CN1163447C - 氮磷钾三元复肥的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种氮磷钾三元复肥的生产方法，以固体尿素或浓度为99%～99.5%的热尿素液、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾为原料，采用熔融法制备，其主要工艺步骤是制备含水量小于1%的熔融料浆及完全用熔融料浆造粒或用熔融料浆与固体混合物料造粒或用热尿素液与固体混合物料造粒。此种方法不仅生产的复肥养分分布均匀，成粒物性好，粒子强度提高50～80%，粒度均匀，便于贮运及施用，而且能减少氮的损失。
Description
技术领域
本发明属于氮磷钾三元复肥的生产方法，特别涉及熔融法制高浓度氮磷钾三元复肥的生产方法。
背景技术
氮磷钾三元复肥的生产方法，通常为固体法与料浆法。固体法是以尿素、磷铵、硫铵、碳铵、硝铵、普钙、重钙、氯化钾、硫酸钾等固体基础肥料为原料，选取上述原料中的几种按一定比例直接混合，添加一定水分造粒，再经干燥去除水分即可获得所需复肥。料浆法是将上述基础肥料的含水浆液同其固体颗粒造粒，经干燥制得成品复肥。尽管上述方法较为成熟，得到普遍采用，但也存在以下不足：1、直接用固体基础肥料混合造粒，由于掺混不均匀分层，降低了肥料的施用效率；2、造粒时添加水分或采用含水料浆，造粒后需干燥蒸发除去水分，不仅会造成部分养分损失，还会增加能耗与成本；3、尿素加水熔融不仅会导致尿素水解、增大氮的损失，还会生成有害物缩二脲；4、成粒强度较差，影响贮运保存及施用效果。
熔融法是近年来复肥制造领域的一种新的生产方法，相对于固体法和料浆法，其优点在于去掉了成粒后的蒸发干燥工序，且成粒强度大大提高。但熔融法毕竟是一种新的方法，还有待发展与完善。上海化工研究院化肥所陈明良等发表的《熔体法制尿基NPK复混肥的工艺研究》(化肥工业，第26卷第1期第31～33页)中介绍了以固体尿素、磷酸一铵、氯化钾为原料添加部分填充剂制16-16-16的三元复混肥的工艺步骤及相关参数，主要内容为：将固体尿素、磷酸一铵、氯化钾、填充剂采用油浴加热至熔融，另按设定的尿素浓度加入沸水制备成所需料浆，采用油冷造粒。中国专利申请1040189A提供了一种“熔融喷浆造粒复合肥及制造方法”，该法是将尿素和硫酸钾加水混合配制含N、K2O的熔融料浆，用加压或机械方法将料浆送至造粒机造粒。上述两份资料所记载的熔融法工艺的不足之处是在有尿素组成的熔融料浆的制备过程中加入了一定量的水，这样将会使尿素水解生成有害物缩二脲并导致氮的损失，而且会增大复肥成品的含水量，降低颗粒强度和施用效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改进的熔融法制氮磷钾三元复肥的生产方法，以提高产品成粒强度与施用效率并减少养分损失、降低生产成本。
本发明的目的是这样实现的：在制定工艺时，尽量降低熔融料浆的含水量并根据熔融料浆的流动性特点配以相应的造粒工艺。
本发明提供的方法以固体尿素或浓度为95％～99.5％的热尿素液、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾为原料，具体操作如下：
1.以固体尿素、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾为原料生产三元复肥
(1)混料
将固体尿素、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾混合均匀。
(2)制备料浆
将上述混合均匀的物料放入反应釜，在搅拌下加热至90～130℃保温5～10分钟制备熔融料浆，料浆所含水分低于1％。
(3)造粒
将熔融料浆送至造粒机造粒。经冷却、筛分后即得符合规格的氮磷钾三元复肥。
2.以浓度为95％～99.5％的热尿素液、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾为原料生产三元复肥
(1)混料
将固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾混合均匀。
(2)制备料浆
首先将热尿素液加入反应釜，然后在搅拌下加入上述混合均匀的物料，加热至90～130℃保温5～10分钟制备熔融料浆，料浆所含水分低于1％。
(3)造粒
将熔融料浆送至造粒机造粒。经冷却、筛分后即得符合规格的氮磷钾三元复肥。
3.以浓度为95％～99.5％的热尿素液、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾为原料生产三元复肥
(1)混料
将固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾混合均匀。
(2)制备料浆
首先将热尿素液加入反应釜，然后在搅拌下加入上述混合物料的10％～50％，加热至90～130℃保温5～10分钟制备熔融料浆，料浆所含水分低于1％。
(3)造粒
首先将来用于制备料浆的固体磷铵与固体氯化钾或硫酸钾的混合物料放入造粒机，然后将熔融料浆喷入造粒机造粒。经冷却、筛分后即得符合规格的氮磷钾三元复肥。
4.以浓度为95％～99.5％的热尿素液、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾生产三元复肥
(1)混料
将固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾混合均匀。
(2)造粒
首先将上述混合均匀的物料放入造粒机，然后将温度为140～145℃热尿素液喷入造粒机造粒。经冷却、筛分后即得符合规格的氮磷钾三元复肥。
