CN101041607A - 一种高效缓释复合肥料的生产方法及其设备和产品 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种高效缓释复合肥料的生产方法，包括原料配比、加热、混合、造粒，其特征在于：复合肥原料氮肥在尿素、硝酸铵、硫酸铵和氯化铵中选择一种或几种；磷肥在磷酸一铵和磷酸二铵中选择一种或两种；钾肥在硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中选择一种或几种；复合肥重量百分配比为N 15～40％、P2O5 6～35％、K2O 6～35％，缓释剂重量百分比为0.1％～20％；复合肥原料加热温度为60～180℃，将氮肥、钾肥在一级混合反应器中混合成熔融料浆，再将缓释剂、添充剂加入磷肥后在二级混合反应器中混合；最后喷淋造粒。本发明生产流程短、热损失小，节约了能源，产品具有养分均衡、利用率高、肥效期长、减少污染等优点。
Description
技术领域
本发明涉及复合肥料的造粒，特别是公开一种含氮磷钾高效缓释复合肥料的生产方法及其设备和产品。
背景技术
复合肥塔式喷淋造粒工艺是挪威NorskHydro公司在世界上最早推出的熔体造粒技术，并且是比较典型直接以熔融尿液(即与尿素生产***连接)与熔体磷酸一铵、粉状氯化钾为基质的UAP/UAPK尿基复合肥工艺。将熔融尿溶液或硝铵溶液与通过磷酸一铵熔体，分别用泵打到造粒塔顶部的混合反应器，又与经过预热的氯化钾细粉一道混合，再经一种底部有刮刀的旋转多孔喷头，以扇形覆盖面喷入塔内，喷出液柱在与空气接粗时断裂成液滴。液滴在靠自重下降过程中，被上升的气流冷却固化，于塔底收集得到复合肥。
近年来，高塔复合肥生产工艺在我国发展迅速，以该工艺生产出来的高塔复合肥，具有如下优点：
1、无需干燥过程，节约能耗。
2、无三废排放，属清洁工艺。
3、可直接利用生产***中尿素或硝铵熔液，简化生产工艺。
4、养分浓度高，肥效迅速。
5、外观圆润，不容易板结，难以仿冒。
但在生产过程中，也存在不足。
1、尿基高塔，尿素熔融及粉料在塔底进行混合形成悬浮浆体，通过输送管道送至塔顶。此过程容易造成肥料缩二脲含量升高影响肥效。
2、粉状物料加热及混合不均容易在喷淋造粒过程出现气泡，形成微孔或造成成品破碎，影响质量。
3、由于高塔造粒为速效肥料融体混合喷淋造粒，肥料养分溶解快，施到土壤中挥发、损失严重。
发明内容
本发明的目的是通过对传统高塔工艺及原料成分进行改进，提高高塔复合肥料品质，公开一种含氮磷钾高效缓释复合肥料的生产方法及其设备和产品。
其主要内容包括：
A：将硝基复合肥原料或尿基复合肥原料，在塔顶分步逐级加热、混合，首先尿素或硝酸铵进行熔融，然后将钾肥预热后与之进行一级混合，将磷肥、缓释剂、添加剂粉料预热均匀混合后在塔上进行二级混合得悬浮固体的熔融混合液。
B：含有悬浮固体的熔融料浆通过塔上旋转造粒喷头喷洒，料浆在塔内下降过程中与塔底自然通风所形成的上升气流接触，至塔底完成造粒过程。
本发明是这样实现的：一种高效缓释复合肥料的生产方法，包括原料配比、加热、混合、造粒，其特征在于：
(1)复合肥原料氮肥在尿素、硝酸铵、硫酸铵和氯化铵中选择一种或几种；磷肥在磷酸一铵和磷酸二铵中选择一种或两种；钾肥在硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中选择一种或几种；复合肥重量百分配比为N 15～40％、P2O5 6～35％、K2O 6～35％，缓释剂重量百分比为0.1％～20％；缓释剂为脲甲醛、脲乙醛、亚甲基脲、异丁叉二脲、NBPT、HQ、DCD中的一种或几种；添充剂为白云石粉、滑石粉、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁、碳酸亚铁、硫酸锰、钼酸铵、钼酸钠、氧化镁、硫酸镁、硼酸钠、硼酸中的一种或几种。
(2)将复合肥原料分别加热，加热温度为60～180℃，然后将氮肥、钾肥加入一级混合反应器中混合成为含悬浮固体熔融料浆，最后将缓释剂加入磷肥后在二级混合反应器中混合；
(3)在喷淋塔上将熔融混合料浆经喷头喷淋造粒。
所述高效缓释复合肥料的生产方法用设备，包括熔融器、一级混合反应器、二级混合反应器、喷淋塔和喷头，其特征在于：所述喷淋塔塔径为8～22mm，塔高为80～135m，喷淋高度为30～100m。喷头为旋转式差动造粒喷头。
本发明生产工艺的特点是通过将硝基复合肥原料或尿基复合肥原料移至塔顶加热，可以节省能耗，避免熔融悬浮固体由塔底运输塔顶带来的能量消耗，同时减少熔体停留时间，减少缩二脲生成。逐级分步加热可使混合温度更加稳定均衡，防止温度波动产生气泡影响造粒质量。添加缓释剂后，使肥料养分速缓相济，提高肥料利用效率，肥效期长，使农业达到一次性施肥，免除追肥工序、节省资源、减少损失、减少污染、提高农产品安全等特点。
该项技术除适用于高塔熔融造粒复合肥生产工艺外，还适用于其它复合肥、专用肥生产工艺。
