CN114773122A - 一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙及其制备方法 - Google Patents
一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙及其制备方法，属于磷肥生产技术领域，本发明针对富过磷酸钙现有技术中存在的重金属含量高、不含中微量元素硫、镁和硼、没有使用硫磺进行包膜等不足之处，通过选用重金属含量低的重钙矿粉进行生产，且在生产过程中，添加中微量元素硫、镁、硼，之后再用硫磺液体进行包膜，发明一种低重金属富含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙，解决了现代农业生产中土壤中氮、磷、硫、镁、硼元素缺乏的制约因素，同时硫包膜后起到养分缓慢释放的效果，达到提升土壤供肥能力和延长肥效期，为作物整个生育期提供持续、全面的矿质营养，提高作物的产量、品质和安全性。
Description
技术领域
本发明属于磷肥生产技术领域，具体的说，涉及一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙及其制备方法。
背景技术
农业生产中磷肥是一种广泛应用的无机肥料，过磷酸钙是一种最为传统沿用至今的磷肥，过磷酸钙又分为普通过磷酸钙、富过磷酸钙、重过磷酸钙。富过磷酸钙简称富钙，其有效P2O5含量介于重过磷酸钙和过磷酸钙之间，产品的主要成分是Ca(H2PO4)2.H2O和CaSO4，其次还有水溶P2O5﹑游离酸和H2O，有效P2O5根据客户需求不同，主要有24％﹑26％﹑28％﹑30％﹑32％﹑34％等规格。
作物整个生育期所必须的营养元素有大量元素(氮、磷、钾)﹑中量元素(钙、镁、硫、氯)和微量元素(铁、铜、硼、锌、锰、钼、镍)等17种，中量元素是作物生长过程中需要量次于氮、磷、钾而高于微量元素的营养元素，占作物干物重的0.1％-0.5％，通常指钙、镁、硫、氯四种元素。其中钙、镁、硫三种中量元素对作物生长发育的作用是：(1)钙是细胞壁的组分、细胞分裂所必需的成分、与钙调蛋白结合形成Ca+-CaM系统，作物生产发育过程中充当信号传递的第二信使，同时具有调节介质的生理平衡避免草酸危害等功能；(2)镁是叶绿素的组分和酶的活化剂，能促进ATP或ADP水解为磷酸和能量，具有促进作物光合作用、呼吸作用等生理代谢过程。(3)硫参与蛋白质、氨基酸的组成，是固氮酶中铁氧蛋白的铁硫中心，辅酶A、苹果酸脱氢酶、磷酸甘油酸脱氢酶中都含有硫氢基-SH，对植物呼吸作用、淀粉合成、脂肪代谢起促进作用，是叶绿体内膜硫脂和铁氧蛋白的重要成分，促进光合作用，施硫可增加可溶氮、硫化物、氨基酸等，提升植物抗旱、抗寒、抗病等抗逆能力。
土壤中硫养分以有机、无机多种形态存在，呈多种氧化形态，而植物根系从土壤中只以硫酸根形态吸收硫，作物吸收硫营养呈单峰曲线，逐渐增多后减少，故补充的硫肥除含硫酸根硫外，还需其他形态的硫。研究表明：我国耕地土壤缺硫面积约占30％，超过20％的耕地土壤潜在缺硫，增施硫肥成为现代农业解决土壤缺硫及提升作物产质量的有效措施。用硫磺进行包膜，能为土壤补充单质硫营养，同时硫营养逐步释放才能带动其它养分的释放，使富过磷酸钙的肥料具有缓释的效果，满足作物整个生育期的需求，同时单质硫氧化过程中还能杀菌，可起到减少作物病害发生的作用。另外硫磺包膜材料在土壤中是可降解的，相对于树脂包膜材料，不会造成土壤的二次污染，可提高产品的安全性。微量元素硼，具有促进体内碳水化合物的运输和代谢，参与半纤维及细胞壁物质的合成，促进细胞伸长和细胞分裂，促进生殖器官的建成和发育，调节酚的代谢和木质化作用，可提高豆科作物根瘤的固氮能力。增施钙、镁、硫、硼等中微量元素肥，能促进磷营养的协同吸收和利用，能明显促进作物的生长发育，提升作物的产量和品质。
