專利名稱：氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緩釋復(fù)合肥料生產(chǎn)方法，具體涉及一種氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩 釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外復(fù)混肥料的發(fā)展在化肥工業(yè)中已占主導(dǎo)地位， 在化肥工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，復(fù)混肥料用量已經(jīng)占化肥用量的709^80%。但是長(zhǎng)期大量施用化肥在 給農(nóng)作物增產(chǎn)的同時(shí)，也給土壤、農(nóng)作物和環(huán)境帶來(lái)很大的負(fù)面影響，研究表明，常規(guī)化肥 在施用初期養(yǎng)分大量、集中、快速釋放，會(huì)因淋溶、分解、揮發(fā)而損失，甚至因燒苗使作物減 產(chǎn)。其中損失最大，利用率最低是氮肥。一般的氮肥施到田間后，有1/3蒸發(fā)到空氣中，1/3 從水土中流失，僅1/3被植物吸收。同時(shí)造成嚴(yán)重的土壤、空氣及水體污染。經(jīng)常聽到農(nóng)民 們說，“田越種越瘦，地越來(lái)越板結(jié)”就是這個(gè)原因。并使得化肥在農(nóng)業(yè)上的增產(chǎn)效益逐年 下降。中國(guó)是化肥消費(fèi)大國(guó)，中國(guó)的化肥使用量在全世界是第一，而中國(guó)化肥的利用率僅為 30%，而發(fā)達(dá)國(guó)家卻高達(dá)60%以上，其中最重要原因，就是國(guó)產(chǎn)的傳統(tǒng)化肥的營(yíng)養(yǎng)釋放過快， 肥料有效利用率低。國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)其中第六個(gè)優(yōu) 先主題為環(huán)保型肥料創(chuàng)制和生態(tài)農(nóng)業(yè)，重點(diǎn)研究開發(fā)環(huán)保型肥料、農(nóng)藥創(chuàng)制關(guān)鍵技術(shù)，專用 復(fù)合型緩釋、控釋肥料及施肥技術(shù)與相關(guān)設(shè)備。緩控釋肥料已列為國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā) 展計(jì)劃的優(yōu)先主題。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)緩釋肥料較為普遍的是將肥料顆粒表面包涂一層難溶的 惰性薄膜，延緩肥料的溶解擴(kuò)散，達(dá)到緩釋目的，但其薄膜的厚度無(wú)法控制，進(jìn)而導(dǎo)致了一 部分養(yǎng)分迅速釋放，一部分養(yǎng)分無(wú)法釋放。使用化學(xué)包膜劑的緩釋肥料所使用的化學(xué)包膜 劑一般為惰性高分子化合物，養(yǎng)分釋放完后包膜劑殘留于土壤中難以降解，會(huì)對(duì)土壤環(huán)境 造成二次污染。而且采用高分惰性薄膜成本高，其生產(chǎn)的緩釋肥料價(jià)格高達(dá)6000—8000元 /噸，因此，只能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)作物，大田作物根本不能接受。

發(fā)明內(nèi)容
