CN107365180A

CN107365180A - 制造硫酸钾镁颗粒的生产方法及硫酸钾镁颗粒的用途

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Publication number: CN107365180A
Application number: CN201710377464.8A
Authority: CN
Inventors: 滕国清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-25
Filing date: 2017-05-25
Publication date: 2017-11-21

Abstract

制造硫酸钾镁颗粒的生产方法及硫酸钾镁颗粒的用途，生产方法为：S1投料：采用标准级进口硫酸钾镁；S2配料及混合：加入硫酸铵溶液和水，并在混合搅拌设备中搅拌几分钟，待原料变成暗红色，用手能攥成团状且不发散时，原料混合均匀；S3造粒：经分料机把混合后的原料添加到多台对辊挤压造粒机中，经过机械挤压造粒；S4筛分：进入滚筒筛，经过滚筒筛筛分、整粒后，粒度达到2mm～4.75mm合格产品进入成品料仓储存，筛分出的细粉送回混合搅拌设备中。硫酸钾镁颗粒的用途，作为掺混肥料原料中的应用和作为水溶肥原料中的应用。本生产方法得到的硫酸钾镁颗粒强度高、溶解速度快、且颗粒大小满足了机械化施用和作为掺混肥料原料的要求。

Description

制造硫酸钾镁颗粒的生产方法及硫酸钾镁颗粒的用途

技术领域

本发明属于硫酸钾镁化肥的生产及应用，特别涉及用进口标准级硫酸钾镁小颗粒生产优质级硫酸钾镁颗粒的方法及生产的硫酸钾镁颗粒的用途。

背景技术

硫酸钾镁是从盐湖卤水或固体钾镁矿中经仅物理方法提取或直接去除杂质制成的一种含镁、硫等中微量元素的一种化合态钾肥，化学式为：K2SO4.2MgSO4。目前，其主要用作化肥或在工业领域进行应用。

硫酸钾镁根据粒度大小分为：标准级、颗粒级和优质级。标准级产自天然矿石，颗粒细小，可用于直接施用或作为复合肥生产原料；颗粒级产自天然矿石，颗粒状，颗粒大于标准级，可用于直接施用或生产掺混肥；优质级是标准级经造粒工序生产制得，颗粒能达到2mm～4.75mm，用于生产优质掺混肥。

标准级进口硫酸钾镁是纯天然矿物质化肥，是农作物不可多得的优质养分提供者，但由于粒度为≤2mm以下小颗粒或细粉，在施用过程中只能利用手工施用，不适合大规模机械施用，也不能做为颗粒掺混肥料的原料使用；另外，硫酸钾镁作为化肥使用，虽然可以全部溶解，但是溶解速度很慢，一般要21天左右才能全部溶解。

颗粒级硫酸钾镁虽然可用于生产掺混肥，但生产的掺混肥质量达不到优质级别，另外，由于也是纯天然矿物质化肥，作为化肥使用，虽然可以全部溶解，但是溶解速度很慢。

优质级硫酸钾镁为标准级进口硫酸钾镁经造粒形成的一种加工肥料，但造粒困难。目前国外采用的造粒方式为：标准级硫酸钾镁经过破碎、粉碎后添加一定数量的成球剂，并利用转鼓造粒的方式制造成优质级硫酸钾镁颗粒。该种造粒方式使养分含量降低2％～5％，制造成本增加300元/吨，同时需要干燥、冷却等过程消耗了能源，对环境造成污染。

针对上述现有造粒生产方法的不足，需要开发一种创新的、低成本、无污染、养分不改变的造粒方式，以填补硫酸钾镁造粒的技术空白。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种制造硫酸钾镁颗粒的生产方法及硫酸钾镁颗粒的用途，该生产方法能耗小、制造成本低、且无工业三废排放，由该生产方法生产的硫酸钾镁颗粒达到标准颗粒尺寸，从而满足机械化施肥及做为掺混肥料原料的要求；颗粒强度提高，从而可避免运输、施用、掺混过程中出现粉化；分子结构发生变化，大幅度提高了溶解速度，从而可做为水溶肥的原料应用。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

制造硫酸钾镁颗粒的生产方法，其特征在于，包括如下生产步骤：

S1投料：原料硫酸钾镁经过计量后经皮带机或提升机输送到混合搅拌设备中，其中，原料硫酸钾镁采用标准级进口硫酸钾镁；

S2配料及混合：在混合搅拌设备中加入硫酸铵溶液和水，并在混合搅拌设备中搅拌几分钟，观察原料颜色变化，待原料变成暗红色，用手能攥成团状且不发散时，原料混合均匀，经皮带机或者提升机将混合后的原料输送到原料储仓内；

S3造粒：经分料机把混合后的原料均匀、稳定的添加到多台对辊挤压造粒机中，经过机械挤压造粒；

S4筛分：造粒后经皮带机或提升机进入滚筒筛，经过滚筒筛筛分、整粒后，粒度达到2mm～4.75mm合格产品进入成品料仓储存，同时筛分出的细粉经皮带机送回混合搅拌设备中。

