CN109485506A - 含有多种磷素的小麦专用复合肥料及其制备方法 - Google Patents

含有多种磷素的小麦专用复合肥料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含有多种磷素的小麦专用复合肥料及其制备方法，按质量百分比计：尿素比例25%－35%、氯化钾比例15%—20%、普通过磷酸钙比例7%—12%、重过磷酸钙比例7%—12%、磷酸一铵比例30%—38%、碳酸氢铵比例1.4%—2.4%、中微量元素比例2.5%—5%。通过碳酸氢铵实现普通过磷酸钙和重过磷酸钙的氨化处理，以解决尿素与其不能直接混配的工艺难题，利用其特有的粘性,实现无填充料造粒，利用解磷菌剂提高磷元素利用率。最终产品磷元素来源多样化，有利于作物吸收利用，并含有小麦生长所需的硫、锰、钙、铜、硼中微量元素，具有促进肥料增效，改良土壤，提高小麦产量和品质的效果。

Description

含有多种磷素的小麦专用复合肥料及其制备方法
技术领域
本发明属于化学肥料技术领域，具体涉及一种含有多种磷素的小麦专用复合肥料及其制备方法。最终产品中磷元素来源为普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸一铵。
背景技术
目前，随着现代农业的发展，国内外复合肥料的发展在化肥工业中占主导地位，在化肥工业发达国家，复合肥料用量已经占化肥用量的70％～80％。复合肥料主要是将含氮、磷、钾的基础肥料，如尿素、氯化铵、磷铵、氯化钾等物料混合后，在造粒机内，在一定的温度和液相量下，通过加入粘性填充料，如棒土、粘土等，团聚成粒，再经干燥、冷却、筛分制成复合肥产品。上述复合肥料生产技术是我国广泛使用的生产方法，该方法生产过程简单，操作易于掌握，但产品存在着磷元素来源单一，磷元素不能更好的被作物吸收利用，配料中需要加入大量的粘性填充料作为粘合剂，原料成本高的问题。
针对上述问题，开发应用于不同作物的含有多种磷元素、并且能根据不同作物的需要提供其所需的中微元量元素是实现肥料高效利用，减少投入，保护环境，改良土壤的有效途径。通过实现无填充料造粒，以降低产品原料成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种制作含有多种磷素的小麦专用复合肥料，产品磷元素来源分别为普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸一铵，由于它们制作工艺不同，还含有硫、钙中微量元素，作物可以更好的吸收利用，养分利用率高；
本发明的另一目的是通过加入碳酸氢铵，通过在烘干过程和堆放过程完成普通过磷酸钙和重过磷酸钙的氨化，以解决尿素与其不能直接混配的工艺难题，并利用其特有的粘性，实现无填充料造粒；
本发明的进一步目是利用解磷菌剂提高磷元素的利用率，以克服氨化过程造成的水溶性磷下降这一问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种含有多种磷素的小麦专用复合肥料，尿素占总投入原料量的质量百分比25％-35％、氯化钾占总投入原料量的质量百分比15％-20％、普通过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比7％-12％、重过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比7％-12％、磷酸一铵占总投入原料量的质量百分比30％-38％、碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比1.4％-2.4％、中微量元素占总投入原料量的质量百分比2.5％-5％；
所述含有多种磷素的小麦专用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)普通过磷酸钙和重过磷酸钙的预处理
1.1物料混合：将经计量的普通过磷酸钙、重过磷酸钙和碳酸氢铵加入混合搅拌机，均匀搅拌时间5～7min。我们做过大量的试验，在造粒过程时如果尿素与普通过磷酸钙和重过磷酸钙直接混配，会反应生成硫酸脲和磷酸脲，产生大量的液相，使物料成泥状或是大颗粒，生产不能正常进行，因此需要对普通过磷酸钙和重过磷酸钙进行氨化处理，以解决尿素与其不能直接混配的工艺难题；
1.2烘干氨化：混合物料进入烘干氨化机，利用烘干温度完成普通过磷酸钙和重过磷酸钙的氨化处理，烘干氨化机进口温度控制在70-80℃，烘干时间20-25min，物料含水量控制在3％以下，这个过程中的温度和时间特别重要，如果温度过高和时间过长会造成碳酸氢铵分解过快，达不到氨化效果，如果温度低和时间过短会造成氨化反应不充分，产品含水量高，影响后续的使用；
