CN104591894A - 一种控失性肥料的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控失性肥料的制造方法，包括如下步骤：（1）混合：将肥料原料、锌、硼、硒和养分控失剂混合在一起，锌、硼和硒所占质量百分比为0.1-0.3%，养分控失剂所占质量百分比为3.1%；（2）破碎；（3）造粒：破碎成的粉末放入造粒机中进行造粒，往造粒机中通入稀释后的浓硫酸、气化后的液氨和蒸汽；通入的硫酸与液氨的量为使氮与磷的摩尔比为1.4并使浆料中和度为1.05-1.15；造粒过程中的返料比为1:3；造粒出口温度控制在75℃；（4）烘干；（5）冷却；（6）筛分；（7）包膜；（8）检测；（9）包装入库。该方法制造的产品养分均匀，肥效释放稳定、持久，一次施肥即可，无需追肥，增产增收效果显著，与传统肥料相比，小麦增产10%左右，玉米增产15-20%左右。

Description

一种控失性肥料的制造方法

技术领域

本发明属于农用肥料技术领域，涉及一种肥料的制造方法，尤其涉及一种控失性肥料的制造方法。

背景技术

农业是国民经济基础产业，粮食安全是国家重大战略安全保证，粮食安全的根本出路在于提高单产，但是粮食单产的提高必须以大量施用化肥为保证，俗话说“庄稼一枝花，全靠肥当家”，化肥对我国粮食增产和粮食安全起着十分重要的作用。

我国是世界化肥生产和消费的第一大国。提高肥料利用率，是转变农业生产方式，提高农业综合生产能力，实现农业可持续发展的必然要求。为了提高肥料利用率，需要在肥料中添加养分控失剂，制成控失性肥料。其中，养分控失剂是通过离子束对多种天然矿物质改性并与生物表面活性剂等生物、有机制品精准复配而成，具有吸附、搭桥、吸水、胶团、增效等多种复合功能。其天然材料主要为凹凸棒土，由于凹凸棒土本身是由硅氧四面体片和铝氧八面体片构成的层状结构，具有较大的比表面积，层与层间的几何空间对养分分子具有一定的吸纳和保存作用。该物质与生物高分子材料复配经辐射改性增大了其比表面积，提高了胶体的吸附性能。因此，具有控制肥料养分流失，大幅提高肥料利用效率的作用，实现了保肥、保水、保墒等功能。

大田作物（小麦、玉米）化肥养分控失剂与普通肥料均匀混合造粒制成控失性肥料，在施入土壤遇水后，养分控失剂形成全方位立体的微纳网络，通过氢键、范德华力和粘滞力的共同作用，网捕大田作物（小麦、玉米）肥料中的有效养分（氮、磷、钾、锌、硼等），并团聚于大田作物（小麦、玉米）土壤耕作层中，即水肥耦合成胶粘团粒群（点状如养分包、面状如养分库），增大肥料养分空间尺度，降低水分养分迁移速率，减少水分养分流失总量。从而，为大田作物（小麦、玉米）生长持续提供充足的养分。既可大幅提高肥料利用率，又可大幅减少养分损失（径流、渗漏和挥发三种途径），降低农业面源污染和温室气体排放。

但是，目前现有的控失性肥料的制造方法所制得的控失性肥料存在养分不均匀，肥效释放不稳定、不持久等问题。

因此，目前需要一种新的控失性肥料的制造方法。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种控失性肥料的制造方法，通过该方法制造的产品养分均匀，肥效释放稳定、持久，一次施肥即可，无需追肥，增产增收效果显著。

为此，本发明提供如下技术方案：一种控失性肥料的制造方法，其包括如下步骤：（1）原料混合：将肥料原料、锌、硼、硒和养分控失剂混合在一起，其中，锌、硼和硒所占质量百分比为0.1-0.3%，养分控失剂所占质量百分比为3.1%；（2）原料破碎：将步骤（1）混合后的原料在破碎机中破碎成粉末；（3）造粒：将步骤（2）中破碎成的粉末放入造粒机中进行造粒，在进行造粒的过程中，往所述造粒机中通入稀释后的浓硫酸、气化后的液氨和蒸汽；其中，通入的稀释后的浓硫酸与气化后的液氨的量为使得氮与磷的摩尔比为1.4并使得浆料中和度为1.05-1.15；同时，使得造粒过程中的返料比为1:3；并且，使得造粒机的造粒出口温度控制在75℃；（4）烘干：用来自热风炉的热风在80-200℃的温度下对造粒后的颗粒进行烘干5-10分钟；（5）冷却：用来自冷风机的冷风对烘干后的颗粒进行自然冷却；（6）筛分：对冷却后的颗粒进行筛分，去除掉不合格的颗粒；（7）包膜：在合格的颗粒外表面包裹一层石蜡与油脂的混合物，防止板结；（8）检测：对包膜后的颗粒进行筛分检测，去除掉不合格的颗粒；（9）包装入库：将合格的颗粒进行包装并入库。