优选的：S2中原料硫酸钾镁与水的重量比例为：(95～99)：(1～5)，硫酸铵溶液的添加量为原料硫酸钾镁、硫酸铵溶液及水的总重量的0.5％～2％。

优选的：在S4工序后，还包括如下工序：

S5颗粒质量提升：经过成品料仓仓储后的产品经过皮带机或提升机进入二次筛分设备，进行二次筛分，二次筛分后对粒度达到2mm～4.75mm优质合格产品进行油脂类包裹处理，油脂可采用动物类油脂，也可采用植物类油脂，同时二次筛分筛出的细粉和质量稍差的合格产品经皮带机送回混合搅拌设备中。

优选的：在S5工序后，还包括如下工序：

S6陈化处理，时间为8～24小时。

优选的：在S3造粒、S4筛分、S5二次筛分、各处皮带机输送或各处提升机输送位置均增设吸尘口，各吸口通过吸尘通道连接到一台布袋除尘器上，进行各生产工序的除尘处理。

硫酸钾镁颗粒的用途，其特征在于：按照上述生产方法生产的硫酸钾镁颗粒在作为掺混肥料原料中的应用。

硫酸钾镁颗粒的用途，其特征在于：按照上述生产方法生产的硫酸钾镁颗粒在作为水溶肥料原料中的应用。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、由于进口标准级硫酸钾镁本身是砂型原料，比重很重(2.83，而水为1)，很难造成颗粒，目前国内外没有使用对辊挤压造粒进行进口标准级硫酸钾镁造粒的先例。本专利通过原料硫酸钾镁中添加水和硫酸铵溶液进行混料，并利用对辊挤压对进口标准级硫酸钾镁挤压造粒，其本身就是工艺技术创新。该生产方式相比于现有的造粒生产方式(圆盘造粒、转鼓造粒)，在造粒前无需要原料磨细，在造粒后，无需设置干燥、冷却工序，这样，可大幅度降低能耗和生产成本，另外，也无工业三废排放，是一种环保节能的创新生产方法。

2、本生产方法将标准级进口小颗粒晶体硫酸钾镁采用无干燥工艺，常温挤压造粒技术，利用设备机械压力，对按比例混合均匀的含小颗粒晶体硫酸钾镁、硫酸铵溶液、水的混合物料进行挤压一次成球，完成造粒过程，经过筛分、整粒及颗粒质量提升制造出符合要求的优质级硫酸钾镁颗粒，从而满足了机械大规模施用，降低农民的人工成本，满足市场的需求；另外，颗粒大小、强度也符合国家掺混肥原料的技术标准，满足了掺混肥料的原料要求，可以作为掺混肥原料生产优质的掺混肥。

3、本生产方法中，由原料硫酸钾镁、硫酸铵溶液及水三种物质组成的配方、混合及造粒是技术创新的关键点，该生产方法在三种原料混合、挤压造粒、筛分、颗粒质量提升等过程中，利用硫酸根离子与水易形成分子内结晶水的特性、使颗粒中游离水转变为结晶水，从而使造粒后的产品颗粒强度增加。在合理选择三种物质的配比的情况下，能使颗粒强度达到20牛顿以上；还因挤压造粒过程造成硫酸钾镁颗粒细度变小，分子结构改变(游离水变结晶水)，使产品颗粒硫酸钾镁溶解速度大幅度提升，溶解速度可提高到3小时，可以做为水溶肥的原料使用。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

制造硫酸钾镁颗粒的生产方法，包括如下生产步骤：

S1投料：原料硫酸钾镁经过计量后经皮带机或提升机输送到混合搅拌设备中，其中，原料硫酸钾镁采用标准级进口硫酸钾镁。

S2配料及混合：在混合搅拌设备中加入硫酸铵溶液和水，并在混合搅拌设备中搅拌几分钟，一般3分钟左右，观察原料颜色变化，待原料变成暗红色，用手能攥成团状且不发散时，原料混合均匀，经皮带机或者提升机将混合后的原料输送到原料储仓内。

S3造粒：经分料机把混合后的原料均匀、稳定的添加到多台对辊挤压造粒机中，经过机械挤压造粒，其中分料机可采用圆盘分料机结构。

S4筛分：造粒后经皮带机或提升机进入滚筒筛，经过滚筒筛筛分、整粒后，粒度达到2mm～4.75mm合格产品进入成品料仓储存，同时筛分出的细粉经皮带机送回混合搅拌设备中，这样，可实现原料的循环再使用，避免浪费。

