專利名稱：保水抗旱復(fù)合肥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多種肥料與含有潤濕劑、涂層的混合物組成的有機(jī)無機(jī)型保水抗旱復(fù)合肥。
目前，國內(nèi)已有多項(xiàng)保水型肥料研制成功，但這些肥料主要是采用無機(jī)原料或礦石為主要原料，再添加常規(guī)高分子吸水樹脂或其它具有吸水保水功能的材料，采用簡單的“摻合法”(即直接干混配合)來進(jìn)行生產(chǎn)的。
這種肥料的優(yōu)點(diǎn)是具有一定的保水性和保苗促長效果，且加工工藝簡單、設(shè)備簡便。但這種肥料也存在明顯的不足之處和局限性1、產(chǎn)品成本偏高，保水能力弱由于目前現(xiàn)有的保水型肥料加入肥料當(dāng)中的高分子吸水樹脂是采用以丙稀酸類和淀粉生產(chǎn)的樹脂，這類樹脂的成本昂貴(達(dá)3～5萬元/噸)，因此，要想在肥料中加入這類樹脂就出現(xiàn)兩難局面一是當(dāng)人們加入達(dá)到有效份量的吸水樹脂時(shí)，肥料產(chǎn)品成本就會(huì)比常規(guī)復(fù)合肥價(jià)格高出40％～100％，這個(gè)價(jià)位農(nóng)民一般很難接受，尤其是在農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格低迷或不穩(wěn)定的時(shí)期，且廠家也往往不愿意生產(chǎn)這種產(chǎn)品，因而其勢必會(huì)失去推廣使用的價(jià)值；二是如果我們想通過減少吸水樹脂的辦法來降低成本(如加入量降至1％以下)，產(chǎn)品成本價(jià)格是下來了，但產(chǎn)品本身的吸水保水能力卻又較弱。因?yàn)樽匀唤缰械乃萃s質(zhì)較多，這使得肥料中加入的本來就少的吸水樹脂因水份中雜質(zhì)的影響而又大打折扣，因而其吸水保水能力自然較弱(經(jīng)實(shí)際檢測證明實(shí)際生產(chǎn)使用當(dāng)中常規(guī)吸水樹脂的吸水保水能力僅為實(shí)驗(yàn)室蒸餾水條件下檢測的30％～40％)。2、規(guī)模生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存現(xiàn)有保水肥料有一定的困難由于吸水樹脂具有超強(qiáng)的吸水吸濕能力，因此，無論在生產(chǎn)、運(yùn)輸還是儲(chǔ)存當(dāng)中，很容易造成肥料本身因極易吸水吸濕而造成肥料分解、溶解或揮發(fā)的問題，尤其在生產(chǎn)過程中的這一問題更為突出。3、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定由于現(xiàn)有的保水產(chǎn)品大多采用“摻合法”進(jìn)行生產(chǎn)，使得每個(gè)包裝單位內(nèi)的吸水樹脂分布并不均勻，因而在使用時(shí)就可能出現(xiàn)一些地方因樹脂多一些而吸水(保水能力就強(qiáng)一些)，而另一些地方因樹脂較少(或根本沒有)，其吸水保水能力就較弱或根本沒有吸水保水能力。因此，產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證。4、肥料利用率低采用“摻合法”生產(chǎn)的保水肥料，與其它一般化肥一樣，由于肥料表面沒有保護(hù)層，肥料的利用率一般僅有30％～40％。這種狀況無形造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。5、長期施用無機(jī)型肥料，對土壤和農(nóng)作物均有不良影響現(xiàn)有的保水型肥料，均為無機(jī)型肥料，長期施用無機(jī)肥料會(huì)造成土壤和農(nóng)作物品質(zhì)的嚴(yán)重下降。