1.3堆放氨化和提高磷元素利用率：将经过步骤1.2处理的普通过磷酸钙和重过磷酸钙的混合物与占其质量百分比2％-2.5％的解磷菌剂掺混均匀，并堆成宽6m，高5m，长度18m-20m的楔形堆体，每七天翻堆一次，堆肥时间为40-45天，普通过磷酸钙和重过磷酸钙的氨化是一个缓慢过程，通过烘干氨化和堆放氨化保证氨化效果和时间，通过解磷菌剂提高磷元素的利用率以解决氨化过程造成水溶性磷下降的问题；
(2)利用团粒法复合肥生产设备，将尿素、氯化钾、磷酸一铵、硫酸锌和步骤(1)制备的普通过磷酸钙和重过磷酸钙的混合物经微机计量后进入转鼓造粒机，造粒过程中利用普通过磷酸钙和重过磷酸钙的粘性作为粘合剂，利用蒸汽作为液相量完成物料造粒过程，转鼓造粒机内物料温度控制在70-75℃，造粒时间6～8min；
(3)造粒后，物料进入干燥机，干燥机进口温度控制在110-125℃，烘干时间25～35min；
(4)烘干后进行大颗粒热筛分，筛孔直径4.5mm，筛分后的大颗粒经破碎后返回转鼓造粒机；
(5)筛分后的其它物料进入冷却机，冷却时间25～35min；冷却后经细筛筛分，筛孔直径2.0-2.5mm之间，细筛后的粉状物料返回转鼓造粒机，合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装。
所述的普通过磷酸钙/重过磷酸钙的质量比为1∶1，普通过磷酸钙和重过磷酸钙分别为硫酸和磷酸与磷矿石反应制得，经过多次田间试验，二者按1∶1比例混配，使用效果最佳。
所述的碳酸氢铵/(普通过磷酸钙+重过磷酸钙)的质量比为1∶10，在氨化过程中，碳酸氢铵的比例特别重要，如果比例低，氨化不彻底，影响生产，如果比例高，造成水溶性磷退化严重，影响肥效。
所述的产品总养分含量≥50％。
所述的中微量元素物质是硫酸锰、硫酸铜、硼砂的一种或几种混合物。
所述的产品中磷元素来源为普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸一铵，由于它们制作工艺不同，磷元素的利用率也不同，并且普通过磷酸钙和重过磷酸钙还含有硫、钙中微量元素，作物可以更好的吸收利用，大量的试验表明，作物对普通过磷酸钙的磷元素利用率最高，其次是重过磷酸钙，最后是磷酸一铵。
本发明的有益效果：
1、产品中磷元素来源为普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸一铵，由于三者生产工艺和所用原料不同，作物可以更好的吸收利用磷元素，减少了由于作物不能吸收造成的养分损失和环境污染，养分利用率更高；
2、通过利用碳酸氢铵完成普通过磷酸钙和重过磷酸钙的氨化，解决了尿素与普通过磷酸钙和重过磷酸钙不能混配的工艺难题，同时防止产生的硫酸脲和磷酸脲造成产品结块，影响施用；
3、本发明的产品：除含有氮、磷、钾元素外，还含有小麦生长所需要的硫、锌、钙中微量元素；
4、造粒过程中利用普通过磷酸钙和重过磷酸钙特有的粘性，实现无填充料造粒，降低了原料成本。
附图说明
说明书附图1是本发明含有多种磷素的小麦专用复合肥料的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明：
本发明含有多种磷素的小麦专用复合肥料，尿素占总投入原料量的质量百分比25％-35％、氯化钾占总投入原料量的质量百分比15％-20％、普通过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比7％-12％、重过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比7％-12％、磷酸一铵占总投入原料量的质量百分比30％-38％、碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比1.4％-2.4％、中微量元素占总投入原料量的质量百分比2.5％-5％；
所述含有多种磷素的小麦专用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)普通过磷酸钙和重过磷酸钙的预处理
1.1物料混合：将经计量的普通过磷酸钙、重过磷酸钙和碳酸氢铵加入混合搅拌机，均匀搅拌时间5～7min；
1.2烘干氨化：混合物料进入烘干氨化机，利用烘干温度完成普通过磷酸钙和重过磷酸钙的氨化处理，烘干氨化机进口温度控制在70-80℃，烘干时间20-25min，物料含水量控制在3％以下；