上述生产方法中：三种物质的比例优选如下：

S2中原料硫酸钾镁与水的重量比例为：(95～99)：(1～5)，硫酸铵溶液的添加量要进行适当控制，当硫酸铵溶液的添加数量大时，会造成产品颗粒硫酸钾镁养分变化，经过大量的实验验证，硫酸铵溶液的添加量为原料硫酸钾镁、硫酸铵溶液及水的总重量的0.5％～2％，这样，在保证硫酸钾镁养分基本不变的情况下，既可以生产出颗粒强度达到20牛顿以上硫酸钾镁颗粒，又可以使生产出的硫酸钾镁颗粒达到比较好的溶解效果。

上述生产方法中：在S4工序后，还包括如下优化提高工序：

S5颗粒质量提升：经过成品料仓仓储后的产品经过皮带机或提升机进入二次筛分设备，进行二次筛分，二次筛分后对粒度达到2mm～4.75mm优质合格产品进行油脂类包裹处理，油脂可采用动物类油脂，也可采用植物类油脂，同时二次筛分筛出的细粉和质量稍差的合格产品经皮带机送回混合搅拌设备中，同样可实现原料的循环再利用。用油脂对颗粒进行包裹处理，可以减少粉尘及提升颗粒外观。上述优质合格产品是指颗粒形状较好的产品。

上述生产方法中：在S5工序后，还进一步包括如下工序：

S6陈化处理，时间为8～24小时。

上述生产方法中：在S3造粒、S4筛分、S5二次筛分、各处皮带机输送或各处提升机输送位置均增设吸尘口，各吸口通过吸尘通道连接到一台布袋除尘器上，进行各生产工序的除尘处理。

上述生产方法生产的硫酸钾镁颗粒的用途主要是两方面：

1、在作为掺混肥料原料中的应用。2、在作为水溶肥料原料中的应用。

硫酸钾镁颗粒生产的具体实施可参考如下：

1、采用4～6台DGZ200E型对辊式造粒机为中心的生产线，配套相应的：混合机、爬斗机、圆盘分料机、斗式提升机、皮带输送机、双联储料斗、滚式筛粉机、包装机等附属电气设备，组成挤压造粒生产***，设计产量6～8T/H。

2、设计使用PLC控制原料硫酸钾镁、硫酸铵溶液和水，PLC控制可保证产品产量、质量的稳定高效。

3、经过二次筛分、包膜后的产品，要经过陈化处理，实际操作中可以在产品包装前增设陈化料仓进行陈化，也可以直接装入吨袋进行陈化处理，经过陈化处理后，得到的优质级颗粒硫酸钾镁产品可以出厂或者作为掺混肥原料使用。

4、进行产品颗粒度、颗粒强度、养分含量的过程控制和结果控制，保证产品质量整个控制。

实施结果参考如下：

表一：硫酸钾镁颗粒的养分、强度、氯离子及含水的检测结果

表二：颗粒强度曲线表

表三：产品颗粒分布比例表

本专利的技术先进性及推广前景

1、将标准级小颗粒晶体及粉状硫酸钾镁利用挤压造粒工艺制造成优质颗粒级硫酸钾镁，能满足机械化施肥的需求及做掺混肥料原料的需求；

2、造粒后的颗粒硫酸钾镁因为分子结构改变，溶解速度提高30倍以上，可以满足水溶肥料原料的要求；

3、采用挤压造粒工艺无干燥过程，能耗只是电耗，节能降耗，环保无三废排放，操作稳定，维修方便；

4、目前国内有近四千家约2亿吨化肥产能，95％采用煤或者燃气干燥，同时都有废气、废水、废渣排放，这种造粒工艺无三废排放，制造成本是常规的30％，具有广阔的推广前景，同时可以在化工、制药、干燥剂等其他行业推广实施。

Claims

1.制造硫酸钾镁颗粒的生产方法，其特征在于，包括如下生产步骤：

2.根据权利要求1所述的制造硫酸钾镁颗粒的生产方法，其特征在于：S2中原料硫酸钾镁与水的重量比例为：(95～99)：(1～5)，硫酸铵溶液的添加量为原料硫酸钾镁、硫酸铵溶液及水的总重量的0.5％～2％。

3.根据权利要求1所述的制造硫酸钾镁颗粒的生产方法，其特征在于，在S4工序后，还包括如下工序：

4.根据权利要求3所述的制造硫酸钾镁颗粒的生产方法，其特征在于：在S5工序后，还包括如下工序：

S6陈化处理，时间为8～24小时。

5.根据权利要求4所述的制造硫酸钾镁颗粒的生产方法，其特征在于：在S3造粒、S4筛分、S5二次筛分、各处皮带机输送或各处提升机输送位置均增设吸尘口，各吸口通过吸尘通道连接到一台布袋除尘器上，进行各生产工序的除尘处理。

6.硫酸钾镁颗粒的用途，其特征在于：按照权利要求1-5任一生产方法生产的硫酸钾镁颗粒在作为掺混肥料原料中的应用。

7.硫酸钾镁颗粒的用途，其特征在于：按照权利要求1-5任一生产方法生产的硫酸钾镁颗粒在作为水溶肥料原料中的应用。