本分明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種提高肥料養(yǎng)分利用率、生產(chǎn)與施用過程 友好環(huán)境的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀 緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，在團(tuán)粒法復(fù)合肥生產(chǎn)中，將硫酸與氨、水制成180—220°C的硫酸 銨溶液，通過水加入量控制氨酸反應(yīng)熱，噴入到造粒機(jī)內(nèi)，與含氮、磷、鉀的粉狀基礎(chǔ)肥料和 能形成網(wǎng)狀內(nèi)膜多孔殼體的配料一起造粒，造粒后經(jīng)干燥、冷卻、篩分、包膜得到緩釋復(fù)合 肥料。所述能形成網(wǎng)狀內(nèi)膜多孔殼體的配料包括作為骨架的硫酸鈣、作為包裹劑的重過 磷酸鈣和作為養(yǎng)分的內(nèi)膜吸附劑，所述內(nèi)膜吸附劑為氧化鎂或能吸附固定養(yǎng)分的有機(jī)硅藻 土或腐植酸中的一種。所述濃硫酸分兩部分加入，占投入原料量的質(zhì)量百分比2%—4%將濃硫酸加入到管式反應(yīng)器中，其余硫酸稀釋后直接加入到料層中。具體地說，氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
(1)在團(tuán)粒法復(fù)合肥生產(chǎn)中，通過硫酸泵按占總投入原料量的質(zhì)量百分比2%—4%將濃 硫酸加入到管式反應(yīng)器中，再加水到管式反應(yīng)器中稀釋濃硫酸，稀釋后硫酸的質(zhì)量百分比 濃度為50%—70%，然后按占總投入原料量的質(zhì)量百分比2. 5%— 4%將液氨氣化后加入到管 式反應(yīng)器中，氨、酸反應(yīng)溫度控制在180—220°C，備用；
(2)通過硫酸泵按占總投入原料量的質(zhì)量百分比2%— 4%將濃硫酸稀釋成30% — 40%濃 度的稀硫酸，直接加入到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中，同時(shí)通過微機(jī)配料系統(tǒng)將固體尿素，占總投入原料 量的質(zhì)量百分比6%— 8%的有機(jī)硅藻土或氧化鎂或腐植酸、占總投入原料量的質(zhì)量百分比 4%—6%的硫酸鈣、占總投入原料量的質(zhì)量百分比5%— 7%的重過磷酸鈣和其它含氮、磷、鉀 的粉狀基礎(chǔ)肥料加入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，與來(lái)自步驟(1)制備的管式反應(yīng)器中的硫酸銨溶液在轉(zhuǎn) 鼓造粒機(jī)中完成造粒過程，造粒過程中利用氨酸在管式反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的大量熱量來(lái)加 熱物料，同時(shí)利用反應(yīng)生成的硫酸銨溶液和硫酸與尿素反應(yīng)生成的硫脲的粘性作為成粒所 需的液相量，轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi)物料溫度控制在60—70°C，造粒時(shí)間3 7min ；
(3)造粒后，物料進(jìn)入烘干機(jī)，烘干機(jī)溫度控制在85—100°C，烘干時(shí)間20 40min ；
(4)烘干后，物料進(jìn)入冷卻系統(tǒng)冷卻，冷卻后分別經(jīng)細(xì)篩篩分和粗篩篩分，細(xì)篩后的粉 狀物料與粗篩后的大顆粒經(jīng)破碎一起返回造粒機(jī)，合格品進(jìn)入包裹機(jī)，進(jìn)行防結(jié)塊處理，經(jīng) 料倉(cāng)儲(chǔ)存后進(jìn)行包裝。所述步驟(1)加入的水是洗滌轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)排出尾氣的洗滌水。細(xì)篩篩分的篩孔直徑2. 0—3. Omm之間，粗篩篩分的篩孔直徑4. 0—4. 5mm之間。所述其它含氮、磷、鉀的粉狀基礎(chǔ)肥料是氯化銨、磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鉀中的幾 種混合物，加入的基礎(chǔ)肥料品種和加入量需視最終產(chǎn)品的養(yǎng)分、水分、緩釋效果確定，產(chǎn)品 水分含1. 5。所述步驟(2)中固體尿素占投入原料量的質(zhì)量百分比15%的以上部分需要破碎后 加入。本發(fā)明酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)占.