本發(fā)明的目的是通過利用腈綸廠的“三廢材料”——聚丙烯腈塊還原生產(chǎn)的一種成本低廉的吸水樹脂(0.3～0.5萬元/噸)，結(jié)合調(diào)整原材料配方等技術(shù)性措施，來降低保水型肥料的生產(chǎn)成本；在確保肥料養(yǎng)份的前提下，突出保水肥料中的保水功能比重，以有效提高其吸水保水能力，并解決好規(guī)模生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用當(dāng)中的吸濕問題；同時(shí)，再通過采用目前較為先進(jìn)的、但又經(jīng)我們改進(jìn)包裹涂層材料后的“包膜涂布(層)技術(shù)”來取代現(xiàn)有的生產(chǎn)保水型肥料的“摻合法”生產(chǎn)工藝，使保水型肥料產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性得到較大幅度的提高，并有效提高肥料在使用當(dāng)中的利用率；此外，通過在無機(jī)肥料中引入較大比重的高效有機(jī)質(zhì)，使肥料的性質(zhì)從無機(jī)型改變?yōu)橛袡C(jī)無機(jī)型，這對修復(fù)和改善因長期施用無機(jī)肥而對土壤和農(nóng)產(chǎn)品造成的不良影響，提高其品質(zhì)，發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。
本發(fā)明的原理為保水抗旱復(fù)合肥(有機(jī)無機(jī)型)的生產(chǎn)，是首先采用一定顆粒細(xì)度(粉粒狀)的有機(jī)無機(jī)基礎(chǔ)原料，借助肥料中的鹽類(或添加少量輔助鹽類)的液相粘聚成粒，再借助外力使粘聚的顆粒產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，相互間擠壓、流動(dòng)，使其緊密而成團(tuán)狀顆粒肥料，然后對其進(jìn)行熱風(fēng)干燥處理和冷風(fēng)降溫冷卻；當(dāng)物料冷卻后溫度達(dá)到一定程度后，就利用物料的這種余溫，為其表面涂裹上一層具有緩釋作用的活性劑，然后，利用這種活性劑作為物料表層的粘合劑，再涂裹上一層具有吸水保水作用的高分子吸水保水材料，即可制成本產(chǎn)品。
原料組成氮4～15重量份磷4～15重量份鉀4～15重量份硅3～5重量份鎂0.5～1.5重量份 鋅0.5～2重量份硼0.01～0.1重量份 鉬0.04～0.1重量份吸水樹脂10～1重量份活性封面劑0.2～3重量份有機(jī)質(zhì)45～10重量份吸水樹脂采用100～1000倍吸水量的產(chǎn)品；活性封面劑常用的有塑料薄膜(聚乙烯)、石蠟、瀝青、無機(jī)化肥等；有機(jī)質(zhì)是指動(dòng)植物的所有有機(jī)物質(zhì)，如淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等。
本保水抗旱復(fù)合肥(有機(jī)無機(jī)型)的生產(chǎn)工藝流程見附圖
。
首先將用于加工有機(jī)基礎(chǔ)肥料的有機(jī)基礎(chǔ)原料(如木糠、豆餅等)，經(jīng)細(xì)度(80～200目)粉碎和發(fā)酵處理后，加工制成有機(jī)基礎(chǔ)肥料，即有機(jī)熟肥，再經(jīng)二次粉碎后與經(jīng)細(xì)度粉碎后的無機(jī)基礎(chǔ)肥料如尿素、硫酸鉀等在常溫(-10℃～40℃)和低濕(＜60％)條件下進(jìn)行混合，造粒(Φ1～4mm)，再經(jīng)干燥、除塵、冷卻、過篩分級處理后，對合格的成粒物料，用活性封面劑(用量＜3％)對物料表面作一次涂裹處理，然后，再以該層活性封面劑作粘結(jié)劑再涂裹，上一層吸水樹脂粉在外層，即可包裝為成品。
生產(chǎn)條件1、生產(chǎn)場所溫度、溫度范圍-10℃至40℃，空氣濕度＜60％。
2、造粒，可用圓盤或轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)造粒(1)采用圓盤造粒機(jī)造粒，要求物料含水量要控制在6％～12％，返料率控制在20％以內(nèi)。無須安排熱風(fēng)干燥工序。
(2)采用轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)造粒，要求物料在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)的溫度控制在50～80℃，物料水份含量控制在2.5～6％，物料加工成顆粒要求達(dá)到40％～60％。
3、干燥機(jī)熱風(fēng)進(jìn)口爐氣溫控制在120℃～150℃(測試位置進(jìn)料箱)。尾氣口控制在70～85℃。
4、回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的直徑1.2～2.2m，長度為10～18米。
