CN113860971A - 一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，S1、采用褐煤作为腐植酸原料，将褐煤放入粉碎机中进行粉碎处理，将褐煤粉碎成粒径小于0.25mm的粉末；S2、将煤、碱和水加入到混合溶解槽，按煤、碱、水的100∶6∶400进行配比，稀碱液浓度约为2％；S3、通入高温水蒸汽进行加热，温度达到80℃后，使煤碱液温度保持在80℃一个小时，使煤中腐植酸能充分萃取；本发明采用含水分80％的腐植酸液体配入氮、磷、钾等原料，并保持80℃的温度，氮、磷、钾等原料能在水中充分溶解，并且腐植酸能在水溶液中与配入的氮、磷、钾等原料发生螯合反应，生成相应的氮、磷、钾腐植酸螯合物，得到真正的螯合肥料。

Description

一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺
技术领域
本发明涉及风化褐煤综合利用及新型肥料技术领域，更具体地说，尤其涉及一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺。
背景技术
土壤有机质的主要成分是腐殖质，约占有机质总量的85％-90％。土壤腐殖质是改良土壤性质、供给作物营养的主要物质，是土壤肥力水平的主要标志。因而增施腐植酸类肥料(简称腐肥)，是行之有效的提高土壤有机质含量的技术措施。褐煤中腐植酸是经过7千万年过程而形成的一种产品，风化褐煤作为煤化腐植酸的生产原料与其它腐植酸的生产原料相比，最大的优点在于，其分子结构决定的生态活性。风化褐煤的生态活性相当于其他腐植酸物质的5倍，也就是说1公斤风化褐煤相当于5公斤其他腐植酸的有机原料。由于其储量丰富(按目前已探明褐煤储量估计约1291.32亿吨左右)，且纯天然、无污染，是一种生产腐植酸复合肥料的理想原料。当前由于有机原料来源有限，有机肥料的产量远不能满足农业生产的需要。因此利用风化褐煤生产符合农业生态发展要求的腐植酸复合肥料或有机无机复混肥料是我国褐煤产业综合利用的一个重要环节。
在现有的生产活性腐植酸复合肥的生产工艺中，由于需要将含水约80％的液体制备为干粉状活性腐植酸，会消耗大量的能源；且沉降、烘干过程时间长，活性腐植酸产量低；由于在高温熔融状态下进行搅拌混和，水分较低，在此条件下，很难让腐植酸与氮、磷、钾等原料发生螯合反应，由于是在高温熔融状态、水分少的条件下进行搅拌，无法使原料充分混合均匀，导致造出的肥料颗粒养分不一致，颗粒内外养分也不一致；由于肥料颗粒养分不一致，导致施肥时，施相同量的肥料，各棵农作物得到的养分也不一致，从而使农作物长势参差不齐，为此，我们提出一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，采用碱法活化风化煤、褐煤为原料制取腐植酸溶液，并将腐植酸溶液与氮磷钾原料溶融搅拌，经过螯合反应后再喷浆造粒而成，中间无辅料添加。
提供一种充分实现腐植酸与大量元素的螯合反应，生成螯合、缓释、高效的新型肥料，能充分发挥活性腐植酸提高化肥肥效、改良土壤、改善农作物品质等作用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，包括如下步骤：
S1、采用褐煤作为腐植酸原料，将褐煤放入粉碎机中进行粉碎处理，将褐煤粉碎成粒径小于0.25mm的粉末；
S2、将煤、碱和水加入到混合溶解槽，按煤、碱、水的100∶6∶400进行配比，稀碱液浓度约为2％；
S3、通入高温水蒸汽进行加热，温度达到80℃后，使煤碱液温度保持在80℃一个小时，使煤中腐植酸能充分萃取；
S4、将得到的腐植酸溶液利用抽送泵抽送到螯合槽中，在得到的腐植酸溶液中按比例加入理论计算所需的氮、磷、钾养分，始终保持物料温度在80℃，螯合时间为2小时，并充分搅拌均匀，以防止腐植酸液体凝固，让腐植酸与氮磷钾等物质充分反应，当加入氮、磷、钾等原料后，混合料浆含水率：25％～30％；
S5、将上述充分反应后的物料用泵泵入喷浆造粒干燥一体机内进行造粒、烘干，喷浆造粒干燥一体机主要控制技术指标：
机头温度：300℃～350℃、喷浆造粒干燥机空气压力：3×105Pa干燥机出口温度：100℃～110℃；
S6、从造粒机出来的物料经筛分后，即得成品，分析合格后，包装出售：