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、1、配料中添加有機(jī)硅藻土或氧化鎂作為養(yǎng)分內(nèi)膜吸附劑，硫酸鈣和重過磷酸鈣為骨 架和包裹劑，使肥料顆粒施入土壤中和在水中能夠保持長(zhǎng)時(shí)間不破碎，不崩解，利用有機(jī)硅 藻土和氧化鎂具有的多孔、疏松吸附能力強(qiáng)的特點(diǎn)，經(jīng)過氨酸反應(yīng)使產(chǎn)品顆粒更堅(jiān)硬，通過 層層包裹，在顆粒內(nèi)部形成多層堅(jiān)硬的網(wǎng)狀內(nèi)膜殼體，可以更好的吸附固定養(yǎng)分，即能控氮 緩釋、促磷增效還能防鉀淋失。造粒過程中生成的的硫脲是一種很好的氮肥增效劑，能促進(jìn) 氮肥更好的被作物吸收，減少氮肥流失。通過多次田間對(duì)比試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品顆粒強(qiáng)度的 大小直接影響到鉀肥的淋失，也就是說產(chǎn)品顆粒強(qiáng)度越好，相同條件下鉀肥淋失越少。施肥 后養(yǎng)分的釋放是以內(nèi)膜殼體網(wǎng)狀多孔的毛細(xì)管作用、養(yǎng)分梯度為動(dòng)力，土壤中的溫度和水 分越高釋放速度越快，與植作生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求相吻合。2、緩釋效果好、成本低，肥料顆粒在水中浸泡可存留120天以上90%肥粒不崩解， 在土壤中自然條件下能夠保持150天以上90%肥粒不破碎。養(yǎng)分在水中的初期釋放率不超 過25 %，20天累計(jì)釋放率不超過60 %，在整個(gè)釋放期內(nèi)至少養(yǎng)分釋放90 %以上，肥料養(yǎng)分利用率能達(dá)到60%以上，養(yǎng)分利用率與使用化學(xué)包膜劑的緩釋效果相同。但使用化學(xué)包膜 劑的生產(chǎn)的緩釋肥料價(jià)格是常規(guī)肥料的2—3倍(按相同含量對(duì)比)，而酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀 緩釋復(fù)合肥料的價(jià)格只比常規(guī)肥料增加20%— 30%。3、產(chǎn)品施用過程中更友好環(huán)境，本發(fā)明的原料適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)品配方調(diào)整靈活，生產(chǎn) 品種多樣，其采用的天然多孔礦物質(zhì)所含硫、鈣、鎂等是作物生長(zhǎng)必須的中微量元素，會(huì)起 到保水保墑、改良土壤的作用，與其它采用化學(xué)包膜劑的緩釋肥料相比不會(huì)對(duì)土壤造成二 次污染，符合國(guó)家大力推廣緩釋、節(jié)能環(huán)保型肥料的產(chǎn)業(yè)政策。4、充分利用氨、酸反應(yīng)熱及反應(yīng)生成的硫酸氨溶液為液相量、粘性及熱量，利用硫 酸、尿素反應(yīng)生成的硫脲的粘性，成球率高，造粒物料水分明顯減少，降低干燥負(fù)荷，可以把 二段烘干改為一段烘干就能滿足生產(chǎn)需要，節(jié)省了設(shè)備投資和大量能耗。5、本發(fā)明的復(fù)合肥料產(chǎn)品顆粒光滑圓整，顏色潔白，強(qiáng)度高，水分低，不易結(jié)塊， 耐貯存，產(chǎn)品水分< 1. 5%,產(chǎn)品強(qiáng)度彡25N。6、生產(chǎn)過程中通過對(duì)尾氣進(jìn)行洗滌處理，并利用洗滌水完成濃硫酸稀釋。真正做 到了復(fù)合肥生產(chǎn)過程中廢氣、廢水零排放，使復(fù)合肥生產(chǎn)過程更友好環(huán)境。7、生產(chǎn)時(shí)無(wú)需再加入任何粘結(jié)劑便可以達(dá)到良好的成球狀況，實(shí)現(xiàn)無(wú)填充料造 粒，降低生產(chǎn)成本。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)利用團(tuán)粒法生產(chǎn)三元復(fù)合肥的方法流程圖。圖2是本發(fā)明的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