5、冷卻器的直徑0.8～1.2m，長度為15～30米。
6、物料在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間為30～100min。
7、出干燥機(jī)的物料不超過85℃，含水量約為1.5％左右，出冷卻機(jī)后的溫度要控制在35℃～45℃，含水量約為1％左右。
8、原材料粉碎時(shí)細(xì)度80～200目，造粒后的合格肥料顆粒要求在直徑1～4mm之間。
本保水抗旱復(fù)合肥的優(yōu)點(diǎn)1、產(chǎn)品生產(chǎn)成本不高，但吸水保水能力強(qiáng)。2、規(guī)模生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用當(dāng)中的吸濕問題得到很好解決。由于我們在這種吸水樹脂中加入了一種表面活性劑，使吸濕問題從根本上得到解決。3、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定而可靠；由于采用“包膜涂布(層)技術(shù)”，使每一個(gè)肥料顆粒上均粘裹上一層均勻的吸水樹脂，從而確保了產(chǎn)品吸水保水功能的均勻度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。4、提高了肥料的利用率由于我們在肥料表面涂裹上了封面劑，使肥料的利用率提高了30％～40％(相當(dāng)于提高了一個(gè)肥料質(zhì)量等級)，這對充分利用原料資源具有重要的意義。5、長期施用本產(chǎn)品可有效調(diào)節(jié)無機(jī)肥對土壤的不良影響。6、能夠適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)，便于產(chǎn)品的推廣使用。由于生產(chǎn)成本不高，農(nóng)民能夠接受，且生產(chǎn)工藝并不復(fù)雜，使得工業(yè)化生產(chǎn)成為可能。
以下結(jié)合實(shí)施例作詳細(xì)描述例1生產(chǎn)1000公斤中濃度保水抗旱復(fù)合肥(有機(jī)無機(jī)型)要求N+P2O5+K2O≥30％，有機(jī)質(zhì)≥15％1、有機(jī)基礎(chǔ)肥料的制備(1)備料(預(yù)備20％的返回料)a、稱取木糠(有機(jī)質(zhì)≥15％)10公斤；b、啤酒濾泥(有機(jī)質(zhì)≥50％，含水量30％)53.57公斤；c、花生餅(有機(jī)質(zhì)≥80％)220公斤；d、尿素(N≥46％)2.6公斤；e、酵母和發(fā)酵粉0.1公斤；f、清水26公斤。
(2)粉碎
將木糠、啤酒濾泥和花生餅分別粉碎至80～200目。
(3)拌合發(fā)酵將木糠、啤酒濾泥、花生餅、酵母和發(fā)酵粉加入28公斤左右的稀釋尿素溶液(尿素濃度約為10％)進(jìn)行拌合，拌合堆放發(fā)酵二周(或采用發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵的，發(fā)酵時(shí)間可縮短為24～72小時(shí))，之后，涼曬三天制干(或用干燥機(jī)制干)，成為約260公斤左右的干品(有機(jī)質(zhì)≥70％)的有機(jī)基礎(chǔ)肥料備用。
(4)二次粉碎在有機(jī)無機(jī)肥混合前，將有機(jī)基礎(chǔ)原料進(jìn)行二次粉碎(80～200目)。
2、無機(jī)基礎(chǔ)肥料的制備(1)備料(預(yù)備20％的返回料)a、尿素(N≥46％)271.75公斤；b、重過磷酸鈣(P2O5≥47％)265.91公斤；c、硫酸鉀(K2O≥60％)208.38公斤；d、硅鎂鉀肥(SiO2≥15％,MgO≥44％)103.28公斤；e、一水硫酸鋅(Zn≥35％)31.25公斤；f、硼酸(B≥17％)5.91公斤；g、鉬酸銨(Mo≥54％)1.16公斤。
(2)粉碎將成顆粒狀的無機(jī)基礎(chǔ)原料粉碎至80～200目。
3、其它原材料的制備(1)高分子吸水樹脂粉75公斤，(2)乳化機(jī)油9公斤，(3)稀釋硫酸(8～9％)80公斤4、稱量配料(1)有機(jī)基礎(chǔ)肥稱量(預(yù)備20％的返回料)從備用的有機(jī)基礎(chǔ)肥料中稱出257.37公斤。