进一步地，其中，所述肥料原料为碳酸一胺、尿素、氯化铵和氯化钾。

更进一步地，其中，所述步骤（6）的筛分分为粗筛和细筛两步进行，其中，通过所述粗筛去除掉直径超过3mm的颗粒，通过细筛去除掉直径低于1mm的颗粒。

再进一步地，其中，直径超过3mm的颗粒进入破碎机中进行破碎，直径低于1mm的颗粒进入造粒机中进行造粒。

另一方面，其中，所述步骤（3）造粒过程中产生的尾气经一次洗涤吸收和二次洗涤吸收之后再排空。

进一步地，其中，所述步骤（4）烘干和步骤（5）冷却过程中产生的尾气经旋风除尘、二次重力除尘和文丘里器洗涤之后再排空。

本发明所述的制造方法所制造的肥料不仅能提高大田作物（小麦、玉米）的产量，而且能显著提高大田作物（小麦、玉米）的抗病抗旱能力，改良大田作物品质。同时，可以有效满足大田作物（小麦、玉米）不同生长周期对肥料养分的需求，促进大田作物（小麦、玉米）的根系营养及生理代谢活动，促进大田作物（小麦、玉米）的生长发育；还能保证多余的养分网捕在土壤中，供下季作物吸收，从而提高大田作物品质、增加农民收入，减排利环保，有着极大的社会、经济和环境效益。

附图说明

图1是本发明的控失性肥料的制造方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式，具体实施方式的内容不作为对本发明的保护范围的限制。

本发明涉及一种控失性肥料的制造方法，通过该方法可以制造出适于大田作物（小麦、玉米）生长的控失性肥料。如图1所示，本发明的控制性肥料的制造方法包括如下步骤：

（一）混合

将肥料原料、锌、硼、硒和养分控失剂混合在一起。其中，锌、硼和硒所占质量百分比为0.1-0.3%，养分控失剂所占质量百分比为3.1%。按照国家标准GB15063-2009的要求，根据大田作物（小麦、玉米）的生长需要，在本发明中，使得所述肥料原料中氮磷钾含量（即，质量百分比）超过40%，最高控制在54%。此外，在本发明中，优选地，所述肥料原料为碳酸一胺、尿素、氯化铵和氯化钾，并使得上述四种物质组合之后的氮磷钾含量（即，质量百分比）为40%-54%。

（二）破碎

将上述混合后的各种物质进行破损。优选地，在破碎机中破碎成粉末，以便于造粒，即，制造出肥料颗粒。

（三）  造粒

将上述破碎后的粉末放入造粒机中进行造粒。在本发明中，采用氨酸法进行造粒，即以硫酸、气氨进行氨化反应，再喷淋到造粒机中与所述粉末进行二次反应、搅拌、造粒。采用氨酸法进行造粒具有如下好处：1. 能充分利用中和反应放出的热量，提高造粒物料的温度，降低成粒物料所需水分，减轻后续干燥过程的负荷；2. 中和生成的料浆对团粒过程具有促进作用，能使物料的一次成球率提高，减少返料倍数；3. 特别是能改善和克服尿素系复合肥生产过程中的一些缺点，如尿素在造粒和干燥过程中易软化，物料糊壁现象较严重，干燥温度不能太高，导致生产能力明显下降；4. 由于有通氨的便利条件，控制造粒物料的pH更为方便。由于磷铵在N/P摩尔比在1.4时更好造粒，通入一定数量的NH₃来调节磷铵的中和度是最为有效也最经济的手段，同时还能产生一定的热量来提升造粒物料的温度。

具体地，本发明中在进行造粒的过程中，往所述造粒机中通入稀释后的浓硫酸、气化后的液氨和蒸汽。其中，为了获得更均匀的颗粒和更好地进行造粒，使得通入的稀释后的浓硫酸与气化后的液氨的量为使得氮与磷的摩尔比为1.4并使得浆料中和度（即，硫酸、气氨进行氨化反应的程度）为1.05-1.15。同时，返料颗粒度对液相量的影响是：小颗粒减少液相量的存在，大颗粒增加液相量，因此为了保持筛分、破碎设备的良好运转，控制返料颗粒度分布范围对造粒状况的好坏至关重要。在本发明中，使得造粒过程中的返料比（即需要返回进行再次造粒的材料与已经形成颗粒不需要进行返回的材料的比值）为1:3。并且，对造粒***而言，温度越高成品水分越低、越不易结块，但过高的温度却使中和氨损失、加入***的尿素挥发，且易生成对作物有害的缩二脲。目前为了提高氮含量，又要防止成品结块，降低水分，要降低温度，增大尾洗风机风量，加大换热速率，造粒出口温度控制在75℃。而蒸汽的量则根据造粒的需要适当进行选择，以确保能够形成颗粒并且湿度不易太大为准。

此外，在本发明中，造粒过程中产生的尾气经一次洗涤吸收和二次洗涤吸收之后再排空。这样，可以减少对空气的污染，而且，有利于资源的回收利用。同时，一次洗涤吸收和二次洗涤吸收的洗涤液要循环使用，吸收达到一定浓度后去稀释釜进行稀释，或者放入造粒机中进行利用。