本發(fā)明的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，是在配料中加入吸附固定 養(yǎng)分的天然材料，形成吸附固定養(yǎng)分的骨架和網(wǎng)狀多孔內(nèi)膜殼體，并利用氨酸反應(yīng)提高反 應(yīng)溫度，增加顆粒的強(qiáng)度，利用硫酸和尿素反生成物硫脲作為氮肥利增效劑。所加入的濃硫 酸分成兩部分，一部分硫酸與氨、水在特殊材料的管式反應(yīng)器中制成180—220°C的硫酸銨 溶液，通過水加入量控制氨酸反應(yīng)熱，經(jīng)加壓后噴入到造粒機(jī)內(nèi)與其它含氮、磷、鉀及固定 吸附養(yǎng)分的天然材料、多孔包裹殼體等粉狀基礎(chǔ)肥料造粒；另一部分硫酸直接加到造粒機(jī) 中，與尿素反應(yīng)生成硫脲，造粒后經(jīng)干燥、冷卻、篩分、包膜得到控氮緩釋、促磷增效、防鉀淋 失的緩釋復(fù)合肥料。具體地說，所述的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的方法包括以下步驟 (1)、在團(tuán)粒法復(fù)合肥生產(chǎn)中，通過硫酸泵按占總投入原料量的質(zhì)量百分比2%—4%將濃
硫酸加入到管式反應(yīng)器中，再加水到管式反應(yīng)器中稀釋濃硫酸，稀釋后硫酸的質(zhì)量百分比 濃度為50%—70%，然后按占總投入原料量的質(zhì)量百分比2. 5%— 4%將液氨氣化后加入到管 式反應(yīng)器中，氨、酸反應(yīng)溫度控制在180—220°C ；
⑵、通過硫酸泵按占總投入原料量的質(zhì)量百分比2% — 4%將濃硫酸稀釋成30—40%濃度 的稀硫酸，直接加入到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中，然后通過微機(jī)配料系統(tǒng)按占總投入原料量的質(zhì)量百 分比15%將固體尿素直接加入到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中，尿素超出15%部分需要破碎后加入，稀硫酸與尿素反應(yīng)生成硫脲，利用硫脲是很好的氮肥增效劑的特性，促進(jìn)氮素被作物吸收，減少氮 素?fù)p失；
⑶、通過微機(jī)配料系統(tǒng)將占總投入原料量的質(zhì)量百分比6%— 8%的有機(jī)硅藻土(或氧化 鎂或腐植酸)、占總投入原料量的質(zhì)量百分比4%—6%的硫酸鈣、占總投入原料量的質(zhì)量百分 比5%— 7%的重過磷酸鈣加入到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中；
⑷、其它含氮、磷、鉀的粉狀基礎(chǔ)肥料經(jīng)微機(jī)計(jì)量后進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，與來(lái)自管式反應(yīng) 器中的硫酸銨溶液在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中完成造粒過程，造粒過程中利用氨酸在管式反應(yīng)器反應(yīng) 時(shí)產(chǎn)生的大量熱量來(lái)加熱物料，同時(shí)利用反應(yīng)生成的硫酸銨溶液和硫酸與尿素反應(yīng)生成 的硫脲的粘性作為成粒所需的液相量，轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi)物料溫度控制在60—70°C，造粒時(shí)間 3 7 min ；
(5)、造粒后，物料進(jìn)入烘干機(jī)，烘干機(jī)溫度控制在85—100°C，烘干時(shí)間20 40 min ；