1.3堆放氨化和提高磷元素利用率：将经过步骤1.2处理的普通过磷酸钙和重过磷酸钙的混合物与占其质量百分比2％-2.5％的解磷菌剂掺混均匀，并堆成宽6m，高5m，长度18m-20m的楔形堆体，每七天翻堆一次，堆肥时间为40-45天；
(2)利用团粒法复合肥生产设备，将尿素、氯化钾、磷酸一铵、硫酸锌和步骤(1)制备的普通过磷酸钙和重过磷酸钙的混合物经微机计量后进入转鼓造粒机，造粒过程中利用普通过磷酸钙和重过磷酸钙的粘性作为粘合剂，利用蒸汽作为液相量完成物料造粒过程，转鼓造粒机内物料温度控制在70-75℃，造粒时间6～8min；
(3)造粒后，物料进入干燥机，干燥机进口温度控制在110-125℃，烘干时间25～35min；
(4)烘干后进行大颗粒热筛分，筛孔直径4.5mm，筛分后的大颗粒经破碎后返回转鼓造粒机；
(5)筛分后的其它物料进入冷却机，冷却时间25～35min；冷却后经细筛筛分，筛孔直径2.0-2.5mm之间，细筛后的粉状物料返回转鼓造粒机，合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装。
所述的普通过磷酸钙/重过磷酸钙的质量比为1∶1。
所述的碳酸氢铵/(普通过磷酸钙+重过磷酸钙)的质量比为1∶10。
所述的产品总养分含量≥％50％。
所述的中微量元素物质是硫酸锰、硫酸铜、硼砂的一种或几种混合物。
所述的产品中磷元素来源为普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸一铵。
本发明的原理是：生产过程中使用普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸一铵以得到多种磷元素来源，加入碳酸氢铵在烘干过程和堆放过程中完成普通过磷酸钙和重过磷酸钙的氨化，以防止造粒过程中普通过磷酸钙中的游离硫酸和重过磷酸钙中的游离磷酸与尿素反应产生硫酸脲和磷酸脲，使生产不能正常进行，同时利用解磷菌剂提高磷元素的利用率以解决氨化过程造成水溶性磷下降的问题。
下面通过实例对本发明作进一步的阐述：
实施例1：18-22-10小麦专用肥料，以1吨产品原料消耗定额为例：
将经计量的普通过磷酸钙(含P20517.5％，含S和Ca)、质量百分比，下同)85公斤，重过磷酸钙(含P20543％，含Ca)85公斤，碳酸氢铵(含N 17％)17公斤加入混合搅拌机，均匀搅拌时间6min，均匀搅拌后的混合物料进入烘干氨化机，烘干氨化机进口温度控制在75℃，烘干时间20min，物料含水量控制在3％以下，在烘干后的混合物中加入4.25公斤的解磷菌剂并掺混均匀，并堆成宽6m，高5m，长度20m的楔形堆体，每七天翻堆一次，堆肥时间为42天。将上述制成的混合物料通过微机计量与尿素(含N 46.2％)310公斤，氯化钾(含K2062％)162公斤、磷酸一铵(含N 11％，P205 54％)313公斤，硫酸锰(含S和Mn)15公斤，硫酸铜(含S和Cu)13公斤加加入转鼓造粒机，转鼓造粒机内物料温度控制在70℃，经过7min造粒后，进入干燥机，干燥机进口温度为120℃，干燥30min，干燥后进行大颗粒筛分，筛孔直径4.5mm，4.5mm以上大颗粒经破碎后返回转鼓造粒机，其它物料进入冷却机，冷却时间30min，冷却后物料经筛孔直径2.5mm细筛筛分，细筛后的粉状物料返回造粒机，合格品进入包裹机，进行防结块处理，包膜，包装，得到粒度为2-4.5mm的多种磷素的小麦专用复合肥料。产品含N-P205-K20为18.05％-22.05％-10.04％，并含有S、Ca、Mn、Cu中微量元素，含水1.5％，强度18N，颗粒光滑、圆整。
实施例2：16-24-10小麦专用肥料，以1吨产品原料消耗定额为例：
将经计量的普通过磷酸钙(含P205 17.5％，含S和Ca)、质量百分比，下同)90公斤，重过磷酸钙(含P205 43％，含Ca)90公斤，碳酸氢铵(含N 17％)18公斤加入混合搅拌机，均匀搅拌时间6min，均匀搅拌后的混合物料进入烘干氨化机，烘干氨化机进口温度控制在70℃，烘干时间25min，物料含水量控制在3％以下，在烘干后的混合物中加入4.5公斤的解磷菌剂并掺混均匀，并堆成宽6m，高5m，长度18m的楔形堆体，每七天翻堆一次，堆肥时间为45天。将上述制成的混合物料通过微机计量与尿素(含N 46.2％)258公斤，氯化钾(含K2062％)162公斤、磷酸一铵(含N 11％，P20554％)345公斤，硫酸锰(含S和Mn)15公斤，硫酸铜(含S和Cu)12公斤，硼砂(含B)10公斤加入转鼓造粒机，转鼓造粒机内物料温度控制在65℃，经过8min造粒后，进入干燥机，干燥机进口温度为120℃，干燥35min，干燥后进行大颗粒筛分，筛孔直径4.5mm，4.5mm以上大颗粒经破碎后返回转鼓造粒机，其它物料进入冷却机，冷却时间35min，冷却后物料经筛孔直径2.2mm细筛筛分，细筛后的粉状物料返回造粒机，合格品进入包裹机，进行防结块处理，包膜，包装，得到粒度为2-4.5mm的多种磷素的小麦专用复合肥料。产品含N-P205-K20为16.03％-24.08％-10.04％，并含有S、Ca、Mn、Cu、B中微量元素，含水1.6％，强度17N，颗粒光滑、圆整。
