CN103694055B - 有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂及制备方法和应用 - Google Patents
有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂及制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明一种新型有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂及其制备和使用方法,属颗粒肥料粘结剂技术领域,是由无机粘结剂、有机粘结剂和助剂按比例配制加工而成,质量配比为:无机粘结剂22~32%;有机粘结剂36~46%;助剂27~37%。有机、无机肥料与复合粘结剂的质量比为90~93%:7~10%。无机粘结剂造粒前与其它有机、无机物料混合,有机粘结剂分两次加入,造粒前使用40%湿润物料,造粒时使用60%增加成粒率。本发明的复合粘结剂包含天然无机物和水溶性高分子化合物,绿色、环保,配制简单,减少了复混肥中无机粘结剂的用量,提高了肥料中养分含量,降低了生产成本,生产的有机-无机复混肥具有缓释性。
Description
技术领域
本发明属于颗粒肥料粘结剂,具体的说是一种有机-无机复混肥造粒用的复合粘结剂及其制备和使用方法。
背景技术
随着有机食品在世界范围内的兴起,生物有机肥、有机-无机复混肥的使用愈来愈引起人们的重视。发展有机-无机复混肥料,一方面有利于消纳有机废弃物,保护和改善环境;另一方面也有利于提高土壤的有机质含量,提高耕地质量。有机-无机复混肥既有无机化肥肥效快的长处,又具备有机肥料改良土壤、肥效长的特点,是肥料发展的方向之一。
在有机-无机复混肥造粒过程中,粘结剂是影响其生产的关键因素,粘结剂是制取颗粒不可缺少的组分,它主要起粘结,增大颗粒粒径,增加颗粒强度的作用。粘结剂按化学成分进行分类,可分为无机粘结剂和有机粘结剂两大类。在20世纪50年代,膨润土、水玻璃、石膏、硅藻土等无机粘结剂就已经被应用,无机粘结剂在有机-无机复混肥造粒生产中应用相当广泛,但其添加量高、成粒率低和返料率高等缺点限制了高浓度颗粒复混肥的发展。有机粘结剂比传统的无机粘结剂具有用量小,成球率高,成球速度快,返料率低,带入有害杂质少,环境污染小等优点,但成本高,颗粒强度低。因此研究开发添加量少和返料率低的新型有机-无机复合粘结剂尤为重要。复合粘结剂的使用,可大大减少无机粘结剂的加入量,降低造粒成本,提高成球质量,并可得到较好的颗粒性能指标。
发明内容
本发明的目的在于研究开发添加量少和返料率低的新型有机-无机复合粘结剂,复合粘结剂的使用,可大大减少无机粘结剂的加入量,降低造粒成本,提高成球质量,并可得到较好的颗粒性能指标。
本发明一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂,是由无机粘结剂、有机粘结剂和助剂按比例配制加工而成,质量配比为:
无机粘结剂22~32%
有机粘结剂溶液36~46%
助剂27~37%
其中,无机粘结剂由蒙脱石类粘土矿物与其余粘土矿物混合而成,质量配比为蒙脱石类粘土矿物:其余粘土矿物=1~3:1,所指其余粘土矿物为硅质沉积岩粘土,富镁硅酸盐粘土或富铝硅酸盐粘土;有机粘结剂为有机纤维素,植物胶或聚合胶;助剂为防潮剂,抗寒剂和增效剂,质量配比为防潮剂:抗寒剂:增效剂=10:1:10~15。
上述所指蒙脱石类粘土矿物是指膨润土或蒙脱石;硅质沉积岩粘土矿物为硅藻土;富镁硅酸盐粘土矿物为凹凸棒土或海泡石;富铝硅酸盐粘土矿物为陶土或高岭土。
上述所指有机纤维素粘结剂为羧甲基纤维素,乙基纤维素或羟丙基纤维素;植物胶粘结剂为瓜尔胶或海藻酸钠;聚合物胶为聚乙烯醇,聚丙烯酸乳液,聚丙烯酰胺或聚乙二醇。
上述所指助剂防潮剂为氧化镁或硫酸钙;抗寒剂为硫酸锌或硫酸铜;增效剂为硼砂、硼酸或腐植酸。