(6)、烘干后，物料進(jìn)入冷卻系統(tǒng)冷卻，冷卻后分別經(jīng)細(xì)篩篩分和粗篩篩分，細(xì)篩后的粉 狀物料與粗篩后的大顆粒經(jīng)破碎一起返回造粒機(jī)，合格品進(jìn)入包裹機(jī)，進(jìn)行防結(jié)塊處理，經(jīng) 料倉(cāng)儲(chǔ)存后進(jìn)行包裝。步驟(1)加入的水是洗滌轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)排出尾氣的洗滌水。細(xì)篩篩分的篩孔直徑2. 0—3. Omm之間，粗篩篩分的篩孔直徑4. 0—4. 5mm之間。所述其它含氮、磷、鉀的粉狀基礎(chǔ)肥料是尿素、氯化銨、硫酸銨、磷酸一銨、普通過 磷酸鈣、重過磷酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀中的幾種混合物，加入的基礎(chǔ)肥料品種和加入量需視 最終產(chǎn)品的養(yǎng)分、水分確定。所述尿素加入量超過投入量總量質(zhì)量的15%，則需要破碎后加入。本發(fā)明的原理是利用吸附固定養(yǎng)分的天然材料，形成吸附固定養(yǎng)分的骨架和網(wǎng) 狀多孔內(nèi)膜殼體，養(yǎng)分由有機(jī)硅藻土 (或氧化鎂或腐植酸)吸附，又被不溶性的硫酸鈣層層 包裹，重過磷酸鈣做為包裹殼體，并利用氨酸反應(yīng)提高反應(yīng)溫度及造粒壓力，增加顆粒的強(qiáng) 度，產(chǎn)品在土壤中和水中不易破碎，達(dá)到緩釋目的，利用硫酸和尿素反生成物硫脲作為氮肥 增效劑。在施肥后養(yǎng)分的釋放是以內(nèi)膜殼體網(wǎng)狀多孔的毛細(xì)管作用、養(yǎng)分梯度為動(dòng)力，土壤 中的溫度和水分越高釋放速度越快，與植作生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求相吻合。成粒液相來(lái)源為硫 酸、氨的化學(xué)應(yīng)生成的硫酸銨溶液，經(jīng)管式反應(yīng)器直接噴到含氮、磷、鉀、等粉狀肥料表面， 利用稀硫酸與尿素反應(yīng)生成硫脲的粘性，利用氧化鎂與稀硫酸反應(yīng)的結(jié)晶水，在較高的溫 度下，通過層層包裹，在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)的作用下團(tuán)聚成粒。2NH3+H2S04= (NH4)2SO4+熱量 CO (NH2) 2+ H2SO4= CO (NH2) 2 H2SO4
MgO + H2SO4 ==== MgS04 + H2O 復(fù)合肥生產(chǎn)中，不同配方的產(chǎn)品，其成粒所需的液相量是不同的，而各種原料的溶解度 是隨著溫度的升高而增大，利用氨酸反應(yīng)熱提高其它原料的溶解度，這也增加了成粒所需 的液相量。而且還可以根據(jù)不同的配方調(diào)整氨、酸使用量，增加液相量和反應(yīng)熱。這樣，工 藝上可以采用低溫干燥或無(wú)干燥流程，從而顯著降低干燥負(fù)荷。同時(shí)利用反應(yīng)生成硫酸銨 溶液和硫脲的粘性(明顯好于水的粘性)，無(wú)需再加入任何粘結(jié)劑便可以達(dá)到良好的成球狀 況。本發(fā)明氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，所述含氮、磷、鉀的粉狀基礎(chǔ)肥料是尿素、氯化銨、磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鉀中的幾種混合物，形成網(wǎng)狀內(nèi)膜殼體材 料是有機(jī)硅藻土、氧化鎂、硫酸鈣、重過磷酸鈣等，加入的基礎(chǔ)肥料品種和加入量需視最終 產(chǎn)品的養(yǎng)分、水分、緩釋效果確定，生產(chǎn)高氮產(chǎn)品若尿素加入量超過投入量質(zhì)量的15%，則需 要破碎后加入。本發(fā)明氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的產(chǎn)品，肥料顆粒在水中浸泡可存留 120天以上90%肥粒不崩解，在土壤中自然條件下能夠保持150天以上90%肥粒不破碎，肥 料養(yǎng)分利用率能達(dá)到60%以上，比常規(guī)肥養(yǎng)分利用率提高了 30%，養(yǎng)分利用率與使用化學(xué)包 膜劑的緩釋效果相同。本發(fā)明氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料所用緩釋材料采用天然礦物質(zhì)，這些 物質(zhì)富含鈣、鎂、硅等作物必須的中微量元素，肥料施入土壤后養(yǎng)分釋放完畢，天然礦物質(zhì) 存留于土壤中會(huì)起到保水保墑作用，與其它采用化學(xué)包膜的緩釋肥料相比，不會(huì)對(duì)土壤造 成二次污染，更友好環(huán)境。