优选的，在步骤S5中，喷浆造粒干燥一体机主要控制技术指标：机头温度：300℃～350℃、喷浆造粒干燥机空气压力：3×105Pa、干燥机出口温度：100℃～110℃。
优选的，在步骤S3制备后形成的腐植酸液的含水分为80％。
优选的，所述尿素、磷酸一铵、硫酸钾、腐植酸液的重量组分比为尿素22％、磷酸一铵26％、硫酸钾25％、腐植酸液27％。
优选的，本生产工艺制备的活性腐植酸复合肥中各氧分含量为：N％：16％、P2O5％：16％、K2O％：16.64％。
优选的，本生产工艺制备的活性腐植酸复合肥中总腐植酸含量为≥10％，活性腐植酸含量为≥6％，PH值9～11。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明的产品生产原料使用低品位风化褐煤，提取风化褐煤中的腐殖质、有机酸、矿质养分等物质，生产成本相对低廉，提高了有机质在土壤中的转化速度和转化率，增加了产品中活性腐植酸含量，各种微量元素及氮磷钾以螯合形态存在，养分的吸收率、利用率、土壤理化性状都得到明显提高和改善，农作物增产幅度可达15％～30％。
2、本发明的生产工艺对含水80％活性腐植酸液体无需烘干处理，即可直接配以氮磷钾等大量元素，就进行造粒，使得活性腐植酸产量高，需时短，节省大量燃料和能源；通过添加碱液，使得得到的腐植酸液无需进行沉降，节省大量时间；
3、本发明由于是采用含水分80％的腐植酸液体配入氮、磷、钾等原料，并保持80℃的温度，在此条件下，氮、磷、钾等原料能在水中充分溶解，并且腐植酸能在水溶液中与配入的氮、磷、钾等原料发生螯合反应，生成相应的氮、磷、钾腐植酸螯合物，得到真正的螯合肥料，能充分发挥螯合肥料缓释、高效的作用，并能充分发挥活性腐植酸增效化肥、改良土壤、提高产量、改善农产品品质的作用，由于是在高水分条件下，氮、磷、钾等原料能在水中充分溶解，因此能使物料充分混和均匀，保证造出的肥料颗粒每一粒的养分都均匀，内外都一致；由于肥料颗粒养分一致，施肥时，施相同量的肥料，各棵农作物得到的养分一致，从而使农作物长势整齐，收获期一致。
4、本发明产品使用喷浆造粒技术，成品为均匀光滑圆形颗粒，强度高，适合机械施肥，省工省力，另外原料的混和、圆颗粒成形主要为物理过程，产品配方可根据不同作物的养分需求随时调整，能够做到产品养分全、品种多、系列化，适应性广，满足多种作物生长对不同养分的需求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，包括如下步骤：
S1、采用褐煤作为腐植酸原料，将褐煤放入粉碎机中进行粉碎处理，将褐煤粉碎成粒径小于0.25mm的粉末；
S2、将煤、碱和水加入到混合溶解槽，按煤、碱、水的100∶6∶400进行配比，稀碱液浓度约为2％；
S3、通入高温水蒸汽进行加热，温度达到80℃后，使煤碱液温度保持在80℃一个小时，使煤中腐植酸能充分萃取；
S4、将得到的腐植酸溶液利用抽送泵抽送到螯合槽中，在得到的腐植酸溶液中按比例加入理论计算所需的氮、磷、钾养分，始终保持物料温度在80℃，螯合时间为2小时，并充分搅拌均匀，以防止腐植酸液体凝固，让腐植酸与氮磷钾等物质充分反应，当加入氮、磷、钾等原料后，混合料浆含水率：25％～30％；
S5、将上述充分反应后的物料用泵泵入喷浆造粒干燥一体机内进行造粒、烘干，喷浆造粒干燥一体机主要控制技术指标：
机头温度：300℃～350℃、喷浆造粒干燥机空气压力：3×105Pa
干燥机出口温度：100℃～110℃；
S6、从造粒机出来的物料经筛分后，即得成品，分析合格后，包装出售：
优选的，在步骤S5中，喷浆造粒干燥一体机主要控制技术指标：机头温度：300℃～350℃、喷浆造粒干燥机空气压力：3×105Pa、干燥机出口温度：100℃～110℃。
优选的，在步骤S3制备后形成的腐植酸液的含水分为80％。
优选的，所述尿素、磷酸一铵、硫酸钾、腐植酸液的重量组分比为尿素22％、磷酸一铵26％、硫酸钾25％、腐植酸液27％。
优选的，本生产工艺制备的活性腐植酸复合肥中各氧分含量为：N％：16％、P2O5％：16％、K2O％：16.64％。
优选的，本生产工艺制备的活性腐植酸复合肥中总腐植酸含量为≥10％，活性腐植酸含量为≥6％，PH值9～11。