本发明一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂的制备和使用方法,依次按下列步骤进行:
(1)按比例称取有机粘结剂,无机粘结剂,助剂,有机肥料,无机肥料,有机肥料和无机肥料与复合粘结剂的质量比为85~93%:7~15%;
(2)将有机粘结剂配制成浓度0.3~1w/w%的水溶液;
(3)将有机肥料,无机肥料,无机粘结剂和助剂粉碎成60~100目的细粉,按比例混合均匀,称混合物料;
(4)用40%量的有机粘结剂水溶液润湿混合物料,拌匀;
(5)将润湿的混合物料投入造粒机造粒,边造粒边喷入余下60%量的有机粘结剂水溶液,所造颗粒烘干至含水量≤12%;
(6)待颗粒冷却后进行筛分,选取粒度1~5mm颗粒进行检测与包装。
上述所指的复混肥为有机-无机复混肥,有机肥占42%,有机质≥15%,N、P、K总养分含量≥25%。
本发明一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂具有绿色、环保、无污染、易降解和易溶于水等特点,适用于生产N、P、K有效含量30%以上,有机物含量40%以上的颗粒有机复混肥,也适用于高浓度有机-无机复混肥(N、P、K有效养分≥45%)的造粒生产。本发明生产的有机-无机复混肥返料率<10%,减少了30%无机粘结剂添加量,成粒率提高10%,并可增加造粒时1-4.75mm粒度颗粒的含量,抗压强度>14N。
具体实施方式
根据下述实施实例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施实例所描述的具体的物料配比、使用方法及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施实例1:
复合粘结剂配方一,由膨润土,硅藻土,二水硫酸钙,羧甲基纤维素钠,硼砂,硫酸铜,腐植酸复配。
(1)物料准备
制备1000kg有机-无机复混肥,按照比例称取有机肥原料和无机肥原料共907kg,粉碎过60目筛;
称取过100目筛的膨润土、硅藻土各20kg为无机粘结剂;
硼砂5kg、硫酸铜2kg、腐植酸20kg、二水硫酸钙20kg为助剂;
将羧甲基纤维素钠加少量乙醇溶解配制成0.3%的溶液60L为有机粘结剂。
(2)有机-无机复混肥造粒
称取粉碎至60-100目的有机、无机物料与无机粘结剂、助剂按比例混合均匀,物料混合过程中喷入有机粘结剂总量的40%有机粘结剂湿润物料,混合均匀后投入造粒机中造粒,边造粒边喷入余下60%有机粘结剂,所造颗粒烘至含水量≤12%,待颗粒冷却后进行筛分,选取粒度为1~5mm的颗粒进行检测与包装。
实施实例2:
复合粘结剂配方二,由膨润土,凹凸棒土,二水硫酸钙,羧甲基纤维素钠,硼砂,硫酸铜,腐植酸复配。
(1)物料准备
制备1000kg有机-无机复混肥,按照比例称取有机肥原料和无机肥原料共907kg,粉碎过60目筛;
称取过100目筛的膨润土30kg、凹凸棒土10kg为无机粘结剂;
硼砂5kg、硫酸铜2kg、腐植酸20kg、二水硫酸钙20kg为助剂;
将羧甲基纤维素钠加少量乙醇溶解配制成0.3%的溶液60L为有机粘结剂。
(2)有机-无机复混肥造粒
称取粉碎至60-100目的有机、无机物料与无机粘结剂、助剂按比例混合均匀,物料混合过程中喷入有机粘结剂总量的40%有机粘结剂湿润物料,混合均匀后投入造粒机中造粒,边造粒边喷入余下60%有机粘结剂,所造颗粒烘至含水量≤12%,待颗粒冷却后进行筛分,选取粒度为1~5mm的颗粒进行检测与包装。
实施实例3:
复合粘结剂配方三,由膨润土,陶土,氧化镁,聚乙烯醇,硼砂,硫酸锌,腐植酸复配。
(1)物料准备
制备1000kg有机-无机复混肥,按照比例称取有机肥原料和无机肥原料共907kg,粉碎过60目筛;
称取过100目筛的膨润土、陶土各20kg为无机粘结剂;
硼砂5kg、硫酸锌1kg、腐植酸20kg、氧化镁20kg为助剂;
将聚乙烯醇溶于热水配制成0.4%的溶液60L为有机粘结剂。