本發(fā)明氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料生產(chǎn)方法，所述基礎(chǔ)肥料進(jìn)入造粒機(jī) 的狀態(tài)是固體的，這樣就減少了尿素融熔等生產(chǎn)工序。由于肥料使用季節(jié)的變化的特點(diǎn)，復(fù)合肥料存貯時(shí)間較長(zhǎng)，因此會(huì)產(chǎn)生粉化。經(jīng)分 析顆料粉化的原因就是產(chǎn)品強(qiáng)度低，水分高，采用本發(fā)明氨酸管式反應(yīng)器生產(chǎn)三元復(fù)合肥 的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品顆粒強(qiáng)度能達(dá)到25N以上，水分< 1. 5%，因此不存在顆粒粉化的問題。另外，由于復(fù)合肥料吸濕性較強(qiáng)，存放時(shí)易結(jié)塊。為了防止結(jié)塊，需要對(duì)篩分后的 肥料進(jìn)行防結(jié)處理?？梢赃M(jìn)行撲粉、包膜處理。下面通過實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述 實(shí)施例1 15— 15— 15常規(guī)產(chǎn)品
濃度為98%的濃硫酸(質(zhì)量百分比，下同)30公斤，經(jīng)計(jì)量后用泵打入管式反應(yīng)器，洗 滌水經(jīng)計(jì)量后加入到管式反應(yīng)器并完成對(duì)濃硫酸的稀釋，稀釋后硫酸的質(zhì)量百分比濃度為 50%，氣氨(含N 82. 3%)27公斤，經(jīng)計(jì)量后加入到管式反應(yīng)器，氨、酸反應(yīng)溫度控制在180°C。 濃度為98%的濃硫酸(質(zhì)量百分比，下同)20公斤，用洗滌水稀釋成質(zhì)量百分比濃度為30% 的稀硫酸，經(jīng)計(jì)量后用泵加入到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中。同時(shí)經(jīng)微機(jī)計(jì)量加入尿素215公斤(含N 46. 2%，破碎后加入)，粉狀磷酸一銨(含N 11%，P205 45%)255公斤，氯化鉀(含K20 60%)250 公斤，重過磷酸鈣70公斤(含P205 45%)，硫酸鈣60公斤，有機(jī)硅藻土 80公斤，上述粉狀物 料與管式反應(yīng)器噴出的硫酸銨溶液在造粒機(jī)內(nèi)混合，轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi)物料溫度控制在60°C， 經(jīng)過3min造粒后，進(jìn)入干燥機(jī)，干燥機(jī)進(jìn)口氣體溫度為95°C，干燥20分鐘，干燥后進(jìn)行冷 卻，冷卻后分別經(jīng)篩孔直徑2. 0—3. 0mm細(xì)篩篩分和篩孔直徑4. 0—4. 5mm粗篩篩分，細(xì)篩后 的粉狀物料與粗篩后的大顆粒經(jīng)破碎一起返回造粒機(jī)，合格品進(jìn)入包裹機(jī)，進(jìn)行防結(jié)塊處 理，包膜，包裝，得到粒度為2—4. 5mm的復(fù)合肥料。產(chǎn)品含水1. 3%，強(qiáng)度25N，含N—P205—— K20為15—14. 6—15，顆粒光滑、圓整、潔白。實(shí)施例2:22 —12 — 8 高氮產(chǎn)品
濃度為98%的濃硫酸(質(zhì)量百分比，下同)20公斤，經(jīng)計(jì)量后用泵打入管式反應(yīng)器，洗 滌水經(jīng)計(jì)量后加入到管式反應(yīng)器并完成對(duì)濃硫酸的稀釋，稀釋后硫酸的質(zhì)量百分比濃度為 50%，氣氨(含N 82. 3%)27公斤，經(jīng)計(jì)量后加入到管式反應(yīng)器，氨、酸反應(yīng)溫度控制在180°C。濃度為98%的濃硫酸(質(zhì)量百分比，下同)30公斤，用洗滌水稀釋成質(zhì)量百分比濃度為30% 的稀硫酸，經(jīng)計(jì)量后用泵加入到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中。同時(shí)經(jīng)微機(jī)計(jì)量加入尿素340公斤(含N 46. 2%，破碎后加入)，加入氯化銨68公斤(含N 25. 