本发明所述的尿基复合肥，N重量百分比15～40％，原料选择尿素、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵中的一种或几种；P2O5 6～35％，原料选择磷酸一铵和磷酸二铵中的一种或两种；K2O6～35％，原料选择硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或几种。
将上述原料在塔上分别加热至60～145℃，再分步进行一级混合、二级混合，制成含有悬浮固体的熔融料浆去造粒。其中磷肥、钾肥的含量不能同时为0，这样可以生产出三元尿基复合肥或二元尿基复合肥。
所述为硝基复合肥，N重量百分比15～40％，原料为硝酸铵；P2O5 6～35％，原料为磷酸一铵；K2O 6～35％，原料为氯化钾、硫酸钾中的一种或两种。
将上述原料在塔上分别加热至60～180℃，再分步进行一级混合、二级混合，制成含有悬浮固体的熔融料浆去造粒。其中磷肥、钾肥的含量不能同时为0，这样可以生产出三元硝基复合肥或二元硝基复合肥。
所述缓释复合肥是在塔上将缓释剂加热至60～145℃，然后加入到已经制成的尿基熔融料浆中或硝基熔融料浆中，混合后去造粒，可以生产出缓释尿基复合肥或缓释硝基复合肥。
缓释剂的加入量是0.1～20％，缓释剂为脲甲醛、脲乙醛、亚甲基脲、异丁叉二脲、NBPT、HQ、DCD中的一种或几种；添充剂为白云石粉、滑石粉、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁、碳酸亚铁、硫酸锰、钼酸铵、钼酸钠、氧化镁、硫酸镁、硼酸钠、硼酸中的一种或几种。钾肥的使用可根据配方要求，加入氯化钾或硫酸钾或硝酸钾，生产出不同的缓释复合肥。
本发明的有益效果是：
1、尿基或硝基缓释复合肥的各种原料，均是在塔上分别加热、分步混合，制成熔融料浆的流程短、热损失小、节约能源，减少缩二脲产生，肥料颗粒基本无微孔或破碎，可用于包裹型肥料的核芯。本技术适用于中国南方或北方的气候条件。
2、生产出的高效缓释复合肥氮素利用率高，肥效期长，可免除追肥工序，达到一次性施肥，节约资源，减少污染，是一种环保型复合肥。
3、根据生产要求，可随时将硝基复合与尿基复合肥的生产进行切换，可满足市场对高效缓释复合肥的要求。
4、添加剂含有植物所需的各种中微量营养元素，为植物补充各种营养，增产高质。
附图说明
附图是发明产品生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
根据附图，本发明生产设备包括熔融器、预热器、一级混合反应器、二级混合反应器、喷淋塔和喷头。塔为圆柱形，利用塔的高度形成空气对流，向上的气流使造粒物料均匀下落。熔融器位于塔顶结构层内，喷头为旋转式差动造粒喷头。
实施例1：
取固体尿素560公斤，135～145℃在一级熔融反应器中熔融，分别加入氯化钾133公斤、白云石粉30公斤、硫酸锌5公斤到熔融的尿液中，然后转移至二级熔融反应器中，加入脲醛50公斤、磷酸一铵222公斤。熔融的尿液混合物通过塔顶喷头喷射进入造粒塔造粒。
该产品含氮30％，其中脲甲醛氮为2％，五氧化二磷10％，氧化钾6％，颗粒强度21牛顿，水分0.6％，同时含有缓释氮。
实施例2：
取尿素503公斤，135～145℃在一级熔融反应器中熔融，然后在熔融的尿液中分段加入硝酸铵100公斤，氯化钾200公斤；然后转移至二级熔融反应器，加入混合均匀的粉状磷酸一铵178公斤，缓释剂(氰醌)1公斤，氧化镁18公斤，在熔融混合反应器中制成料浆，熔融料浆通过塔顶喷头进入造粒塔造粒。
该产品含氮28％，含五氧化二磷8％、氧化钾12％、水分0.6％，颗粒强度22牛顿。
实施例3：
取尿素450公斤，在尿素熔融器中通过135～145℃的蒸汽熔融成液态，然后分段加入氯化铵150公斤，硫酸铵150公斤，氯化钾248公斤，缓释剂(对苯二酚)2公斤。熔融料浆通过喷头进入造粒塔中造粒。
该产品具有速效和长效相结合的优点，用于追肥可在短时间内见效。
该产品含氮27％，含氧化钾15％、水分0.55％，颗粒强度18牛顿。
实施例4：
取硝酸铵450公斤，在尿素熔融器中通过150～180℃的蒸汽熔融成液态，然后分段加入硫酸钾250公斤，磷酸一铵150公斤，亚甲基脲50公斤，添充剂白云石粉100公斤。熔融料浆通过喷头进入造粒塔中造粒，生成硝基缓释高效复合肥。
该产品具有速效和长效相结合的优点，用于追肥可在短时间内见效。
该产品含氮21％，其中脲醛氮2％，含五氧化二磷7％，含氧化钾13％、水分0.55％，颗粒强度20牛顿。
实施例5：
取硝酸铵420公斤，在一级熔融反应器中通过150-180℃的蒸汽熔融成液态，然后分段加入氯化钾200公斤，磷酸一铵120公斤，缓释剂(对苯二酚)2公斤，硫酸镁50公斤，添充剂208公斤。熔融料浆通过喷头进入造粒塔中造粒，生成硝基缓释高效复合肥。
该产品具有速效和长效相结合的优点，用于追肥可在短时间内见效，同时后期不脱肥。该产品含氮16％，含五氧化二磷6％，含氧化钾12％、水分0.55％，颗粒强度22牛顿。