本发明解决了我国目前复合肥料磷元素来源单一，作物不能更好的吸收利用造成的养分损失和环境污染等问题。本发明的产品所含有的磷元素来源于普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸一铵，由于三者生产工艺和所用原料不同，作物可以更好的吸收利用磷元素，有效的提高了磷元素的利用率。通过加入碳酸氢铵，在烘干和堆放过程中完成普通过磷酸钙和重过磷酸钙的氨化，解决了尿素与其不能直接混配的工艺难题，造粒时利用其特有的粘性，可以实现无填充料造粒，降低了原料成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种含有多种磷素的小麦专用复合肥料，其特征在于，尿素占总投入原料量的质量百分比25%－35%、氯化钾占总投入原料量的质量百分比15%—20%、普通过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比7%—12%、重过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比7%—12%、磷酸一铵占总投入原料量的质量百分比30%—38%、碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比1.4%—2.4%、中微量元素占总投入原料量的质量百分比2.5%—5%；
所述含有多种磷素的小麦专用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
（1）普通过磷酸钙和重过磷酸钙的预处理
1.1物料混合：将经计量的普通过磷酸钙、重过磷酸钙和碳酸氢铵加入混合搅拌机，均匀搅拌时间5～7min；
1.2烘干氨化：混合物料进入烘干氨化机，利用烘干温度完成普通过磷酸钙和重过磷酸钙的氨化处理，烘干氨化机进口温度控制在70—80℃，烘干时间20—25 min，物料含水量控制在3%以下；
1.3堆放氨化和提高磷元素利用率：将经过步骤1.2处理的普通过磷酸钙和重过磷酸钙的混合物与占其质量百分比2%—2.5%的解磷菌剂掺混均匀，并堆成宽6m，高5m，长度18m—20m的楔形堆体，每七天翻堆一次，堆肥时间为40—45天；
（2）利用团粒法复合肥生产设备，将尿素、氯化钾、磷酸一铵、硫酸锌和步骤（1）制备的普通过磷酸钙和重过磷酸钙的混合物经微机计量后进入转鼓造粒机，造粒过程中利用普通过磷酸钙和重过磷酸钙的粘性作为粘合剂，利用蒸汽作为液相量完成物料造粒过程，转鼓造粒机内物料温度控制在70—75℃，造粒时间6～8min；
（3）造粒后，物料进入干燥机，干燥机进口温度控制在110—125℃，烘干时间25～35min；
（4）烘干后进行大颗粒热筛分，筛孔直径4.5mm，筛分后的大颗粒经破碎后返回转鼓造粒机；
（5）筛分后的其它物料进入冷却机，冷却时间25～35 min；冷却后经细筛筛分，筛孔直径2.0—2.5mm之间，细筛后的粉状物料返回转鼓造粒机，合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装。
2.根据权利要求1所述的含有多种磷素的小麦专用复合肥料，其特征在于，普通过磷酸钙/重过磷酸钙的质量比为1：1。
3.根据权利要求1所述的含有多种磷素的小麦专用复合肥料，其特征在于，碳酸氢铵/（普通过磷酸钙+重过磷酸钙）的质量比为1：10。
4.根据权利要求1所述的含有多种磷素的小麦专用复合肥料，其特征在于，产品总养分含量≧50%。
5.根据权利要求1所述的含有多种磷素的小麦专用复合肥料，其特征在于，所述的中微量元素物质是硫酸锰、硫酸铜、硼砂的一种或几种混合物。
6.根据权利要求1所述的含有多种磷素的小麦专用复合肥料，其特征在于，产品中磷元素来源为普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸一铵。
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