(2)有机-无机复混肥造粒
称取粉碎至60-100目的有机、无机物料与无机粘结剂、助剂按比例混合均匀,物料混合过程中喷入有机粘结剂总量的40%有机粘结剂湿润物料,混合均匀后投入造粒机中造粒,边造粒边喷入余下60%有机粘结剂,所造颗粒烘至含水量≤12%,待颗粒冷却后进行筛分,选取粒度为1~5mm的颗粒进行检测与包装。
实施实例4:
复合粘结剂配方四,由膨润土,陶土,二水硫酸钙,海藻酸钠,硼砂,硫酸锌,腐植酸复配。
(1)物料准备
制备1000kg有机-无机复混肥,按照比例称取有机肥原料和无机肥原料共907kg,粉碎过60目筛;
称取过100目筛的膨润土、陶土各20kg为无机粘结剂;
硼砂5kg、硫酸锌1kg、腐植酸20kg、二水硫酸钙20kg为助剂;
将海藻酸钠溶于水配制成1%的溶液60L为有机粘结剂。
(2)有机-无机复混肥造粒
称取粉碎至60-100目的有机、无机物料与无机粘结剂、助剂按比例混合均匀,物料混合过程中喷入有机粘结剂总量的40%有机粘结剂湿润物料,混合均匀后投入造粒机中造粒,边造粒边喷入余下60%有机粘结剂,所造颗粒烘至含水量≤12%,待颗粒冷却后进行筛分,选取粒度为1~5mm的颗粒进行检测与包装。
Claims (5)
1.一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂,其特征是由无机粘结剂、有机粘结剂和助剂按比例配制加工而成,质量配比为:
无机粘结剂22~32%
有机粘结剂溶液36~46%
助剂27~37%
其中,无机粘结剂由蒙脱石类粘土矿物与其余粘土矿物混合而成,质量配比为蒙脱石类粘土矿物:其余粘土矿物=1~3:1,所指其余粘土矿物为硅质沉积岩粘土,富镁硅酸盐粘土或富铝硅酸盐粘土;有机粘结剂为有机纤维素,植物胶或聚合胶;助剂为防潮剂,抗寒剂和增效剂,质量配比为防潮剂:抗寒剂:增效剂=10:1:10~15;
粘结剂的制备和使用方法,依次按下列步骤进行:
(1)按比例称取有机粘结剂,无机粘结剂,助剂,有机-无机复混肥,有机-无机复混肥与复合粘结剂的质量比为85~93%:7~15%;
(2)将有机粘结剂配制成浓度0.3~1%w/w的水溶液;
(3)将有机-无机复混肥,无机粘结剂和助剂粉碎成60~100目的细粉,按比例混合均匀,称混合物料;
(4)用40%量的有机粘结剂水溶液润湿混合物料,拌匀;
(5)将润湿的混合物料投入造粒机造粒,边造粒边喷入余下60%量的有机粘结剂水溶液,所造颗粒烘干至含水量≤12%;
(6)待颗粒冷却后进行筛分,选取粒度1~5mm颗粒进行检测与包装。
2.根据权利要求1所述的一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂,其特征是所指蒙脱石类粘土矿物是指膨润土或蒙脱石;硅质沉积岩粘土矿物为硅藻土;富镁硅酸盐粘土矿物为凹凸棒土或海泡石;富铝硅酸盐粘土矿物为陶土或高岭土。
3.根据权利要求1所述的一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂,其特征是所指有机纤维素粘结剂为羧甲基纤维素,乙基纤维素或羟丙基纤维素;植物胶粘结剂为瓜尔胶或海藻酸钠;聚合物胶为聚乙烯醇,聚丙烯酸乳液,聚丙烯酰胺或聚乙二醇。
4.根据权利要求1所述的一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂,其特征是所指助剂防潮剂为氧化镁或硫酸钙;抗寒剂为硫酸锌或硫酸铜;增效剂为硼砂、硼酸或腐植酸。
5.根据权利要求1所述的一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂的制备和使用方法,其特征是所指的复混肥为有机-无机复混肥,有机肥占42%,有机质≥15%,N、P、K总养分含量≥25%。
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