CN103936503A - 造粒改良剂及其制备方法和在肥料中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种造粒改良剂及其制备方法和在肥料中的应用。本发明造粒改良剂按质量百分比计包括以下组分:35~60%的氧化剂、35~60%的还原剂、0.5~1.5%的润湿剂、0.8~2%的分散剂。先加入氧化剂和还原剂,加热至60~80℃,搅拌均匀后冷却,加入润湿剂和分散剂,搅拌混合均匀,即可得到造粒改良剂。将制备好的造粒改良剂与肥料混合进入造粒***,所述造粒改良剂的质量占整个肥料总质量的0.8%~1.2%。本发明造粒改良剂的原材料来源广泛,成本低廉,减少对环境和人体的危害。制备方法简单,符合低碳环保、节约能源的要求。本发明造粒改良剂添加到肥料,提高肥料产能和颗粒强度,节省能耗,工业化可行性强。
Description
技术领域
本发明涉及造粒改良剂,具体地指一种造粒改良剂及其制备方法和在肥料中的应用。
背景技术
造粒改良剂是一种肥料产生过程中,大幅提高肥料成球率、颗粒强度、产能,节省能耗的添加剂。目前,国内颗粒肥料产能达到5000万吨以上,肥料生产过程中,需要巨大的热能和电能;成球率和产能低下,导致能耗增加50%以上。因此,寻找一种安全、有效的造粒改良剂,对解决增加肥料产能、降低能耗至关重要。
在一些较发达国家,由于能耗、产能和环保问题,造粒改良剂被广泛应用。在这方面,欧洲通过使用液体造粒改良剂,提高产能30%、节能降耗35%左右。上述方式既有效解决了肥料产能问题,又节约大量电力、天然气、煤炭等资源,是目前广泛认可的环保、节能途径。
近几年,我国化肥企业规模和产能迅速增加,但是,现有政策的执行程度不高,在重要环保和节能等方面,尚处于探索阶段,致使我国肥料生产能耗高,环境污染严重。因此,开发造粒改良剂的多元化利用方向,简化颗粒肥料工艺对促进我国肥料生产的节能降耗具有重要意义。
肥料是农业生产最重要的生产资料之一,是农作物生长必不可缺的物资基础,它对提高农作物的产量具有举足轻重的作用,更是对国家和社会的发展提供了坚实的物质基础。由于普通肥料生产效率低下,这样不仅造成了严重的资源浪费和巨大的经济损失,更重要的是对土壤、水体、大气和作物都造成了严重的污染问题。
因此,发展造粒改良剂,以提高肥料生产效率、节省能耗成为解决这些问题的最有效的途径。由于进口产品的成本、效果产生矛盾,而以新型造粒改良剂替代进口,成为解决该矛盾的有效途径。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有技术和性价比所存在的不足,提供一种造粒改良剂及其制备方法,增加肥料造粒的成球率、提高产能、节省能耗、减少生产现场的粉尘。
为实现上述目的,本发明造粒改良剂按质量百分比计包括以下组分:
35%~60%的氧化剂、35%~60%的还原剂、0.5%~1.5%的润湿剂、0.8%~2%的分散剂;
所述氧化剂为生石灰、片碱、膨润土、凹凸棒土中的任意一种或几种,
所述还原剂为碳酸氢铵、碳酸氢钙、碳酸镁、碳酸锌中任意一种或几种,
所述润湿剂为磷酸酯、乙醇、丙二醇、吐温、司盘、TX-10中任意一种或几种,
所述分散剂为水解聚马来酸酐(HPMA)、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基茂醇、聚丙烯酰胺中的一种或几种。
本发明造粒改良剂的较优配比范围,按质量百分比计包括以下组分:40%~55%的氧化剂、43%~58%的还原剂、0.5%~1%的润湿剂、1%~2%的分散剂。
本发明中,所述氧化剂优选为生石灰或凹凸棒土。
所述还原剂优选为碳酸氢铵或碳酸锌。
所述润湿剂优选为磷酸酯、乙醇、丙二醇、吐温、司盘或TX-10。
所述分散剂优选为焦磷酸钠三乙基己基磷酸、甲基茂醇或聚丙烯酰胺。
上述造粒改良剂的制备方法:先加入氧化剂和还原剂,加热至60℃~80℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入润湿剂和分散剂,搅拌混合均匀,即可得到造粒改良剂。
上述造粒改良剂在肥料生产中的应用方法:将制备好的造粒改良剂与肥料混合进入造粒***。在应用时,所述造粒改良剂的质量占整个肥料总质量的0.8%~1.2%。优选为0.8%~1.2%。
所述肥料为尿素、硝铵、氯化铵、氯化钾、硫酸钾、磷酸一铵、磷酸二铵中任意一种或复合肥。
本发明的有益效果在于:
1)本发明造粒改良剂的主要原材料来源广泛,由其制备造粒改良剂的成本低廉,同时大幅增加肥料的颗粒强度、提高肥料产能、节省能耗;
2)本发明造粒改良剂对土壤无害,减少了对农业面源和水体的污染,具有生态环保性;