本发明提供的上述方法均采用转筒式或盘式造粒机造粒。配料时，固体尿素或热尿素液、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾的配比根据所需复肥的养分与规格确定，在满足养分与氮磷钾含量的前提下，从节约成本出发，可加入一定填料。所加入的填料，可以选用膨润土、粘土或高岭土。
本发明具有以下优点：
1.混合配料、搅拌熔融，能使物料充分混合，制出的复肥养分分布均匀，避免了固体物料掺混不匀、分层等，能为农作物均匀地提供养分，提高施肥效率。
2.成粒物性好。粒子强度提高50～80％，粒度均匀，便于贮运及施用。加热熔融在几乎无水的条件下进行，减少尿素水解损失。
3.与尿素生产厂结合，只需增加少量设备(但可减小尿素造粒塔负荷)便可与尿素联产高浓度氮磷钾三元复肥，能耗大大降低，投资远小于普通复肥装置。
4.产品养分含量高，可生产总养分为40～60％，N∶P2O5∶K2O为1∶1∶1、1∶0.5∶0.5等各种规格三元复肥，亦可按农作物生长所需养分配制，能更好地满足现代农业生产科学施肥的需求。
具体实施方式
实施例1：
本实施例以粒径＜0.142毫米的固体尿素(N 45％)、固体氯化钾(K2O 62％)、固体磷铵(N 11％、P2O5 53％)为原料，按下列方式配料：
尿 素 350公斤
氯化钾 300公斤
磷 铵 350公斤
操作时，首先将三种固体原料混合均匀，然后将混合均匀的物料加入搅拌反应釜，加热至115～120℃保温5～10分钟制备熔融料浆，待熔融料浆制备好后用泵将其喷到转筒式造粒机返料料幕上进行涂布造粒，冷却后即可制得粒度为2～3毫米、N∶P2O5∶K2O＝19∶19∶19，总养分为57％的氮磷钾三元复肥1000公斤。
实施例2：
本实施例以浓度为99％的热尿素液、粒径＜0.142毫米的固体磷铵(N 11％、P2O5 45％)、固体氯化钾(K2O 62％)为原料，按下列方式配料：
热尿素液 450公斤
磷 铵 300公斤
氯 化 钾 250公斤
操作步骤如下：
1.分别将100公斤磷铵与50公斤氯化钾、200公斤磷铵与200公斤氯化钾混合均匀。
2.将热尿素液加入反应釜，然后在搅拌下加入100公斤磷铵与50公斤氯化钾的混合物料，加热至115～120℃保温5～10分钟制备熔融料浆。
3.将200公斤磷铵与200公斤氯化钾的混合物料加入转筒式造粒机，并将熔融料浆喷入转筒造粒机同固体物料进行团聚造粒。
4.向造粒机中通人冷空气将粒子冷却固化，冷却后即可制得粒度为2～4毫米，N 23.5％、P2O5 13.5％、K2O 15％，总养分为52％的氮磷钾三元复肥1000公斤。
实施例3：
本实施例以浓度为99％的热尿素液、粒度小于0.142毫米的固休磷铵(N 11％、P2O5 45％)、固体氯化钾(K2O 60％)为原料，按下列方式配料：
热尿素液 450公斤
磷 铵 300公斤
氯 化 钾 250公斤
操作时，首先将固体磷铵与固体氯化钾混合均匀并置于转筒造粒机内，然后将140℃左右的尿素生产厂浓缩的热尿素液送至转筒造粒机涂布包裹造粒，约20～30分钟，就可制得粒度为2～4毫米，N 23.5％、P2O513.5％、K2O 15％，总养分为52％的氮磷钾三元复肥1000公斤。
实施例4：
本实施例以浓度为99％的热尿素液、粒度小于0.142毫米的固体磷铵(N 11％、P2O5 45％)、固体硫酸钾(K2O 52％)、粘土为原料，按下列方式配料：
热尿素液 220公斤
磷 铵 300公斤
硫酸钾 250公斤
粘 土 230公斤
操作时，首先将固体磷铵、固体硫酸钾、粘土混合均匀置于盘式造粒机内，再将温度为140℃左右的尿素生产厂浓缩的热尿素液均匀涂布包裹，约20～30分钟，就可制得粒度为2～4毫米，N 13.5％、P2O5 13.5％、K2O 13％，总养分为40％的氮磷钾三元复肥1000公斤。
Claims (4)
1.一种氮磷钾三元复肥的生产方法，其特征在于以固体尿素、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾为原料，工艺步骤如下：
(1)混料
将固体尿素、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾混合均匀，
(2)制备料浆
将上述混合均匀的物料放入反应釜，在搅拌下加热至90～130℃保温5～10分钟制备熔融料浆，料浆所含水分低于1％，
(3)造粒
将熔融料浆送至造粒机造粒，经冷却、筛分后即得符合规定的氮磷钾三元复肥。
2.一种氮磷钾三元复肥的生产方法，其特征在于以浓度为95％～99.5％热尿素液、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾为原料，工艺步骤如下：
(1)混料
将固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾混合均匀，
(2)制备料浆
首先将热尿素液加入反应釜，然后在搅拌下加入上述混合物料的10％～50％，加热至90～130℃保温5～10分钟制备熔融料浆，料浆所含水分低于1％，
(3)造粒
首先将未用于制备料浆的固体磷铵与固体氯化钾或硫酸钾的混合物料放入造粒机，然后将熔融料浆喷入造粒机造粒，经冷却、筛分后即得符合规格的氮磷钾三元复肥。
3.一种氮磷钾三元复肥的生产方法，其特征在于以浓度为95％～99.5％的热尿素液、固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾为原料，工艺步骤如下：
(1)混料
将固体磷铵、固体氯化钾或硫酸钾混合均匀，
(2)造粒
首先将上述混合均匀的物料放入造粒机，然后将温度为140～145℃热尿素液喷入造粒机涂布包裹造粒，经冷却、筛分后即得符合规格的氮磷钾三元复肥。
4.根据权利要求1或2或3所述的氮磷钾三元复肥的生产方法，其特征在于采用转筒式或盘式造粒机造粒。
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