综上所述：本发明提供的一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，本发明的产品生产原料使用低品位风化褐煤，提取风化褐煤中的腐殖质、有机酸、矿质养分等物质，生产成本相对低廉，提高了有机质在土壤中的转化速度和转化率，增加了产品中活性腐植酸含量，各种微量元素及氮磷钾以螯合形态存在，养分的吸收率、利用率、土壤理化性状都得到明显提高和改善，农作物增产幅度可达15％～30％。
本发明的生产工艺对含水80％活性腐植酸液体无需烘干处理，即可直接配以氮磷钾等大量元素，就进行造粒，使得活性腐植酸产量高，需时短，节省大量燃料和能源；通过添加碱液，使得得到的腐植酸液无需进行沉降，节省大量时间；
本发明由于是采用含水分80％的腐植酸液体配入氮、磷、钾等原料，并保持80℃的温度，在此条件下，氮、磷、钾等原料能在水中充分溶解，并且腐植酸能在水溶液中与配入的氮、磷、钾等原料发生螯合反应，生成相应的氮、磷、钾腐植酸螯合物，得到真正的螯合肥料，能充分发挥螯合肥料缓释、高效的作用，并能充分发挥活性腐植酸增效化肥、改良土壤、提高产量、改善农产品品质的作用，由于是在高水分条件下，氮、磷、钾等原料能在水中充分溶解，因此能使物料充分混和均匀，保证造出的肥料颗粒每一粒的养分都均匀，内外都一致；由于肥料颗粒养分一致，施肥时，施相同量的肥料，各棵农作物得到的养分一致，从而使农作物长势整齐，收获期一致。
本发明产品使用喷浆造粒技术，成品为均匀光滑圆形颗粒，强度高，适合机械施肥，省工省力，另外原料的混和、圆颗粒成形主要为物理过程，产品配方可根据不同作物的养分需求随时调整，能够做到产品养分全、品种多、系列化，适应性广，满足多种作物生长对不同养分的需求。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、采用褐煤作为腐植酸原料，将褐煤放入粉碎机中进行粉碎处理，将褐煤粉碎成粒径小于0.25mm的粉末；
S2、将煤、碱和水加入到混合溶解槽，按煤、碱、水的100∶6∶400进行配比，稀碱液浓度约为2％；
S3、通入高温水蒸汽进行加热，温度达到80℃后，使煤碱液温度保持在80℃一个小时，使煤中腐植酸能充分萃取；
S4、将得到的腐植酸溶液利用抽送泵抽送到螯合槽中，在得到的腐植酸溶液中按比例加入理论计算所需的氮、磷、钾养分，始终保持物料温度在80℃，螯合时间为2小时，并充分搅拌均匀，以防止腐植酸液体凝固，让腐植酸与氮磷钾等物质充分反应，当加入氮、磷、钾等原料后，混合料浆含水率：25％～30％；
S5、将上述充分反应后的物料用泵泵入喷浆造粒干燥一体机内进行造粒、烘干，喷浆造粒干燥一体机主要控制技术指标：
机头温度：300℃～350℃、喷浆造粒干燥机空气压力：3×105Pa
干燥机出口温度：100℃～110℃；
S6、从造粒机出来的物料经筛分后，即得成品，分析合格后，包装出售。
2.根据权利要求1所述的一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，其特征在于：在步骤S5中，喷浆造粒干燥一体机主要控制技术指标：机头温度：300℃～350℃、喷浆造粒干燥机空气压力：3×105Pa、干燥机出口温度：100℃～110℃。
3.根据权利要求1所述的一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，其特征在于：在步骤S3制备后形成的腐植酸液的含水分为80％。
4.根据权利要求1所述的一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，其特征在于：所述尿素、磷酸一铵、硫酸钾、腐植酸液的重量组分比为尿素22％、磷酸一铵26％、硫酸钾25％、腐植酸液27％。
5.根据权利要求1所述的一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，其特征在于：本生产工艺制备的活性腐植酸复合肥中各氧分含量为：N％：16％、P2O5％：16％、K2O％：16.64％。
6.根据权利要求1所述的一步法融浆螯合活性腐植酸复合肥连续生产工艺，其特征在于：本生产工艺制备的活性腐植酸复合肥中总腐植酸含量为≥10％，活性腐植酸含量为≥6％，PH值9～11。
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