自然源和人类活动是土壤重金属的主要来源，随着社会的发展，人类活动对土壤环境的干扰日益加剧，工业和农业活动常造成土壤重金属污染，继而导致农作物重金属含量超标，严重威胁人类的健康。李生秀等人研究表明：磷肥的投入增加了土壤重金属元素铅Pb和镉Cd的含量，Williams C H研究指出土壤中的铅Pb和镉Cd主要来源于磷肥。近年，随着现代农业技术和化工技术的发展，出现土壤重金属超标现象严重、中微量元素耗竭和缺乏的情况越来越普遍及严重、施用树脂类包膜材料的缓控释肥导致土壤二次污染现象越来越严重、众多磷肥产品中无低重金属且含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙等问题，故需研发生产一种低含量重金属含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙肥料，增加富过磷酸钙的功能和安全性，满足作物整个生育期对各大中微量元素的需求，促进作物的生长发育，减少病害的发生，提升作物的产量、品质和安全性。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙及其制备方法，针对富过磷酸钙现有技术中存在的重金属含量高、不含中微量元素硫、镁和硼、没有使用硫磺进行包膜等不足之处，通过选用重金属含量低的重钙矿粉进行生产，且在生产过程中，添加中微量元素硫、镁、硼，之后再用硫磺液体进行包膜，发明一种低重金属富含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙，解决了现代农业生产中土壤中氮、磷、硫、镁、硼元素缺乏的制约因素，同时硫包膜后起到养分缓慢释放的效果，达到提升土壤供肥能力和延长肥效期，为作物整个生育期提供持续、全面的矿质营养，提高作物的产量、品质和安全性。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
所述的一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙包括：磷酸36.5～38.5份，低重金属含量的重钙矿粉31.5～33.0份，液态硫4.3～7.35份，硫酸13～19.8份，一水硫酸镁1.2份，硼砂0.1份。
上述一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙的制备方法包括如下步骤：
(1)硫磺液化：将硫磺用0.5-1MP蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质后储备于精硫槽；
(2)混合：将磷酸与低重金属含量的重钙矿粉混合，搅拌反应20s后进入化成室；
(3)切削：物料在化成室反应45min后经切削器切割，再输送至熟化库；
(4)原料筛分：将熟化库的物料输送至原料筛，筛分合格的物料添加一水硫酸镁、硼砂和水后进入造粒机进行造粒；
(5)喷硫：造粒后的物料用液硫枪将液硫均匀的喷洒在物料表面；
(6)干燥：喷洒好液硫的物料输送至干燥机经热风干燥。
进一步地，所述的物料干燥后再经过工艺筛分、成品筛分，筛分合格的物料进入成品包装系统计量包装。
进一步地，步骤(1)的液态硫生产时从精硫槽用液硫泵输送至生产线的液硫槽，且全程用130～150℃蒸汽保温。
进一步地，步骤(2)的磷酸P2O5含量>46.5％。
进一步地，步骤(2)的低重金属含量的重钙矿粉P2O5含量>32％。
进一步地，步骤(3)物料的熟化时间为3-5天。
本发明的有益效果：
1、本发明通过选用重金属含量低的重钙矿粉进行生产，且在生产过程中，添加中微量元素硫、镁、硼，之后再用硫磺液体进行包膜，发明一种低重金属富含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙，通过施用这种肥料，旨在降低磷肥对土壤造成重金属污染的程度，增加土壤中大中微量元素氮、磷、硫、镁、硼的含量，为农作物的生长提供全面、充足的矿质营养，高效了解决现代农业生产中土壤中氮、磷、硫、镁、硼元素缺乏的制约因素，同时硫包膜后起到养分缓慢释放的效果，达到提升土壤供肥能力和延长肥效期，为作物整个生育期提供持续、全面的矿质营养，提高作物的产量、品质和安全性。
2、本发明镁的含量为0.6％～1.2％，能为作物生长发育提供镁营养；总硫含量≥6％，单质硫含量为5％～7％，而云南省富过磷酸钙的地方标准中均不含单质硫，能为作物营养生长长期提供充足的硫营养；微量元素硼含量为0.05％～0.1％，高于复合肥料和大量元素肥料的国家标准，能为作物生长发育提供充足的硼营养；总磷﹑有效磷﹑水溶性磷养分含量分别为36％～38％﹑30％～36％﹑24％～28％，均高于云南省富过磷酸钙一等品的地方标准，能为作物营养生长提供充足有效的磷营养。