Claims (5)
1.一种高效缓释复合肥料的生产方法，包括原料配比、加热、混合、造粒，其特征在于：
(1)复合肥原料氮肥在尿素、硝酸铵、硫酸铵和氯化铵中选择一种或几种；磷肥在磷酸一铵和磷酸二铵中选择一种或两种；钾肥在硫酸钾、氯化钾和硝酸钾中选择一种或几种；复合肥重量百分配比为N 15～40％、P2O5 6～35％、K2O 6～35％，缓释剂为脲甲醛、脲乙醛、亚甲基脲、异丁叉二脲、NBPT、HQ、DCD中的一种或几种；缓释剂重量百分比为0.1％～20％；添充剂为白云石粉、滑石粉、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁、碳酸亚铁、硫酸锰、钼酸铵、钼酸钠、氧化镁、硫酸镁、硼酸钠、硼酸中的一种或几种；
(2)将复合肥原料分别加热，加热温度为60～180℃，然后将氮肥、钾肥加入一级混合反应器中混合成为含悬浮固体熔融料浆，最后将缓释剂加入磷肥后在二级混合反应器中混合；
(3)在喷淋塔上将熔融混合料浆经喷头喷淋造粒。
2.一种由权利要求1所述高效缓释复合肥料的生产方法所用设备，包括熔融器、一级混合反应器、二级混合反应器、喷淋塔和喷头，其特征在于：所述喷淋塔塔径为8～22m，塔高为80～135m，有效喷淋高度为30～100m。
3.根据权利要求2所述的高效缓释复合肥料生产设备，其特征在于：所述造粒用喷头为旋转式差动造粒喷头。
4.一种由权利要求1所述高效缓释复合肥料的生产方法获得的产品，其特征在于：所述的复合肥料为尿基复合肥，N重量百分比15～40％，原料选择尿素、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵中的一种或几种；P2O5 6～35％，原料选择磷酸一铵和磷酸二铵中的一种或两种；K2O6～35％，原料选择硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或几种。
5.一种由权利要求1所述高效缓释复合肥料的生产方法获得的产品，其特征在于：所述的复合肥料为硝基复合肥，N重量百分比15～40％，原料为硝酸铵；P2O5 6～35％，原料为磷酸一铵；K2O 6～35％，原料为氯化钾、硫酸钾中的一种或两种。
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Effective date of registration: 20111130 Address after: 225510 No. 88 West Tianmu Road, Jiangyan Economic Development Zone, Jiangsu Patentee after: HANFENG SLOW-RELEASE FERTILIZER (JIANGSU) Co.,Ltd. Address before: 201203 Shanghai City, Pudong New Area Sunqiao Road No. 999 Patentee before: HANFENG SLOW RELEASE FERTILIZER Co.,Ltd. |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HEILONGJIANG HANFENG SLOW RELEASE FERTILIZER CO., Free format text: FORMER OWNER: HANFENG SLOW RELEASE FERTILIZER (JIANGSU) CO., LTD. Effective date: 20150722 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150722 Address after: 150600 Heilongjiang Shangzhi City Hanfeng Road Economic Development Zone No. 1-1 Patentee after: Heilongjiang Hanfeng slow release fertilizer Co.,Ltd. Address before: 225510 No. 88 West Tianmu Road, Jiangyan Economic Development Zone, Jiangsu Patentee before: HANFENG SLOW-RELEASE FERTILIZER (JIANGSU) Co.,Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090408 Termination date: 20160316 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |