CN112811964A - 一种利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法，包括以下步骤：步骤一、将白云石放入1000‑1100℃煅烧窑；步骤二、将煅烧后的矿石粉碎制得120‑200目干粉；步骤三、粉碎后的干粉与辅料硅藻土、硼泥按重量比4：3：3的配比倒入混料机中混合搅拌，由皮带机传送到圆盘造粒机；该步骤中以母液作为粘合剂，对混合料进行喷洒造粒；步骤四、造出的颗粒进入冷却系统冷却后由多级回转筛分机分选。本发明的优点是：以母液作为粘合剂，使母液中未完全提取的中、微量元素进一步提高产品相关含量指标，同时母液中含有硫酸成分，会使物料中一部分钙、镁发生化学放热反应，并固化成型，省去烘干环节，降低成本。

Description

一种利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法

技术领域

本发明涉及农用肥料技术领域，具体涉及一种硼肥的制备方法。

背景技术

植物中含量为0.1％～0.5％的元素称为中量元素，钙、镁元素在植物中的含量分别为0.5％、0.2％，故被列为中量元素。含量介于2×10-7～2×10-4mg/kg的元素称为微量元素，必需的微量元素有锌、硼、锰、钼、铜、铁、氯等7种。作物的生长发育需要吸收各种营养，但是决定作物产量的是土壤中那个相对含量最小的有效植物生长元素，产量在一定限度内随着这个元素的增减而相应的变化。因存在这个限制因素，即使继续增加其他营养成分也难以提高作物的产量。近100多年来氮磷钾化肥的施用量急剧增加，而随作物带走的中微量元素养分却没有得到系统的补给，所以目前缺乏中微量元素地区的作物、土壤越来越广泛，问题也越来越严重。

中微量元素大多是植物体内促进光合作用、呼吸作用以及物质转化作用等的“酶”或“辅酶”的组成部分，在植物体内非常活跃。当提供植物营养元素的土壤中某种中微量元素不足时，植物会出现“缺乏病状”使农作物产量减少，品质下降，严重时甚至颗粒无收，在这种情况下施用微量元素肥料，往往会受到极为明显的增收效果。

镁是作物的必需营养元素。植物缺镁引起叶片叶绿素含量下降，光合作用强度和速率降低。镁是许多酶的活化剂，镁能促进作物对磷、硅的吸收，提高作物抗病能力。随着我国农业发展过程中对氮、磷、钾等化肥施用量的增加，作物产量不断提高，土壤中的镁消耗多、补充少，作物缺镁现象在各地陆续出现。在施用氮、磷、钾的基础上，增施镁可以增产8.7％-12.2％。

硼能促进作物体内糖的运转和代谢，增加蔗糖的合成，加速蔗糖的转运，从而增加作物的结实率和果树的坐果率；硼能促进生殖器官的形成和发育，缺硼时，籽实不能正常发育。甚至完全不能形成，严重影响作物的产量和品质；硼能促进纤维素和细胞壁的形成，调节和稳定细胞壁结构。同时，还能促进细胞的伸长和分裂，有利于作物根系的生长和伸长；硼能增强作物抗旱、抗病害的能力。作物缺硼时，生长点生长不正常或停滞，甚至死亡；幼叶畸形、皱缩，叶脉间不规则地褪绿，下部老叶加厚并变成深黄绿色或出现紫红色斑点，叶和茎变脆；根粗短，根系不发达；花粉萌芽受阻，果实形成减少，果实和种子不充实。

自1978年以来，中国科学院南京土壤所对全国土壤微量元素锌、硼、锰、钼、铜、铁的含量做了调查。调查结果表明，我国大部分地区都存在不同程度的微量元素缺乏。土壤中微量元素处于“中度缺乏”的状态，当作物的正常生长代谢己受到了缺乏微量元素影响时，施用微肥能改变作物微量营养状况并可促进生长，提高产量。根据全国第二次土壤普查数据结果显示，南方酸性土壤，硼、镁、钙、钼的含量都非常缺乏，北方碱性土壤也缺铁、锌、锰、钙等中微量元素。我国缺少微量元素铁、铜、钼、硼、锰、锌的耕地分别占5％、6.9％、21.％、46.8％、34.5％和51.5％。微量元素中，硼缺乏最严重。全国耕种土壤缺硼面积多达5—10亿亩，主要分布于：中国东南部地区(长江中下游)和黄土高原、华北平原、淮北平原。