3、本发明使用单质硫进行包膜，增加富过磷酸钙产品中硫营养含量及形态的同时，减缓养分释放的速度，增加肥料的肥效期，并兼顾杀菌，可减少作物病害的发生。
4、本发明使用的磷酸含固量≤7％，可使生产的富过磷酸钙具有较高水溶性。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
根根云南省富过磷酸钙企业标准中各指标的含量，本发明的的指标范围如下表：
表1：
表2：
| 指标 | YPH重钙矿粉 | 国标 |
| 砷As | ≤0.003 | ≤0.005％ |
| 铅Pb | ≤0.0077 | ≤0.02％ |
| 镉Cd | ≤0.0003 | ≤0.05％ |
| 铬Cr | ≤0.0129 | ≤0.01％ |
| 汞Hg | ≤0.000003 | ≤0.0005％ |
实施例1
一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙包括：磷酸36.5份，低重金属含量的重钙矿粉31.5份，液态硫4.3份，硫酸13份，一水硫酸镁1.2份，硼砂0.1份。其制备方法包括如下步骤：
(1)硫磺液化：将硫磺用0.5～1MP蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质后储备于精硫槽，生产时将液态硫从精硫槽用液硫泵输送至生产线的液硫槽，全程用130～150℃蒸汽保温；
(2)混合：将P2O5含量>46.5％的磷酸与200目P2O5含量>32％低重金属含量的重钙矿粉混合，搅拌反应20s后进入化成室；
(3)切削：物料在化成室反应45min后经切削器切割，再经皮带机输送至熟化库，粉状物料在化成库熟化3～5天；
(4)原料筛分：通过铲车、皮带机等将熟化库的物料输送至复合肥装置原料筛，筛分合格的原料添加一水硫酸镁、硼砂和水后进入造粒机进行造粒，筛分不合格的原料经破碎后并入原料再进原料筛；
(5)喷硫：造粒后的物料用液硫枪将液硫均匀的喷洒在物料表面；
(6)干燥：喷洒好液硫的物料输送至干燥机经热风干燥。
(7)物料干燥后通过斗提机、皮带等输入工艺筛，筛分不合格物料并入进原料筛之前的原料，筛分合格的物料经输送设备输送至成品筛再次筛分，成品筛分不合格的物料并入进原料筛之前的原料，筛分合格的物料通过输送设备进入成品包装系统计量包装。
实施例2
一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙包括：磷酸37.5份，低重金属含量的重钙矿粉32.5份，液态硫6.3份，硫酸16份，一水硫酸镁1.2份，硼砂0.1份。其制备方法包括如下步骤：
(1)硫磺液化：将硫磺用0.5～1MP蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质后储备于精硫槽，生产时将液态硫从精硫槽用液硫泵输送至生产线的液硫槽，全程用130～150℃蒸汽保温；
(2)混合：将P2O5含量>46.5％的磷酸与200目P2O5含量>32％低重金属含量的重钙矿粉混合，搅拌反应20s后进入化成室；
(3)切削：物料在化成室反应45min后经切削器切割，再经皮带机输送至熟化库，粉状物料在化成库熟化3～5天；
(4)原料筛分：通过铲车、皮带机等将熟化库的物料输送至复合肥装置原料筛，筛分合格的原料添加一水硫酸镁、硼砂和水后进入造粒机进行造粒，筛分不合格的原料经破碎后并入原料再进原料筛；
(5)喷硫：造粒后的物料用液硫枪将液硫均匀的喷洒在物料表面；
(6)干燥：喷洒好液硫的物料输送至干燥机经热风干燥。
(7)物料干燥后通过斗提机、皮带等输入工艺筛，筛分不合格物料并入进原料筛之前的原料，筛分合格的物料经输送设备输送至成品筛再次筛分，成品筛分不合格的物料并入进原料筛之前的原料，筛分合格的物料通过输送设备进入成品包装系统计量包装。
实施例3