（四）  烘干

用来自热风炉的热风在80-200℃的温度下对造粒后的颗粒进行烘干5-10分钟。烘干的目的是降低颗粒的水分含量，防止粉化、板结。

（五）  冷却

用来自冷风机的冷风对烘干后的颗粒进行自然冷却，以便于后续对颗粒进行处理。在本发明中，上述烘干和冷却过程中产生的尾气经旋风除尘、二次重力除尘和文丘里器洗涤之后再排空。这样，有助于减少对空气的污染。同时，旋风除尘之后所产生的细小颗粒可以返回到造粒机中继续进行造粒，减少原料的浪费。

（六）  筛分

对冷却后的颗粒进行筛分，去除掉不合格的颗粒。在本发明中，筛分分为粗筛和细筛两步进行，其中，通过所述粗筛去除掉直径超过3mm的颗粒，通过细筛去除掉直径低于1mm的颗粒。优选地，直径超过3mm的颗粒进入破碎机中进行破碎，作为造粒的原料。直径低于1mm的颗粒进入造粒机中进行造粒。

（七）  包膜

在合格的颗粒外表面包裹一层石蜡与油脂的混合物，防止板结。

（八）  检测

对包膜后的颗粒进行筛分检测，去除掉不合格的颗粒。具体地，可以对包膜后的颗粒进行粗筛和细筛，其中，通过所述粗筛去除掉直径超过3mm的颗粒，通过细筛去除掉直径低于1mm的颗粒。通过该检测步骤，使得成品颗粒大小满足要求。

（九）  包装入库

将合格的颗粒进行包装并入库。至此，已经完成了控释型肥料的制造。

对采用本发明的控失性肥料制造方法制造的控失性肥料在皖北地区进行了种植示范，检验控失性肥料的效果。其中，“小麦肥”依托“粮丰工程”进行开展，“玉米肥”依托各地农业科技公司（合作社）进行开展。主要通过与传统的复合肥料进行多点对比试验，试验在蒙城、太和、怀远、涡阳、凤台、灵璧等县进行，分别在小麦和玉米上施用采用本发明的控失性肥料制造方法制造的控失性肥料，对作物生长状况进行跟踪观察，并与传统复混肥料施用区进行对比分析。试验结果显示：采用本发明的控失性肥料制造方法制造的控失性肥料，其养分均匀，使用后肥效释放稳定、持久，一次性施肥即可，无需追肥，增产增收效果显著。与施用传统肥料相比，小麦增产10%左右，玉米增产15-20%左右。

具体实施方式的内容是为了便于本领域技术人员理解和使用本发明而描述的，并不构成对本发明保护内容的限定。本领域技术人员在阅读了本发明的内容之后，可以对本发明进行合适的修改。本发明的保护内容以权利要求的内容为准。在不脱离权利要求的实质内容和保护范围的情况下，对本发明进行的各种修改、变更和替换等都在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种控失性肥料的制造方法，其包括如下步骤：

混合：将肥料原料、锌、硼、硒和养分控失剂混合在一起，其中，锌、硼和硒所占质量百分比为0.1-0.3%，养分控失剂所占质量百分比为3.1%；

破碎：将步骤（1）混合后的原料在破碎机中破碎成粉末；

造粒：将步骤（2）中破碎后的粉末放入造粒机中进行造粒，在进行造粒的过程中，往所述造粒机中通入稀释后的浓硫酸、气化后的液氨和蒸汽；其中，通入的稀释后的浓硫酸与气化后的液氨的量为使得氮与磷的摩尔比为1.4并使得浆料中和度为1.05-1.15；同时，使得造粒过程中的返料比为1:3；并且，使得造粒机的造粒出口温度控制在75℃；

烘干：用来自热风炉的热风在80-200℃的温度下对造粒后的颗粒进行烘干5-10分钟；

冷却：用来自冷风机的冷风对烘干后的颗粒进行自然冷却；

筛分：对冷却后的颗粒进行筛分，去除掉不合格的颗粒；

包膜：在合格的颗粒外表面包裹一层石蜡与油脂的混合物，防止板结；

检测：对包膜后的颗粒进行筛分检测，去除掉不合格的颗粒；

包装入库：将合格的颗粒进行包装并入库。

2.如权利要求1所述的控失性肥料的制造方法，其中，所述肥料原料为碳酸一胺、尿素、氯化铵和氯化钾。

3.如权利要求1所述的控失性肥料的制造方法，其中，所述步骤（6）的筛分分为粗筛和细筛两步进行，其中，通过所述粗筛去除掉直径超过3mm的颗粒，通过细筛去除掉直径低于1mm的颗粒。

4.如权利要求3所述的控失性肥料的制造方法，其中，直径超过3mm的颗粒进入破碎机中进行破碎，直径低于1mm的颗粒进入造粒机中进行造粒。

5.如权利要求1所述的控失性肥料的制造方法，其中，所述步骤（3）造粒过程中产生的尾气经一次洗涤吸收和二次洗涤吸收之后再排空。

6.如权利要求5所述的控失性肥料的制造方法，其中，所述步骤（4）烘干和步骤（5）冷却过程中产生的尾气经旋风除尘、二次重力除尘和文丘里器洗涤之后再排空。