目前，人们考虑的只是局部地区微量元素的缺乏。如不进行适当的研究和及时预报，在不久的将来，就会产生严重的后果，微量元素的缺乏将扩展到更大的范围，从而更广泛、更复杂地限制农业生产的发展。

中国专利申请号201610010462.0公开了一种颗粒硼镁肥酸法免干燥制备工艺，包括以下步骤：步骤1、酸化中和：将湿硼泥投入到双轴混合机中，加浓硫酸，使硼泥中的硼、镁酸化分解，放出热量并逸出二氧化碳和水蒸气，此时物料温度65～80℃、pH值7～8，使部分氧化镁形成一水硫酸镁；步骤2、硼泥硬化：搅拌后投凉静置，待水分完全逸出，硼泥开始硬化并自然干燥成块，即为酸化硼泥块；步骤3、硼泥粉碎：粉碎酸化硼泥块，得干粉；步骤4、酸化造粒：粉碎后的干粉，以40～68％稀硫酸为粘合剂，在圆盘造粒机中喷酸造粒，硼泥进一步酸化、成球，待造粒机中干粉80％达到颗粒状态后，停止喷酸，继续转动圆盘，水蒸汽不断逸出，直至全部成粒，投凉冷却后，筛分即得成品。

该专利及现有技术均包括造粒步骤，而为了保证造粒技术效果，需要通过加水对混合料进行一定的湿度调整，后续有烘干步骤对水分进行烘干蒸发；因此，增加的水分加大了后续烘干步骤的负担，除此以外，生产硼酸制品过程中添加硫酸进行酸解反应，最终硼酸与硫酸镁在离心过程中产生的带有硫酸成分的母液很难处理，大部分直接排放掉，其中母液中未完全提炼出的中、微量元素也随之浪费，母液集中排放会致使母液中的硼、硫酸对土壤河流造成环境污染。

硼镁肥在造粒以后需要进行筛分，现有技术是采用大型筛网，往复式筛选，将合格颗粒送人下步工序，而不合格的面状物料送至混料机重新加工；该工艺仅仅进行一步筛选，不仅筛选不彻底，而且无法分离造粒过程中粘连在一起的颗粒，因此，产品的颗粒大小不一致，影响了肥料的性能。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种利用母液免干燥制备中量元素肥料工艺方法，可以有效的提高肥料中中、微量元素营养成分，以及产品在使用中的有效性，解决了土壤酸化、板结症状，平衡营养强力补钙，降低产品深加工成本。具体技术方案如下：

一种利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法，包括以下步骤：

步骤一、将白云石放入1000-1100℃煅烧窑，煅烧120-200分钟；

步骤二、将煅烧后的矿石粉碎制得120-200目干粉；

步骤三、粉碎后的干粉与辅料硅藻土、硼泥按重量比4：3：3的配比倒入混料机中混合搅拌，由皮带机传送到圆盘造粒机；

该步骤中以母液作为粘合剂，对混合料进行喷洒造粒，母液中成分为MgSO4：190g/L-200g/L，H3BO3：120g/L-130g/L，母液中含有硫酸成分，会使物料中一部分钙、镁发生化学放热反应，并固化成型；