3)本发明造粒改良剂制备工艺简单,减少生产现场的粉尘,符合低碳环保、节约能源的要求。
4)利用本发明所提供的造粒改良剂制备的颗粒肥料,大幅降低成本、工艺简单,无需其它装置,投入少,可连续化生产,工业化可行性强。
具体实施方式
为了更好地解释本发明,以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明,但它们不对本发明构成限定。
本发明制备的造粒改良剂的性能按肥料防结国家标准(GB/T23348-2009)和肥料防结行业标准(HG/T4215-2011)来检测,添加造粒改良剂后,产能提升40~60%,肥料表面光滑,颗粒强度增加30~50%,现场粉尘减少。
实施例1
造粒改良剂的配比组成:50%的生石灰、48.5%的碳酸氢铵、0.5%的丙二醇、1%的焦磷酸钠三乙基己基磷酸。
造粒改良剂的制备:
先加入生石灰和碳酸氢铵,加热至60℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入丙二醇和焦磷酸钠三乙基己基磷酸,搅拌机混合均匀,即可得到造粒改良剂。
造粒改良剂在肥料生产中的应用:
先将造粒改良剂倒入储槽,然后按造粒改良剂与水的重量比为1:2加入水,配制成溶液;通过齿轮泵或高位自流进入拌料槽,和NPK复合肥原料混合后进入肥料的造粒***。
使用造粒改良剂后,车间现场粉尘明显减少、造粒***成球率大幅增加、返料***电流下降、产品皮带电流增加、筛分***细小颗粒减少。产能提升57.8%,肥料表面光滑,颗粒强度增加48.1%。
实施例2
造粒改良剂的配比组成:55%的凹凸棒土、43%的碳酸锌、0.5%的吐温、1.5%的甲基茂醇。
造粒改良剂的制备:
先加入凹凸棒土和碳酸锌,加热至70℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入吐温和甲基茂醇,搅拌机混合均匀,即可得到造粒改良剂。
造粒改良剂在肥料生产中的应用:
先将造粒改良剂倒入储槽,然后按造粒改良剂与水的重量比为1:2加入水,配制成溶液;通过齿轮泵或高位自流进入拌料槽,和尿素原料混合后进入肥料的造粒***。
使用造粒改良剂后,车间现场粉尘明显减少、造粒***成球率大幅增加、返料***电流下降、产品皮带电流增加、筛分***细小颗粒减少。产能提升55.1%,肥料表面光滑,颗粒强度增加46.7%。
实施例3
造粒改良剂的配比组成:57%的片碱、40%的碳酸镁、1%的磷酸酯、2%的聚丙烯酰胺。
造粒改良剂的制备:
先加入片碱和碳酸镁,加热至80℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入磷酸酯和聚丙烯酰胺,搅拌机混合均匀,即可得到造粒改良剂。
造粒改良剂在肥料生产中的应用:
先将造粒改良剂倒入储槽,然后按造粒改良剂与水的重量比为1:2加入水,配制成溶液;通过齿轮泵或高位自流进入拌料槽,和尿素原料混合后进入肥料的造粒***。
使用造粒改良剂后,车间现场粉尘明显减少、造粒***成球率大幅增加、返料***电流下降、产品皮带电流增加、筛分***细小颗粒减少。产能提升38.4%,肥料表面光滑,颗粒强度增加32.2%。
实施例4
造粒改良剂的配比组成:42%的膨润土、55%的碳酸氢钙、1%的司盘、2%的三聚磷酸钠。
造粒改良剂的制备:
先加入膨润土和碳酸氢钙,加热至80℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入司盘和三聚磷酸钠,搅拌机混合均匀,即可得到造粒改良剂。
造粒改良剂在肥料生产中的应用:
先将造粒改良剂倒入储槽,然后按造粒改良剂与水的重量比为1:2加入水,配制成溶液;通过齿轮泵或高位自流进入拌料槽,和尿素原料混合后进入肥料的造粒***。
使用造粒改良剂后,车间现场粉尘明显减少、造粒***成球率大幅增加、返料***电流下降、产品皮带电流增加、筛分***细小颗粒减少。产能提升50.4%,肥料表面光滑,颗粒强度增加47.2%。
实施例5
造粒改良剂的配比组成:50.7%的生石灰、48%的碳酸镁、0.5%的磷酸酯、0.8%的六偏磷酸钠。
造粒改良剂的制备:
先加入生石灰和碳酸镁,加热至80℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入磷酸酯和六偏磷酸钠,搅拌机混合均匀,即可得到造粒改良剂。
造粒改良剂在肥料生产中的应用:
先将造粒改良剂倒入储槽,然后按造粒改良剂与水的重量比为1:2加入水,配制成溶液;通过齿轮泵或高位自流进入拌料槽,和尿素原料混合后进入肥料的造粒***。
使用造粒改良剂后,车间现场粉尘明显减少、造粒***成球率大幅增加、返料***电流下降、产品皮带电流增加、筛分***细小颗粒减少。产能提升49.4%,肥料表面光滑,颗粒强度增加40.3%。