一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙包括：磷酸38.5份，低重金属含量的重钙矿粉33份，液态硫7.35份，硫酸19.8份，一水硫酸镁1.2份，硼砂0.1份。其制备方法包括如下步骤：
(1)硫磺液化：将硫磺用0.5～1MP蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质后储备于精硫槽，生产时将液态硫从精硫槽用液硫泵输送至生产线的液硫槽，全程用130～150℃蒸汽保温；
(2)混合：将P2O5含量>46.5％的磷酸与200目P2O5含量>32％低重金属含量的重钙矿粉混合，搅拌反应20s后进入化成室；
(3)切削：物料在化成室反应45min后经切削器切割，再经皮带机输送至熟化库，粉状物料在化成库熟化3～5天；
(4)原料筛分：通过铲车、皮带机等将熟化库的物料输送至复合肥装置原料筛，筛分合格的原料添加一水硫酸镁、硼砂和水后进入造粒机进行造粒，筛分不合格的原料经破碎后并入原料再进原料筛；
(5)喷硫：造粒后的物料用液硫枪将液硫均匀的喷洒在物料表面；
(6)干燥：喷洒好液硫的物料输送至干燥机经热风干燥。
(7)物料干燥后通过斗提机、皮带等输入工艺筛，筛分不合格物料并入进原料筛之前的原料，筛分合格的物料经输送设备输送至成品筛再次筛分，成品筛分不合格的物料并入进原料筛之前的原料，筛分合格的物料通过输送设备进入成品包装系统计量包装。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (7)
1.一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙，其特征在于：所述的一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙包括：磷酸36.5～38.5份，低重金属含量的重钙矿粉31.5～33.0份，液态硫4.3～7.35份，硫酸13～19.8份，一水硫酸镁1.2份，硼砂0.1份。
2.根据权利要求1所述的一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙的制备方法，其特征在于：所述的含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙的制备方法包括以下步骤：
硫磺液化：将硫磺用0.5-1MP蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质后储备于精硫槽；
混合：将磷酸与低重金属含量的重钙矿粉混合，搅拌反应20s后进入化成室；
切削：物料在化成室反应45min后经切削机切割，经撒扬机后输送至熟化库；
原料筛分：将熟化库的物料输送至原料筛，筛分合格的物料添加一水硫酸镁、硼砂和水后进入造粒机进行造粒；
喷硫：造粒后的物料用液硫枪将液硫均匀的喷洒在物料表面；
干燥：喷洒好液硫的物料输送至干燥机经热风干燥。
3.根据权利要求2所述的一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙的制备方法，其特征在于：所述的物料干燥冷却后再经过工艺筛分、成品筛分，筛分合格的物料进入成品包装系统计量包装。
4.根据权利要求2所述的一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙的制备方法，其特征在于：步骤（1）的液态硫生产时从精硫槽用液硫泵输送至生产线的液硫槽，且全程用130～150℃蒸汽保温。
5.根据权利要求1或2所述的一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙的制备方法，其特征在于：步骤（2）的磷酸P2O5含量>46.5%。
6.根据权利要求1或2所述的一种含中微量元素的硫包膜富过磷酸钙的制备方法，其特征在于：步骤（2）的低重金属含量的重钙矿粉P2O5含量>32%。
7.根据权利要求2所述的一种含中微量元素硫的包膜富过磷酸钙的制备方法，其特征在于：步骤（3）物料的熟化时间为3-5天。
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