2%)，粉狀磷酸一銨(含N 11%，P205 45%) 195公斤，氯化鉀(含K20 60%) 135公斤，重過磷酸鈣70公斤(含P205 45%)，硫酸鈣60公斤， 氧化鎂60公斤，上述粉狀物料與管式反應(yīng)器噴出的硫酸銨溶液在造粒機(jī)內(nèi)混合，轉(zhuǎn)鼓造粒 機(jī)內(nèi)物料溫度控制在60°C，經(jīng)過3min造粒后，進(jìn)入干燥機(jī)，干燥機(jī)進(jìn)口氣體溫度為85°C， 干燥20分鐘，干燥后進(jìn)行冷卻，冷卻后分別經(jīng)篩孔直徑2. 0-3. Omm細(xì)篩篩分和篩孔直徑 4. 0—4. 5mm粗篩篩分，細(xì)篩后的粉狀物料與粗篩后的大顆粒經(jīng)破碎一起返回造粒機(jī)，合格 品進(jìn)入包裹機(jī)，進(jìn)行防結(jié)塊處理，包膜，包裝，得到粒度為2—4. 5mm的復(fù)合肥料。產(chǎn)品含水 1. 2%，強(qiáng)度28N，含N— P205——K20為21. 8—11. 9一8. 1，顆粒光滑、圓整、潔白。氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料生產(chǎn)方法是利用能吸附固定養(yǎng)分的天然材 料，形成吸附固定養(yǎng)分的骨架和網(wǎng)狀多孔內(nèi)膜殼體，這些材料包括有機(jī)硅藻土、沸石粉、氧 化鎂、硫酸鈣、腐植酸等。養(yǎng)分由有機(jī)硅藻土 (或氧化鎂)吸附，又被不溶性的硫酸鈣層層包 裹，重過磷酸鈣做為包裹殼體，利用硫脲作為氮肥增效劑。并利用氨酸反應(yīng)提高反應(yīng)溫度 及造粒壓力，增加顆粒的強(qiáng)度，產(chǎn)品在土壤中和水中不易破碎，達(dá)到緩釋目的，養(yǎng)分利用率 能達(dá)到60%以上，而常規(guī)肥料養(yǎng)分利用率只有30%左右。造粒則是引入化工原料硫酸和液 氨，充分利用氨酸在管式反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的大量熱量來(lái)加熱物料，同時(shí)利用反應(yīng)生成的 硫酸銨溶液作為成粒所需的液相量，利用硫脲增加物料粘性，與其它含有氮、磷、鉀、天然材 料等元素的肥料加工制作復(fù)合肥料，是化學(xué)反應(yīng)成粒技術(shù)，氨酸工藝的造粒成球率可以達(dá) 到70-90%，而常規(guī)工藝只有40-60%。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特征在于，在團(tuán)粒法復(fù)合肥生產(chǎn)中，將硫酸與氨、水制成180—220℃的硫酸銨溶液，通過水加入量控制氨酸反應(yīng)熱，噴入到造粒機(jī)內(nèi)，與含氮、磷、鉀的粉狀基礎(chǔ)肥料和能形成網(wǎng)狀內(nèi)膜多孔殼體的配料一起造粒，造粒后經(jīng)干燥、冷卻、篩分、包膜得到緩釋復(fù)合肥料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特征在 于，所述能形成網(wǎng)狀內(nèi)膜多孔殼體的配料包括作為骨架的硫酸鈣、作為包裹劑的重過磷酸 鈣和作為養(yǎng)分的內(nèi)膜吸附劑，所述內(nèi)膜吸附劑為氧化鎂或能吸附固定養(yǎng)分的有機(jī)硅藻土或 腐植酸中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特 征在于，所述濃硫酸分兩部分加入，占投入原料量的質(zhì)量百分比2%—4%將濃硫酸加入到管 式反應(yīng)器中，其余硫酸稀釋后直接加入到料層中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特征在 于，包括以下步驟(1)在團(tuán)粒法復(fù)合肥生產(chǎn)中，通過硫酸泵按占總投入原料量的質(zhì)量百分比2%—4%將濃 硫酸加入到管式反應(yīng)器中，再加水到管式反應(yīng)器中稀釋濃硫酸，稀釋后硫酸的質(zhì)量百分比 濃度為50%—70%，然后按占總投入原料量的質(zhì)量百分比2. 