实施例6
造粒改良剂的配比组成:52.5%的凹凸棒土、45%的碳酸锌、0.9%的TX-10、1.6%的十二烷基硫酸钠。
造粒改良剂的制备:
先加入凹凸棒土和碳酸锌,加热至75℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入TX-10和十二烷基硫酸钠,搅拌机混合均匀,即可得到造粒改良剂。
造粒改良剂在肥料生产中的应用:
先将造粒改良剂倒入储槽,然后按造粒改良剂与水的重量比为1:2加入水,配制成溶液;通过齿轮泵或高位自流进入拌料槽,和尿素原料混合后进入肥料的造粒***。
使用造粒改良剂后,车间现场粉尘明显减少、造粒***成球率大幅增加、返料***电流下降、产品皮带电流增加、筛分***细小颗粒减少。产能提升53.9%,肥料表面光滑,颗粒强度增加43.6%。
实施例7
造粒改良剂的配比组成:50%的凹凸棒土、48%的碳酸氢钙、0.8%的磷酸酯、1.2%的HPMA。
造粒改良剂的制备:
先加入凹凸棒土和碳酸氢钙,加热至75℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入磺酸盐和HPMA,搅拌机混合均匀,即可得到造粒改良剂。
造粒改良剂在肥料生产中的应用:
先将造粒改良剂倒入储槽,然后按造粒改良剂与水的重量比为1:2加入水,配制成溶液;通过齿轮泵或高位自流进入拌料槽,和尿素原料混合后进入肥料的造粒***。
使用造粒改良剂后,车间现场粉尘明显减少、造粒***成球率大幅增加、返料***电流下降、产品皮带电流增加、筛分***细小颗粒减少。产能提升51.7%,肥料表面光滑,颗粒强度增加43.9%。
实施例8
造粒改良剂的配比组成:45%的膨润土、52%的碳酸镁、1%的乙醇、2%的十二烷基硫酸钠。
造粒改良剂的制备:
先加入膨润土和碳酸镁,加热至65℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入乙醇和十二烷基硫酸钠,搅拌机混合均匀,即可得到造粒改良剂。
造粒改良剂在肥料生产中的应用:
先将造粒改良剂倒入储槽,然后按造粒改良剂与水的重量比为1:2加入水,配制成溶液;通过齿轮泵或高位自流进入拌料槽,和尿素原料混合后进入肥料的造粒***。
使用造粒改良剂后,车间现场粉尘明显减少、造粒***成球率大幅增加、返料***电流下降、产品皮带电流增加、筛分***细小颗粒减少。产能提升48.6%,肥料表面光滑,颗粒强度增加40.7%。
Claims (9)
1.一种造粒改良剂,其特征在于,它按质量百分比计包括以下组分:
35%~60%的氧化剂、35%~60%的还原剂、0.5%~1.5%的润湿剂、0.8%~2%的分散剂;
所述氧化剂为生石灰、片碱、膨润土、凹凸棒土中的任意一种或几种,
所述还原剂为碳酸氢铵、碳酸氢钙、碳酸镁、碳酸锌中任意一种或几种,
所述润湿剂为磷酸酯、乙醇、丙二醇、吐温、司盘、TX-10中任意一种或几种,
所述分散剂为水解聚马来酸酐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基茂醇、聚丙烯酰胺中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的造粒改良剂,其特征在于,它按质量百分比计包括以下组分:40%~55%的氧化剂、43%~58%的还原剂、0.5%~1%的润湿剂、1%~2%的分散剂。
3.根据权利要求1或2所述的造粒改良剂,其特征在于:所述氧化剂为生石灰或凹凸棒土。
4.根据权利要求1或2所述的造粒改良剂,其特征在于:所述还原剂为碳酸氢铵或碳酸锌。
5.根据权利要求1或2所述的造粒改良剂,其特征在于:所述润湿剂为磷酸酯、乙醇、丙二醇、吐温、司盘或TX-10。
6.根据权利要求1或2所述的造粒改良剂,其特征在于:所述分散剂为焦磷酸钠三乙基己基磷酸、甲基茂醇或聚丙烯酰胺。
7.一种根据权利要求1或2所述的造粒改良剂的制备方法,其特征在于:先加入氧化剂和还原剂,加热至60℃~80℃,搅拌均匀后,冷却到室温,加入润湿剂和分散剂,搅拌混合均匀,即可得到造粒改良剂。
8.一种根据权利要求1或2所述的造粒改良剂在肥料生产中的应用方法,其特征在于:将制备好的造粒改良剂与肥料混合进入造粒***,所述造粒改良剂的质量占整个肥料总质量的0.8%~1.2%。
9.根据权利要求8所述的应用方法,其特征在于:所述肥料为尿素、硝铵、氯化铵、氯化钾、硫酸钾、磷酸一铵、磷酸二铵中任意一种或复合肥。
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