CN102746049B - 腐植酸有机无机复合肥及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于复合肥生产工艺领域，具体涉及一种投资少、工艺简单，运行成本低和肥效好的腐植酸有机无机复合肥及其生产工艺；由以下原料按照重量份数配制而成：熔融尿素20-45份、尿素10-15份、氯化钾8.5-30份、氯化铵10-20份、磷酸一铵10-40份，膨润土3-9.5份和腐植酸盐0.5-7份；具有投资少、工艺简单，运行成本低和肥效好的优点。
Description
技术领域
本发明属于复合肥生产工艺领域，具体涉及一种投资少、工艺简单，运行成本低和肥效好的腐植酸有机无机复合肥及其生产工艺。
背景技术
随着我国对粮食生产的需求增加，国家化肥的生产和施用数量也在不断增加，增施化肥对农业生产的发展起了重要的作用，但随着化肥施用量的增加，投肥成本提高，化肥利用率降低等问题逐渐反应出来，同时过量施用化肥已成为农村的主要污染源。当前我国氮肥利用率为30-50％，磷肥利用率为10-20％，钾肥利用率为50-70％，而腐植酸(HA)是一类无定形的网状高分子有机物质，与氮、磷、钾元素复配制成有机无机复合肥，可以使土壤微生物生长速度增加，导致有机氮矿化速度加快，减少氮的挥发流失，同时使土壤速效氮的含量有所提高；腐植酸对速效磷有保护作用，减少土壤对速效磷的固定，促进作物根部对磷的吸收；腐植酸的酸性功能团可以吸收和储存钾离子，防止在沙土和淋溶性强的土壤中随水流失，对含钾的硅酸盐，钾长石等矿物质有溶蚀作用，提升土壤速效钾的含量，另外腐植酸施入土壤可以使土壤松散，促进植物根系吸收水分，对土壤湿度和水蒸发率有稳定作用；同时游离的腐植酸可促进植物叶面毛孔的收缩，减少水分的丧失；腐植酸还可改善土壤的结构和质地，从而提高土壤的透气性，活化土壤养分。其加入到复合肥中可以延缓氮素的分解速度，以提高肥料的利用率。而当前我国腐植酸类复合肥具有无法加工粗糙、无法工业化生产、投资高、制作工艺复杂，不易溶解和腐植酸含量较低的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种投资少、工艺简单、便于溶解，运行成本低和肥效好的腐植酸有机无机复合肥及其生产工艺。
本发明的目的是这样实现的：本发明由以下原料按照重量份数配制而成：熔融尿素20-45份、尿素10-15份、氯化钾8.5-30份、氯化铵10-20份、磷酸一铵10-40份，膨润土3-9.5份和腐植酸盐0.5-7份。
一种腐植酸有机无机复合肥的生产工艺，其步骤如下：
一、首先关闭第一下料阀，将尿素、氯化钾、氯化铵、磷酸一铵，膨润土和腐植酸盐放入第一料仓中，将第一料仓中的物料通过粉体泵打入第二料仓内；
二、将第一下料阀和第一均压阀打开，所述的步骤一中第二料仓内的物料进入第一物料罐内，待物料将第一物料罐灌满后，关闭第一下料阀和第一均压阀；
三、将第一升压阀打开，所述的第一物料罐通过第一升压阀与压缩空气储罐相连，所述的压缩空气储罐将第一物料罐内的压力升到0.15MPa时关闭第一升压阀，打开第二下料阀，使第一物料罐的物料进入第二物料罐内；
四、所述的步骤三中的第二物料罐内充满物料，关闭第二下料阀，第一均压阀和第二均压阀，打开第二升压阀和第三下料阀，通过压缩空气储罐向第二物料罐加压0.15MPa后不断向第二物料罐中加压，使第二物料罐通过第三下料阀流出；
五、所述的步骤四中通过第三下料阀流出的物料进入尿素溶液管道中与熔融尿素进行混合；
六、所述的混合后的物料进入复合肥生产***的造粒***内，经过干燥***、筛分***、冷却***、包裹***和包装***后，即成成品；
七、当第二物料罐内的物料流出1/2时，将第一下料阀和第一均压阀打开，所述的步骤一中第二料仓内的物料进入第一物料罐内，待物料将第一物料罐灌满后，关闭第一下料阀和第一均压阀，此时将物料储存在第一物料罐内；