5%— 4%將液氨氣化后加入到管 式反應(yīng)器中，氨、酸反應(yīng)溫度控制在180—220°C，備用；(2)通過硫酸泵按占總投入原料量的質(zhì)量百分比2%— 4%將濃硫酸稀釋成30% — 40%濃 度的稀硫酸，直接加入到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中，同時(shí)通過微機(jī)配料系統(tǒng)將固體尿素，占總投入原料 量的質(zhì)量百分比6%— 8%的有機(jī)硅藻土或氧化鎂或腐植酸、占總投入原料量的質(zhì)量百分比 4%—6%的硫酸鈣、占總投入原料量的質(zhì)量百分比5%— 7%的重過磷酸鈣和其它含氮、磷、鉀 的粉狀基礎(chǔ)肥料加入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，與來(lái)自步驟(1)制備的管式反應(yīng)器中的硫酸銨溶液在轉(zhuǎn) 鼓造粒機(jī)中完成造粒過程，造粒過程中利用氨酸在管式反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的大量熱量來(lái)加 熱物料，同時(shí)利用反應(yīng)生成的硫酸銨溶液和硫酸與尿素反應(yīng)生成的硫脲的粘性作為成粒所 需的液相量，轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi)物料溫度控制在60—70°C，造粒時(shí)間3 7min ；(3)造粒后，物料進(jìn)入烘干機(jī)，烘干機(jī)溫度控制在85—100°C，烘干時(shí)間20 40min ；(4)烘干后，物料進(jìn)入冷卻系統(tǒng)冷卻，冷卻后分別經(jīng)細(xì)篩篩分和粗篩篩分，細(xì)篩后的粉 狀物料與粗篩后的大顆粒經(jīng)破碎一起返回造粒機(jī)，合格品進(jìn)入包裹機(jī)，進(jìn)行防結(jié)塊處理，經(jīng) 料倉(cāng)儲(chǔ)存后進(jìn)行包裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特征在 于，所述步驟(1)加入的水是洗滌轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)排出尾氣的洗滌水。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特征在 于，細(xì)篩篩分的篩孔直徑2. 0—3. Omm之間，粗篩篩分的篩孔直徑4. 0—4. 5mm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特征在 于，所述其它含氮、磷、鉀的粉狀基礎(chǔ)肥料是氯化銨、磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鉀中的幾種混 合物，加入的基礎(chǔ)肥料品種和加入量需視最終產(chǎn)品的養(yǎng)分、水分、緩釋效果確定，產(chǎn)品水分≤1 · 5 ο
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特征在 于，所述步驟(2)中固體尿素占投入原料量的質(zhì)量百分比15%的以上部分需要破碎后加入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氨酸法網(wǎng)狀內(nèi)膜固氮鉀緩釋復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，所加入的原料中包括能固定并吸附養(yǎng)分的天然礦物質(zhì)、能形成帶有孔狀的多層網(wǎng)狀內(nèi)膜殼體的原料，并利用鈣鹽形成包裹骨架及固定養(yǎng)分。加入的濃硫酸分成兩部分，一部分硫酸與氨、水制成180—220℃的硫酸銨溶液，通過水加入量控制氨酸反應(yīng)熱，噴入到造粒機(jī)內(nèi)與其它含氮、磷、鉀、天然礦物質(zhì)、能形成網(wǎng)狀內(nèi)膜殼體等粉狀基礎(chǔ)物料造粒；另一部分硫酸經(jīng)稀釋后直接加到造粒機(jī)中，與尿素反應(yīng)生成硫脲，造粒后經(jīng)干燥、冷卻、篩分、包膜得到氮、磷、鉀緩釋復(fù)合肥料。把二段烘干改為一段烘干能滿足生產(chǎn)需要。
文檔編號(hào)C05G3/00GK101983957SQ201010560248
公開日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者李云利, 楊桂雙, 楊金寶, 楊長(zhǎng)東 申請(qǐng)人:天津蘆陽(yáng)化肥股份有限公司