(2)無機(jī)基礎(chǔ)肥料稱量(預(yù)備20％的返回料)a、尿素271.75公斤；b、重過磷酸鈣265.96公斤；c、硫酸鉀208.38公斤；d、硅鎂鉀肥103.28公斤；e、一水硫酸鋅31.25公斤；f、硼酸5.91公斤；g、鉬酸銨1.16公斤。
5、有機(jī)無機(jī)肥混合將備好的有機(jī)無機(jī)基礎(chǔ)肥料放入攪拌機(jī)中，分批攪拌混合均勻(每批5分鐘左右)。
6、圓盤造粒將有機(jī)無機(jī)混合料送入圓盤造粒機(jī)，開機(jī)保持盤面的水平夾角在45°～55°，周邊線速為0.9～1.3m/s，并根據(jù)造粒顆粒大小對夾角和線速進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；開機(jī)時(shí)噴水量保持物料的6％～12％；最終物料出機(jī)時(shí)，水份含量亦不超過比指標(biāo)。在實(shí)際圓盤造粒時(shí)，噴入8％的稀釋硫酸溶液作粘結(jié)劑(亦代替噴水)，以有效提高造粒率和降低返料率。
7、過篩分級將造粒后的物料送入傾斜振動(dòng)篩，將直徑小于1mm和大于4mm的物料分離出來，重新送回粉碎流程再加工。規(guī)格合格的物料，送下一環(huán)節(jié)的雙懸臂混合機(jī)。
8、涂裹活性封面劑將送入雙懸臂混合機(jī)的物料，一邊開機(jī)翻轉(zhuǎn)，一邊噴灑霧狀乳化機(jī)油，噴灑量不超過物料重量的0.9％；攪拌均勻后，送入下一臺(tái)雙懸臂混合機(jī)。物料通過本雙懸臂混合機(jī)的時(shí)間控制在30～60min。
9、涂裹吸水樹脂粉將涂裹活性封面劑后的物料，送入第二臺(tái)雙懸臂混合機(jī)，噴灑粉狀吸水樹脂粉，噴灑量為物料重量的7.5％；攪拌均勻后，將物料送入包裝程序。
10、包裝成品將涂裹樹脂封面劑后的物料，通過漏斗電子計(jì)量后，裝袋出成品。本批產(chǎn)品扣除返回料，剩余成品約為1000公斤。
例2生產(chǎn)200噸低濃度保水抗旱復(fù)合肥(有機(jī)無機(jī)型)舉例要求N+P2O5+K2O≥25％，有機(jī)質(zhì)≥15％
1、有機(jī)基礎(chǔ)肥料的制備(1)備料(預(yù)備20％的返回料)a、木糠(有機(jī)質(zhì)≥15％)6.88噸；b、啤酒濾泥(有機(jī)質(zhì)≥50％，含水30％)13.75噸；c、花生餅(有機(jī)質(zhì)≥80％)47.58噸；d、尿素(N≥46％)0.51噸；e、酵母和發(fā)酵粉18公斤；f、清水5.1噸。
(2)粉碎將木糠、啤酒濾泥和花生餅粉碎至80～200目。
(3)拌合發(fā)酵將木糠、啤酒濾泥、花生餅、酵母和發(fā)酵粉分批加入4.7噸的稀釋尿素溶液(尿素濃度為10％)進(jìn)行拌合均勻，堆入發(fā)酵二周(或采用發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵的，發(fā)酵時(shí)間可縮短為24～72小時(shí))，之后，涼曬三天制干(或用干燥機(jī)制干)，成為約52噸(有機(jī)質(zhì)≥64％)的有機(jī)基礎(chǔ)肥料備用。
2、無機(jī)基礎(chǔ)肥料的生產(chǎn)(1)備料(預(yù)備20％的返回料)a、尿素(N≥46％)48.91噸；b、重過磷酸鈣(P2O5≥47％)42.55噸；c、硫酸鉀(K2O≥60％)33.34噸；d、硅鎂鉀肥(SiO2≥11.5％；MgO≥44％)27.23噸；e、一水硫酸鋅(Zn≥35％)6.25噸；f、硼酸(B≥17％)1.183噸；g、鉬酸銨(Mo≥54％)0.2314噸。
(2)粉碎將成顆粒狀的無機(jī)肥原料粉碎達(dá)80～200目，分類制成無機(jī)基礎(chǔ)肥料。
3、其它原材料制備(1)高分子吸水樹脂粉20噸。
(2)石蠟瀝青稀釋混合用溶液4噸。
(3)稀釋硫酸溶液(8～9％)8噸。
4、稱量配料(1)有機(jī)基礎(chǔ)肥稱量(預(yù)備20％的返回料)從備用的有機(jī)基礎(chǔ)肥料中稱出51.26噸。
(2)無機(jī)基礎(chǔ)肥稱量(預(yù)備20％的返回料)a、尿素48.91噸；b、重過磷酸鈣42.55噸；c、硫酸鉀33.34噸；d、硅鎂鉀肥27.23噸；e、一水硫酸鋅6.25噸；f、硼酸1.183噸；g、鉬酸銨0.2314噸。
5、有機(jī)無機(jī)肥混合將備好的有機(jī)、無機(jī)基礎(chǔ)肥料放入攪拌機(jī)中攪拌混合均勻(每批攪拌時(shí)間約5分鐘)。
