本發(fā)明屬于化肥防結塊領域，具體涉及一種硝酸鉀防結塊劑及其制備與使用方法。
背景技術：
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硝酸鉀為無色透明斜方或菱形晶體，常用于火藥、陶瓷、玻璃、食品制造等領域。硝酸鉀也是一種優(yōu)良的氮鉀肥，養(yǎng)分含量在58％以上，其中含有13％左右的硝態(tài)氮與46％左右的K2O，非常適合在作物上使用。但是硝酸鉀極易結塊，在使用時需進行破碎處理，給生產帶來極大的不便。更為嚴重的是，硝酸鉀是一種氧化劑，在粉碎時，易因撞擊而發(fā)生爆炸，帶來很大的安全隱患。因此，對硝酸鉀的防結塊工作就非常重要。
目前在生產過程中預防硝酸鉀結塊的主要方法是加入碳酸鉀，但此方法存在很多問題，一方面碳酸鉀加入量比較大，造成成本比較高。另一方面，由于碳酸鉀屬于易吸水性物質，加入到硝酸鉀后，隨著時間延長容易吸水導致硝酸鉀重新結塊。
中國專利文件CN1467156A(申請?zhí)枺?2112465.5)公開了一種硝酸鉀防結塊劑，其重量百分組成為：碳原子數是10～14的烷基磺酸鹽1～90wt％，磷酸1～75wt％，水0～90wt％。其用于制備防結塊硝酸鉀是在硝酸鉀結晶工序之前加入硝酸鉀防結塊劑，攪拌，在60～100℃下維持30～60分鐘，經冷卻、結晶得到防結塊硝酸鉀產品。中國專利文件CN1180048 A(申請?zhí)枺?6111945.4)公開了一種防止硝酸鉀結塊的防結塊劑及其應用。它是在硝酸鉀溶液中加入微量的由烴基芳基磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚硅氧醚－5s按一定配比混合得到的防結劑，使親水的表面包覆了疏水的有機物質，在硝酸鉀結晶后晶體表面形成了一個抗水層，阻止了吸潮和降低了含水量，起到了防結塊作用。張文昭等在《江蘇化工》1991年第3期公開了一種防結塊硝酸鉀，是在硝酸鉀生產過程中加入約0.05％磺酸型表面活性劑，在80℃下反應50分鐘，溶液pH控制在6.5～7，反應結束后經冷卻、結晶、過濾、烘干后即得防結塊硝酸鉀。
盡管上述三種硝酸鉀防結塊劑對于硝酸鉀的防結塊起到一定的作用，但是，都是在硝酸鉀結晶工序之前加入，加入后需要在一定溫度下維持一段時間，不能連續(xù)生產，這無疑影響了生產效率，并且由于防結塊劑的加入，容易引起硝酸鉀溶液成分紊亂，起泡，造成硝酸鉀結晶不正常。
另外，常見的硝酸鉀防結塊方法還有在硝酸鉀晶體中加入粉末防結塊劑，但是由于硝酸鉀生產過程中大多沒有摻混設備，導致粉末防結塊劑在硝酸鉀中分散不勻，效果不好。在硝酸鉀干燥裝置中加入粉末防結塊劑，可以實現分散均勻，但由于干燥設備常為負壓，粉末防結塊劑容易被氣流帶走，造成損失。
技術實現要素：
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針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種硝酸鉀防結塊劑及其制備與使用方法。解決常見硝酸鉀防結塊劑在結晶前加入引起的生產效率低下，硝酸鉀溶液成分紊亂，起泡，硝酸鉀結晶不正常等問題，同時解決了粉末防結塊劑分散不均勻，容易損失等問題。
本發(fā)明的技術方案如下：
一種硝酸鉀防結塊劑，該防結劑按照質量百分比計，由以下組分組成：
水25-55％，晶控劑15-25％，分散劑15-30％，包裹劑0.5-15％，乳化劑0.5-10％，稀釋劑2-15％。
根據本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的晶控劑為十烷基磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基磺酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種以上混合。
根據本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的分散劑為萘磺酸鈉甲醛縮合物、甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物、芐基萘磺酸鈉甲醛縮合物中的一種或兩種以上混合。
根據本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的包裹劑為聚乙二醇，平均分子量為200-600；進一步優(yōu)選聚乙二醇-200、聚乙二醇-400或聚乙二醇-600。
