级混合槽温度控制在100℃-105℃；

(5)混合熔融料浆通过乳化机乳化后，利用差动造粒机在造粒塔内完成喷淋造粒，在造粒塔内自然冷却，塔下的物料颗粒温度＜70℃；

(6)塔下的物料颗粒进入冷却机，冷却时间30-35min；

(7)冷却后的物料颗粒分别进行粗筛筛分和细筛筛分，粗筛筛孔直径4.5mm，细筛筛孔直径2.0mm，筛分后的4.5mm以上颗粒和2.0mm以下颗粒返回一级混合槽，合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装。