母液添加量为混合料重量的2％-3％；

步骤四、造出的颗粒进入冷却系统冷却后由多级回转筛分机分选，大的颗粒经过粉碎和细粉回到圆盘进行再造粒，粒度合格者进入到包装出成品。

所述母液为生产硼酸制品过程中添加硫酸进行酸解反应，最终硼酸与硫酸镁在离心过程中产生的带有硫酸成分的母液。

所述多级回转筛分机包括机架，机架上设置筛分腔，所述筛分腔内设置倾斜的筛网，所述筛网进口端的高度大于出口端的高度，沿筛网的轴向设置2段不同粒径的筛网，分别为靠近进口端的细筛网和靠近出口端的粗筛网，细筛网的粒径小于预定颗粒的粒径，粗筛网的粒径为预定颗粒的1-1.3倍；细筛网下端设置面料回收腔，粗筛网下端设置颗粒料回收腔，筛网的出口端下侧设置粘连颗粒分离装置；粘连颗粒分离装置的下端及颗粒料回收腔的下端设置往复式筛网；往复式筛网的网上物流出口连接至合格品收集箱；往复式筛网的下端及面料回收腔的下端均设置在总面料回收箱的上方；进料斗设置深入筛网内的流出口；所述粘连颗粒分离装置包括壳体，所述壳体上端设置进口，壳体下部汇集腔，汇集腔的下部设置出口，壳体内同一水平面并排设置第一分离桨和第二分离桨，所述第一分离桨及第二分离桨表面设置拨杆，所述第一分离桨的拨杆插入第二分离桨的拨杆间隙中，且第一分离桨的拨杆与第二分离桨的拨杆沿径向方向具有重合部分；所述第一分离桨的一端设置第一从动轮，第二分离桨的一端设置第二从动轮，第一从动轮与第二从动轮啮合；第一分离桨的另外一端与主动轮固定，主动轮与驱动轮啮合，驱动轮设置在电机的输出轴上；所述往复式筛网的下端设置滚轮，滚轮在轨道上滑动，筛网箱的侧端与摆杆的一端轴接，摆杆的另外一端与偏心轮轴接，偏心轮与摆动电机的输出轴连接。

本发明的优点是：

1、提高产品质量，降低成本。以母液作为粘合剂，使母液中未完全提取的中、微量元素进一步提高产品相关含量指标，同时母液中含有硫酸成分，会使物料中一部分钙、镁发生化学放热反应，并固化成型，省去烘干环节，减少燃煤的消耗，降低成本。

2、母液再利用：减少资源浪费。经硼酸与硫酸镁离心过程产生的母液，大部分直接排放掉，其中母液中未完全提炼出的中、微量元素也随之浪费，此发明可以将过剩的母液二次利用减少资源浪费。优化环境：母液集中排放会致使母液中的硼、硫酸对土壤河流造成环境污染，二次利用将提高母液利用率，减少母液的排放，优化周边环境。

3、改良土壤：适合因长年使用化肥而造成的土壤板结、酸化地块，连续使用两年以上，可基本消除因酸性土壤对作物所造成的各种危害，是我国目前最理想的降酸、补素的中量元素肥料。

4、补充中微量元素：因生产过程中造粒工艺独特，硼、镁、钙等元素在成粒时进行了化学反应，均呈螯合、络合状态，这些元素被作物吸收后能促进作物的生长发育，提高抗逆性，早成熟5-7天。

5、节省肥料：在矿物质的作用下，可活化土壤，减少大量元素肥料的使用量，尤其是磷肥的施用量可降低20％以上，氮、钾肥料可减少5-10％。

6、增产增收：使用该产品亩成本低，每亩只用25千克就能获得较好的增产效果，增产率可达10％以上，对于喜硼、喜锌的作物如：油菜、大豆、花生、水稻等效果更佳，在中微量元素缺乏地区增产率还可更高。若播种时没有一次性深施肥，可在早期追肥时使用，其效果与一次性施肥相同。

7、使用方便：可与复合(混)肥料任意混拌，常温下不潮解、不板结、不粉化，更适合机械化播种。

8、由于采用了多级筛选，且将粘连的物料送人粘连颗粒分离装置进行二次加工，不仅筛选效果好，而且颗粒度均匀，减少了返工比例，提高了工效。

附图说明

图1为多级回转筛分机的结构示意图；

图2为粘连颗粒分离装置结构示意图；

图3为图2的A-A位置剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例具体说明本发明；

实施例1

一种利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法，包括以下步骤：

步骤一、将白云石放入1000℃煅烧窑，煅烧200分钟；

步骤二、将煅烧后的矿石粉碎制得120目干粉；

步骤三、按重量比为粉碎后的干粉4、硅藻土3、硼泥3的配比倒入混料机中混合搅拌，由皮带机传送到圆盘造粒机；

该步骤中以母液作为粘合剂，对混合料进行喷洒造粒，母液中成分为MgSO4：190g/L，H3BO3：125g/L，母液中含有硫酸成分，会使物料中一部分钙、镁发生化学放热反应，并固化成型；