根據本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的乳化劑為山梨醇酐單月桂酸酯、山梨醇酐單棕櫚酸酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐單油酸酯中的一種或兩種以上混合。
根據本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的稀釋劑為甲醇、乙醇中的一種或兩種混合。
根據本發(fā)明，優(yōu)選的，該防結劑按照質量百分比計，由以下組分組成：
水30-45％，晶控劑20-25％，分散劑20-25％，包裹劑1-6％，乳化劑5-10％，稀釋劑5-10％。
根據本發(fā)明，優(yōu)選的，該防結劑按照質量百分比計，由以下組分組成：
水40％，晶控劑20％，分散劑20％，包裹劑1％，乳化劑10％，稀釋劑9％。
本發(fā)明中，晶控劑為十烷基磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基磺酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉中的至少一種，晶控劑均具有親水的磺酸基與疏水的烷烴鏈，磺酸基可以吸附在硝酸鉀晶體表面，硝酸鉀重結晶時可以起到干擾作用，烷烴鏈則可以在硝酸鉀顆粒之間起到隔離作用，使晶體松散，并且能夠降低表面極性，阻止外界水分進入。分散劑為萘磺酸鈉甲醛縮合物、甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物、芐基萘磺酸鈉甲醛縮合物中的至少一種，可以使晶控劑、包裹劑、乳化劑、稀釋劑均勻分散在硝酸鉀晶體表面。包裹劑為聚乙二醇，平均分子量為200-600，可以包裹在硝酸鉀顆粒表面，使硝酸鉀顆粒有一層聚乙二醇包裹，隔斷顆粒之間的聯接，降低結塊現象。乳化劑為山梨醇酐單月桂酸酯、山梨醇酐單棕櫚酸酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐單油酸酯中的至少一種，可以使硝酸鉀防結塊劑呈現乳液狀態(tài)，防止防結塊劑分層，提高使用便利性。稀釋劑為甲醇、乙醇中的至少一種，可以適當降低防結塊劑的黏度，有利于使用過程中防結塊劑的霧化，提高使用效果。
根據本發(fā)明，上述硝酸鉀防結塊劑的制備方法，包括步驟如下：
將水、稀釋劑攪拌混合均勻，然后加入晶控劑與分散劑，混合均勻，最后加入包裹劑、乳化劑繼續(xù)攪拌直至分散均勻，即得硝酸鉀防結塊劑。
根據本發(fā)明，上述硝酸鉀防結塊劑的使用方法，包括步驟如下：
硝酸鉀高溫硫化過程中，在硝酸鉀高溫流化床進口處添加霧化好的硝酸鉀防結塊劑，使其均勻噴涂在硝酸鉀晶體表面，然后進入高溫流化床后隨硝酸鉀一塊干燥，硝酸鉀防結塊劑用量為3-5公斤/噸硝酸鉀。
與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：
1、本發(fā)明的硝酸鉀防結塊劑防結塊性能優(yōu)良，防結塊硝酸鉀產品長期放置，不會發(fā)生結塊現象。
2、本發(fā)明硝酸鉀防結塊劑的制備方法是將各種原料按照一定比例、順序攪拌至分散均勻即可，具有制備簡單、技術要求低等優(yōu)點。
3、本發(fā)明硝酸鉀防結塊劑的使用方法是在硝酸鉀結晶后，高溫流化床進口處添加，不影響硝酸鉀正常結晶。同時防結塊劑為液體，在流化床進口處霧化后涂覆在硝酸鉀晶體表面后進入高溫流化床進行干燥，在干燥過程中隨著硝酸鉀晶體的翻動，在硝酸鉀晶體表面逐漸分散的更均勻，并且不會被氣流帶走。解決了常見硝酸鉀防結塊劑在結晶前加入引起的生產效率低下，硝酸鉀溶液成分紊亂，起泡，硝酸鉀結晶不正常等問題，同時也解決了粉末防結塊劑分散不均勻，容易損失的問題。因此，本發(fā)明使用簡便，不影響硝酸鉀正常的連續(xù)生產，極大地提高了生產效率。
4、本發(fā)明的硝酸鉀防結塊劑添加量為3-5公斤/噸硝酸鉀，使用量小，因此生產成本更低，硝酸鉀的純度也更高。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明進行進一步描述。但本發(fā)明的保護范圍不僅限于實施例中所涉及的內容。
實施例中所用原料均為常規(guī)原料，市購產品。
實施例1
硝酸鉀防結塊劑組成：
按照質量分數原料組成為：水40％，十二烷基磺酸鈉20％，萘磺酸鈉甲醛縮合物20％，山梨醇酐單油酸酯10％，聚乙二醇-600(平均分子量600)1％，乙醇9％。
硝酸鉀防結塊劑制備：