八、当第二物料罐内的物料流出2/3时，打开第一升压阀使第一物料罐内的压力升到0.15MPa时，关闭第一升压阀，打开第二下料阀，第一物料罐内的物料进入第二物料罐内；
九、上述步骤八完成后，再按照步骤四至步骤八循环生产。
本发明中腐植酸盐与尿素的反应是在尿素处于熔融状态的反应，实际是与尿液的反应。腐植酸盐与尿素发生极其复杂的反应，羧基、酚羟基与尿素分子形成大量氢键和/或络合配位键；羟基与尿素发生自由基反应；羰(醛)基主要与尿素酰胺基发生亲核加成反应形成C＝N键；醌基以自由基断片形式参与反应，形成离子键或共价键。这些键都有较高的化学稳定性，这是腐植酸尿素在农业应用中有较高氮利用率和延长肥效期的主要原因之一。膨润土，用于复合肥的粘结剂；尿素，为复合肥提供氮源；氯化钾，为复合肥提供钾源；氯化铵，为复合肥提供氮源；磷酸一铵，为复合肥提供磷源和氮源。
本发明实现了腐植酸尿素的工业化生产，通过腐植酸羧基与尿素酰胺基发生的离子交换反应、氢键缔合形成的化学吸附形成稳定的自由基，使尿素的分解减缓，提高了尿素肥效和氮素的利用率。本发明可减缓复合肥料中氮元素的释放速度，极大提高农作物对养分的吸收，消除普通复合肥在作物生长前期速效性浪费过多，后期供应不足的弊端。经过大田试验验证，有显著的尿素增效作用及增产效果。
本发明具有投资少、工艺简单，运行成本低和肥效好的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括第一料仓1和复合肥生产***、所述的复合肥生产***依次包括配料***15、原料皮带16、造粒***17、干燥***18、筛分***19、冷却***20、包裹***21和包装***22，所述的第一料仓1通过粉体泵2依次与第二料仓3、第一物料罐5，第二物料罐6和尿素溶液管道14相连，所述的尿素溶液管道14与造粒***相连；所述的第二料仓3和第一物料罐5之间设置有第一下料阀4，所述的第一物料罐5和第二物料罐6之间设置有第二下料阀11，所述的第二物料罐6和尿素溶液管道14之间设置有第三下料阀12；所述的第一物料罐5和第二物料罐6的上部分别通过管道与压缩空气储罐13相连，所述的第一物料罐5和压缩空气储罐13之间设置有第一升压阀9，所述的第二物料罐6和压缩空气储罐13之间设置有第二升压阀10；所述的第一物料罐5和第二物料罐6的上部分别通过管道与大气相连，所述的第一物料罐5与大气相连的管道上设置有第一均压阀7，所述的第二物料罐6与大气相连的管道上设置有第二均压阀8。所述的第三下料阀12为旋转给料阀。
本发明由以下原料按照重量份数配制而成：熔融尿素20-45份、尿素10-15份、氯化钾8.5-30份、氯化铵10-20份、磷酸一铵10-40份，膨润土3-9.5份和腐植酸盐0.5-7份。
一种腐植酸有机无机复合肥的生产工艺，包括如下步骤：
一、首先关闭第一下料阀4，将尿素、氯化钾、氯化铵、磷酸一铵，膨润土和腐植酸盐放入第一料仓1中，将第一料仓1中的物料通过粉体泵2打入第二料仓3内；二、将第一下料阀4和第一均压阀7打开，所述的步骤一中第二料仓3内的物料进入第一物料罐5内，待物料将第一物料罐5灌满后，关闭第一下料阀4和第一均压阀7；三、将第一升压阀9打开，所述的第一物料罐5通过第一升压阀9与压缩空气储罐13相连，所述的压缩空气储罐13将第一物料罐5内的压力升到0.15MPa时关闭第一升压阀9，打开第二下料阀11，使第一物料罐5的物料进入第二物料罐6内；四、所述的步骤三中的第二物料罐6内充满物料，关闭第二下料阀11，第一均压阀7和第二均压阀8，打开第二升压阀10和第三下料阀12，通过压缩空气储罐13向第二物料罐6加压0.15MPa后不断向第二物料罐6中加压，使第二物料罐6通过第三下料阀