母液添加量为混合料重量的2％；

步骤四、造出的颗粒进入冷却系统冷却后由多级回转筛分机分选，大的颗粒经过粉碎和细粉回到圆盘进行再造粒，粒度合格者进入到包装出成品。

所述母液为生产硼酸制品过程中添加硫酸进行酸解反应，最终硼酸与硫酸镁在离心过程中产生的带有硫酸成分的母液。

实施例2

一种利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法，包括以下步骤：

步骤一、将白云石放入1100℃煅烧窑，煅烧120分钟；

步骤二、将煅烧后的矿石粉碎制得200目干粉；

步骤三、按重量比为粉碎后的干粉4、硅藻土3、硼泥3的配比倒入混料机中混合搅拌，由皮带机传送到圆盘造粒机；

该步骤中以母液作为粘合剂，对混合料进行喷洒造粒，母液中成分为MgSO4：200g/L，H3BO3：130g/L，母液中含有硫酸成分，会使物料中一部分钙、镁发生化学放热反应，并固化成型；

母液添加量为混合料重量的3％；

步骤四、造出的颗粒进入冷却系统冷却后由多级回转筛分机分选，大的颗粒经过粉碎和细粉回到圆盘进行再造粒，粒度合格者进入到包装出成品。

所述母液为生产硼酸制品过程中添加硫酸进行酸解反应，最终硼酸与硫酸镁在离心过程中产生的带有硫酸成分的母液。

实施例3

一种利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法，包括以下步骤：

步骤一、将白云石放入1050℃煅烧窑，煅烧160分钟；

步骤二、将煅烧后的矿石粉碎制得180目干粉；

步骤三、按重量比为粉碎后的干粉4、硅藻土3、硼泥3的配比倒入混料机中混合搅拌，由皮带机传送到圆盘造粒机；该步骤中以母液作为粘合剂，对混合料进行喷洒造粒，母液中成分为MgSO4：195/L，H3BO3：120g/L，母液中含有硫酸成分，会使物料中一部分钙、镁发生化学放热反应，并固化成型；

母液添加量为混合料重量的2.5％；

步骤四、造出的颗粒进入冷却系统冷却后由多级回转筛分机分选，大的颗粒经过粉碎和细粉回到圆盘进行再造粒，粒度合格者进入到包装出成品。

所述母液为生产硼酸制品过程中添加硫酸进行酸解反应，最终硼酸与硫酸镁在离心过程中产生的带有硫酸成分的母液。

如图所示，多级回转筛分机包括机架1，机架上设置筛分腔2，所述筛分腔内设置倾斜的筛网3，所述筛网进口端的高度大于出口端的高度，沿筛网的轴向设置2段不同粒径的筛网，分别为靠近进口端的细筛网5和靠近出口端的粗筛网6，细筛网的粒径小于预定颗粒的粒径，粗筛网的粒径为预定颗粒的1-1.3倍；细筛网下端设置面料回收腔12，粗筛网下端设置颗粒料回收腔13，筛网的出口端下侧设置粘连颗粒分离装置8；粘连颗粒分离装置8的下端及颗粒料回收腔13的下端设置往复式筛网15；往复式筛网的网上物流出口连接至合格品收集箱14；往复式筛网的下端及面料回收腔的下端均设置在总面料回收箱21的上方；

进料斗7设置深入筛网内的流出口22。

所述粘连颗粒分离装置包括壳体81，所述壳体上端设置进口82，壳体下部汇集腔84，汇集腔的下部设置出口83，壳体内同一水平面并排设置第一分离桨85和第二分离桨86，所述第一分离桨及第二分离桨表面设置拨杆87，所述第一分离桨的拨杆插入第二分离桨的拨杆间隙中，且第一分离桨的拨杆与第二分离桨的拨杆沿径向方向具有重合部分L，这样设置的好处是利用拨杆将物料折断，而非搅拌，能保证粘连的物料分开后呈颗粒状；所述第一分离桨的一端设置第一从动轮88，第二分离桨的一端设置第二从动轮89，第一从动轮与第二从动轮啮合；第一分离桨的另外一端与主动轮810固定，主动轮与驱动轮811啮合，驱动轮设置在电机812的输出轴上。

所述往复式筛网15的下端设置滚轮16，滚轮在轨道17上滑动，筛网箱的侧端与摆杆18的一端轴接，摆杆的另外一端与偏心轮19轴接，偏心轮与摆动电机20的输出轴连接。

所述筛网固定在筛网轴4上，所述筛网轴的端部设置皮带轮9，所述皮带轮通过皮带与筛网电机11的输出轮10连接。

多级回转筛分机的原理是：造粒后的物料自进料斗7深入筛网内的流出口22流出，直径小于预定颗粒直径的物料首先从细筛网5掉入面料回收腔12，而直径为预定颗粒的1-1.3倍的物料则从粗筛网掉入颗粒料回收腔13，直径大于1.3预定颗粒直径的物料、粘连的物料直接掉入粘连颗粒分离装置进行分离，分离后的物料及颗粒料回收腔13的物料进一步由往复式筛网15进行分选，往复式筛网的网上物流出口连接至合格品收集箱14；往复式筛网的下端及面料回收腔的下端均设置在总面料回收箱21的上方，最后回收统一进行二次加工。

Claims (3)

1.一种利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、将白云石放入1000-1100℃煅烧窑，煅烧120-200分钟；

步骤二、将煅烧后的矿石粉碎制得120-200目干粉；

步骤三、粉碎后的干粉与辅料硅藻土、硼泥按重量比4：3：3的配比倒入混料机中混合搅拌，由皮带机传送到圆盘造粒机；

该步骤中以母液作为粘合剂，对混合料进行喷洒造粒，母液中成分为MgSO4：190g/L-200g/L，H3BO3：120g/L-130g/L，母液中含有硫酸成分，会使物料中一部分钙、镁发生化学放热反应，并固化成型；

母液添加量为混合料重量的2％-3％；

步骤四、造出的颗粒进入冷却系统冷却后由多级回转筛分机分选，大的颗粒经过粉碎和细粉回到圆盘进行再造粒，粒度合格者进入到包装出成品。

2.根据权利要求1所述的利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法，其特征在于：所述母液为生产硼酸制品过程中添加硫酸进行酸解反应，最终硼酸与硫酸镁在离心过程中产生的带有硫酸成分的母液。

3.根据权利要求1所述的利用母液免干燥制备中量元素肥料的方法，其特征在于：所述多级回转筛分机包括机架，机架上设置筛分腔，所述筛分腔内设置倾斜的筛网，所述筛网进口端的高度大于出口端的高度，沿筛网的轴向设置2段不同粒径的筛网，分别为靠近进口端的细筛网和靠近出口端的粗筛网，细筛网的粒径小于预定颗粒的粒径，粗筛网的粒径为预定颗粒的1-1.3倍；细筛网下端设置面料回收腔，粗筛网下端设置颗粒料回收腔，筛网的出口端下侧设置粘连颗粒分离装置；粘连颗粒分离装置的下端及颗粒料回收腔的下端设置往复式筛网；往复式筛网的网上物流出口连接至合格品收集箱；往复式筛网的下端及面料回收腔的下端均设置在总面料回收箱的上方；进料斗设置深入筛网内的流出口；所述粘连颗粒分离装置包括壳体，所述壳体上端设置进口，壳体下部汇集腔，汇集腔的下部设置出口，壳体内同一水平面并排设置第一分离桨和第二分离桨，所述第一分离桨及第二分离桨表面设置拨杆，所述第一分离桨的拨杆插入第二分离桨的拨杆间隙中，且第一分离桨的拨杆与第二分离桨的拨杆沿径向方向具有重合部分；所述第一分离桨的一端设置第一从动轮，第二分离桨的一端设置第二从动轮，第一从动轮与第二从动轮啮合；第一分离桨的另外一端与主动轮固定，主动轮与驱动轮啮合，驱动轮设置在电机的输出轴上；所述往复式筛网的下端设置滚轮，滚轮在轨道上滑动，筛网箱的侧端与摆杆的一端轴接，摆杆的另外一端与偏心轮轴接，偏心轮与摆动电机的输出轴连接。

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