首先將水與乙醇混合，然后加入十二烷基磺酸鈉與萘磺酸鈉甲醛縮合物，攪拌均勻后加入山梨醇酐單油酸酯與聚乙二醇-600(平均分子量600)，繼續(xù)攪拌，直至分散均勻。
硝酸鉀防結塊劑使用：
在硝酸鉀高溫流化床進口處添加霧化好的防結塊劑，使其均勻噴涂在硝酸鉀晶體表面，然后進入高溫流化床后隨硝酸鉀一塊干燥，防結劑用量為5公斤/噸硝酸鉀。
硝酸鉀防結塊劑效果：
上述硝酸鉀以50公斤包裝，碼垛20層，儲存1個月，從上面開始倒數第二層結塊率均小于5％，結塊硝酸鉀一碰即碎，為假性結塊。
實施例2
硝酸鉀防結塊劑組成：
按照質量分數原料組成為：水35％，十烷基磺酸鈉25％，萘磺酸鈉甲醛縮合物25％，山梨醇酐單棕櫚酸酯5％，聚乙二醇-600(平均分子量600)5％，乙醇5％。
硝酸鉀防結塊劑制備：
首先將水與乙醇混合，然后加入十烷基磺酸鈉與萘磺酸鈉甲醛縮合物，攪拌均勻后加入山梨醇酐單棕櫚酸酯與聚乙二醇-600(平均分子量600)，繼續(xù)攪拌，直至分散均勻。
硝酸鉀防結塊劑使用：
同實施例1，不同之處在于，防結劑用量為3公斤/噸硝酸鉀。
硝酸鉀防結塊劑效果：
上述硝酸鉀以50公斤包裝，碼垛20層，儲存1個月，從上面開始倒數第二層結塊率均小于6％，結塊硝酸鉀一碰即碎，為假性結塊。
實施例3
硝酸鉀防結塊劑組成：
按照質量分數原料組成為：水35％，十烷基磺酸鈉25％，萘磺酸鈉甲醛縮合物15％，甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物10％，山梨醇酐單棕櫚酸酯5％，聚乙二醇-400(平均分子量400)2％，乙醇8％。
硝酸鉀防結塊劑制備：
首先將水與乙醇混合，然后加入十烷基磺酸鈉、萘磺酸鈉甲醛縮合物與甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物，攪拌均勻后加入山梨醇酐單棕櫚酸酯與聚乙二醇-400(平均分子量400)，繼續(xù)攪拌，直至分散均勻。
硝酸鉀防結塊劑使用：
同實施例1，不同之處在于，防結劑用量為3公斤/噸硝酸鉀。
硝酸鉀防結塊劑效果：
上述硝酸鉀以50公斤包裝，碼垛20層，儲存1個月，從上面開始倒數第二層結塊率均小于10％，結塊硝酸鉀一碰即碎，為假性結塊。
實施例4
硝酸鉀防結塊劑組成：
按照質量分數原料組成為：水50％，十二烷基磺酸鈉15％，萘磺酸鈉甲醛縮合物20％，山梨醇酐單油酸酯5％，聚乙二醇-400(平均分子量400)2％，乙醇8％。
硝酸鉀防結塊劑制備：
首先將水與乙醇混合，然后加入十二烷基磺酸鈉、萘磺酸鈉甲醛縮合物，攪拌均勻后加入山梨醇酐單油酸酯與聚乙二醇-400(平均分子量400)，繼續(xù)攪拌，直至分散均勻。
硝酸鉀防結塊劑使用：
同實施例1。
硝酸鉀防結塊劑效果：
上述硝酸鉀以50公斤包裝，碼垛20層，儲存1個月，從上面開始倒數第二層結塊率均小于10％，結塊硝酸鉀一碰即碎，為假性結塊。
實施例5
硝酸鉀防結塊劑組成：
按照質量分數原料組成為：水25％，十六烷基磺酸鈉20％，甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物29％，山梨醇酐單硬脂酸酯10％，聚乙二醇-200(平均分子量200)1％，乙醇15％。
硝酸鉀防結塊劑制備：
首先將水與乙醇混合，然后加入十六烷基磺酸鈉與甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物，攪拌均勻后加入山梨醇酐單硬脂酸酯與聚乙二醇-200(平均分子量200)，繼續(xù)攪拌，直至分散均勻。
硝酸鉀防結塊劑使用：
在硝酸鉀高溫流化床進口處添加霧化好的防結塊劑，使其均勻噴涂在硝酸鉀晶體表面，然后進入高溫流化床后隨硝酸鉀一塊干燥，防結劑用量為5公斤/噸硝酸鉀。
實施例6
硝酸鉀防結塊劑組成：
按照質量分數原料組成為：水55％，十六烷基苯磺酸鈉15％，芐基萘磺酸鈉甲醛縮合物15％，山梨醇酐單硬脂酸酯10％，聚乙二醇-400(平均分子量400)1％，乙醇4％。
硝酸鉀防結塊劑制備：
首先將水與乙醇混合，然后加入十六烷基苯磺酸鈉與芐基萘磺酸鈉甲醛縮合物，攪拌均勻后加入山梨醇酐單硬脂酸酯與聚乙二醇-400(平均分子量400)，繼續(xù)攪拌，直至分散均勻。
硝酸鉀防結塊劑使用：
在硝酸鉀高溫流化床進口處添加霧化好的防結塊劑，使其均勻噴涂在硝酸鉀晶體表面，然后進入高溫流化床后隨硝酸鉀一塊干燥，防結劑用量為5公斤/噸硝酸鉀。
本文描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。