12流出；五、所述的步骤四中通过第三下料阀12流出的物料进入尿素溶液管道14中与熔融尿素进行混合；六、所述的混合后的物料进入复合肥生产***的造粒***17内，经过干燥***18、筛分***19、冷却***20、包裹***21和包装***22后，即成成品；七、当第二物料罐6内的物料流出1/2时，将第一下料阀4和第一均压阀7打开，所述的步骤一中第二料仓3内的物料进入第一物料罐5内，待物料将第一物料罐5灌满后，关闭第一下料阀4和第一均压阀7，此时将物料储存在第一物料罐5内；八、当第二物料罐6内的物料流出2/3时，打开第一升压阀9使第一物料罐5内的压力升到0.15MPa时，关闭第一升压阀9，打开第二下料阀11，第一物料罐5内的物料进入第二物料罐6内；九、上述步骤八完成后，再按照步骤四至步骤八循环生产。
实施例1
当首次使用本发明时：
制作59.8吨本发明，需要熔融尿素20吨、尿素10吨、氯化钾8.5吨、氯化铵10吨、磷酸一铵10吨，膨润土3吨和腐植酸盐0.5吨。
一、首先关闭第一下料阀4，将尿素、氯化钾、氯化铵、磷酸一铵，膨润土和腐植酸盐放入第一料仓1中，将第一料仓1中的物料通过粉体泵2打入第二料仓3内；
二、将第一下料阀4和第一均压阀7打开，所述的步骤一中第二料仓3内的物料进入第一物料罐5内，待物料将第一物料罐5灌满后，关闭第一下料阀4和第一均压阀7；
三、将第一升压阀9打开，所述的第一物料罐5通过第一升压阀9与压缩空气储罐13相连，所述的压缩空气储罐13将第一物料罐5内的压力升到0.15MPa时关闭第一升压阀9，打开第二下料阀11，使第一物料罐5的物料进入第二物料罐6内；
四、所述的步骤三中的第二物料罐6内充满物料，关闭第二下料阀11，第一均压阀7和第二均压阀8，打开第二升压阀10和第三下料阀12，通过压缩空气储罐13向第二物料罐6加压0.15MPa后不断向第二物料罐6中加压，使第二物料罐6通过第三下料阀12流出；
五、所述的步骤四中通过第三下料阀12流出的物料进入尿素溶液管道14中与熔融尿素进行混合；
六、所述的混合后的物料进入复合肥生产***的造粒***17内，经过干燥***18、筛分***19、冷却***20、包裹***21和包装***22后，即成成品；由于本发明的原料中的水分含量为3.5％，共含有2.2吨的水份，因此得到本发明59.8吨。
实施例2
在使用本发明的过程中：
制作321.3吨本发明，需要熔融尿素90吨、尿素30吨、氯化钾60吨、氯化铵40吨、磷酸一铵80吨，膨润土19吨和腐植酸盐14吨。
一、当第二物料罐6内的物料流出1/2时，将第一下料阀4和第一均压阀7打开，所述的步骤一中第二料仓3内的物料进入第一物料罐5内，待物料将第一物料罐5灌满后，关闭第一下料阀4和第一均压阀7，此时将物料储存在第一物料罐5内；
二、当第二物料罐6内的物料流出2/3时，打开第一升压阀9使第一物料罐5内的压力升到0.15MPa时，关闭第一升压阀9，打开第二下料阀11，第一物料罐5内的物料进入第二物料罐6内；
三、所述的步骤二中的第二物料罐6内充满物料，关闭第二下料阀11，第一均压阀7和第二均压阀8，打开第二升压阀10和第三下料阀12，通过压缩空气储罐13向第二物料罐6加压0.15MPa后不断向第二物料罐6中加压，使第二物料罐6通过第三下料阀12流出；
四、所述的步骤三中通过第三下料阀12流出的物料进入尿素溶液管道14中与熔融尿素进行混合；
五、所述的混合后的物料进入复合肥生产***的造粒***17内，经过干燥***18、筛分***19、冷却***20、包裹***21和包装***22后，即成成品；由于本发明的原料中的水分含量为3.5％，共含有11.7吨的水份，因此得到本发明321.3吨；
六、按照上述步骤一至步骤五，可实现本发明专利的循环生产。
实施例3
继续使用本发明的过程中：