6、轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)造粒將有機(jī)無機(jī)混合料送入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，要求造粒機(jī)圓筒直徑在1.2～2.4m，長度3～8m，卸料方向的傾斜角1°～2.5°，轉(zhuǎn)速約為7～162/min。物料在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)的溫度控制在50～80℃，物料水份含量控制大2.5～6％，物料加工成顆粒要求達(dá)到40％～60％。實(shí)際造粒時(shí)，噴灑物料重量4％左右的稀釋硫酸溶液作粘合劑，促進(jìn)造粒的完成，降低返料率。
7、熱風(fēng)干燥將造粒后的物料，送入熱風(fēng)干燥機(jī)，燃煤加熱后，控制熱風(fēng)進(jìn)口爐溫在120℃～150℃之間，出口溫度≤85℃，讓物料在干燥機(jī)內(nèi)停留的時(shí)間保持在25～60min，保持物料在出干燥機(jī)出口時(shí)的水份控制在1.5～2.5％；啟動(dòng)除塵器消除干燥機(jī)和冷卻器中的粉塵和蒸汽。將“三廢”作回收處理。
8、冷卻將熱風(fēng)干燥后的物料送入冷卻器冷卻。要求冷卻器直徑在0.8～1.2m，長度15～30m，進(jìn)口空氣應(yīng)去濕或加熱，以保證進(jìn)入的空氣的相對濕度≤60％，表面空氣速度不應(yīng)大于2.0m/s，使卸出的物料的溫度不大于45℃，游離水份含量不大于0.6％。物料通過冷卻器的時(shí)間為45～90min。
9、過篩分級將冷卻后的物料送入傾斜振動(dòng)篩，將直徑小于1mm和大于4mm的物料分離出來，重新送回粉碎環(huán)節(jié)再加工。規(guī)格合格的物料送入下一環(huán)節(jié)的雙懸臂混合機(jī)。
10、涂裹活性封面劑將送入雙懸臂混合機(jī)的物料，一邊開機(jī)翻轉(zhuǎn)，一邊噴灑霧狀石蠟瀝青混合物稀釋溶液，噴灑量為物料重量的2％，攪拌均勻后，送入下一臺(tái)雙懸臂混合機(jī)。物料通過雙懸臂混合機(jī)的時(shí)間控制在30～60min。
11、涂裹吸水樹脂將涂裹活性封面劑后的物料，送入第二臺(tái)雙懸臂混合機(jī)，噴灑粉狀吸水樹脂，噴灑量為物料重量的10％；攪拌均勻后，將物料送入包裝程序。
12、包裝成品交涂裹樹脂封面劑后的物料，通過漏斗電子稱計(jì)量后，裝袋出成品。本批產(chǎn)品扣除返回料后，剩余成品約為200噸。
權(quán)利要求
1.一種保水抗旱復(fù)合肥，其特征在于①原料組成氮4～15重量份 磷4～15重量份鉀4～15重量份 硅3～5重量份鎂0.5～1.5重量份 鋅0.5～2重量份硼0.01～0.1重量份 鉬0.04～0.1重量份吸水樹脂10～1重量份 活性封面劑0.2～3重量份有機(jī)質(zhì)45～10重量份②對成粒物料用活性封面劑作一次表面涂襄，并以其作粘結(jié)劑再涂裹一層高分子吸水樹脂的包膜涂布工藝。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種保水抗旱復(fù)合肥,以有機(jī)無機(jī)肥作原料,采用對成粒物料用活性封面劑作一次表面涂裹,并以其作粘結(jié)劑再涂裹一層高分子吸水樹脂的包膜涂布工藝。本發(fā)明產(chǎn)品生產(chǎn)成本不高,但吸水保水能力強(qiáng)。規(guī)模生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用當(dāng)中的吸濕問題得到很好解決,而且每一個(gè)肥料顆粒上均粘裹上一層均勻的吸水樹脂,從而確保了產(chǎn)品吸水保水功能的均勻度,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。提高了肥料的利用率,長期施用本產(chǎn)品可有效調(diào)節(jié)無機(jī)肥對土壤的不良影響。
文檔編號C05G3/00GK1323765SQ0110668
公開日2001年11月28日 申請日期2001年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月30日
發(fā)明者林實(shí)忠 申請人:林實(shí)忠