制作160.7吨本发明，需要熔融尿素45吨、尿素15吨、氯化钾30吨、氯化铵20吨、磷酸一铵40吨，膨润土9.5吨和腐植酸盐7吨。
一、当第二物料罐6内的物料流出1/2时，将第一下料阀4和第一均压阀7打开，所述的步骤一中第二料仓3内的物料进入第一物料罐5内，待物料将第一物料罐5灌满后，关闭第一下料阀4和第一均压阀7，此时将物料储存在第一物料罐5内；
二、当第二物料罐6内的物料流出2/3时，打开第一升压阀9使第一物料罐5内的压力升到0.15MPa时，关闭第一升压阀9，打开第二下料阀11，第一物料罐5内的物料进入第二物料罐6内；
三、所述的步骤二中的第二物料罐6内充满物料，关闭第二下料阀11，第一均压阀7和第二均压阀8，打开第二升压阀10和第三下料阀12，通过压缩空气储罐13向第二物料罐6加压0.15MPa后不断向第二物料罐6中加压，使第二物料罐6通过第三下料阀12流出；
四、所述的步骤三中通过第三下料阀12流出的物料进入尿素溶液管道14与熔融尿素中进行混合；
五、所述的混合后的物料进入复合肥生产***的造粒***17内，经过干燥***18、筛分***19、冷却***20、包裹***21和包装***22后，即成成品；由于本发明的原料中的水分含量为3.5％，共含有5.8吨的水份，因此得到本发明160.7吨；
六、按照上述步骤一至步骤五，可实现本发明专利的循环生产。
Claims (1)
1.一种腐植酸有机无机复合肥的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
一、首先关闭第一下料阀(4)，将尿素10-15份、氯化钾8.5-30份、氯化铵10-20份、磷酸一铵10-40份，膨润土3-9.5份和腐植酸盐0.5-7份放入第一料仓(1)中，将第一料仓(1)中的物料通过粉体泵(2)打入第二料仓(3)内；
二、将第一下料阀(4)和第一均压阀(7)打开，所述的步骤一中第二料仓(3)内的物料进入第一物料罐(5)内，待物料将第一物料罐(5)灌满后，关闭第一下料阀(4)和第一均压阀(7)；
三、将第一升压阀(9)打开，所述的第一物料罐(5)通过第一升压阀(9)与压缩空气储罐(13)相连，所述的压缩空气储罐(13)将第一物料罐(5)内的压力升到0.15MPa时关闭第一升压阀(9)，打开第二下料阀(11)，使第一物料罐(5)的物料进入第二物料罐(6)内；
四、所述的步骤三中的第二物料罐(6)内充满物料，关闭第二下料阀(11)，第一均压阀(7)和第二均压阀(8)，打开第二升压阀(10)和第三下料阀(12)，通过压缩空气储罐(13)向第二物料罐(6)加压0.15MPa后不断向第二物料罐(6)中加压，使第二物料罐(6)通过第三下料阀(12)流出；
五、所述的步骤四中通过第三下料阀(12)流出的物料进入尿素溶液管道(14)中与熔融尿素20-45份进行混合；
六、所述的混合后的物料进入复合肥生产***的造粒***(17)内，经过干燥***(18)、筛分***(19)、冷却***(20)、包裹***(21)和包装***(22)后，即成成品；
七、当第二物料罐(6)内的物料流出1／2时，将第一下料阀(4)和第一均压阀(7)打开，所述的步骤一中第二料仓(3)内的物料进入第一物料罐(5)内，待物料将第一物料罐(5)灌满后，关闭第一下料阀(4)和第一均压阀(7)，此时将物料储存在第一物料罐(5)内；
八、当第二物料罐(6)内的物料流出2／3时，打开第一升压阀(9)使第一物料罐(5)内的压力升到0.15MPa时，关闭第一升压阀(9)，打开第二下料阀(11)，第一物料罐(5)内的物料进入第二物料罐(6)内；
九、上述步骤八完成后，再按照步骤四至步骤八循环生产。
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