CN109704863A

CN109704863A - 一种大颗粒含硫氮肥及其制备方法

Info

Publication number: CN109704863A
Application number: CN201910123389.1A
Authority: CN
Inventors: 谢晋; 肖林波; 陈爱明; 田承涛
Original assignee: Hubei Sanning Chemical Co Ltd
Current assignee: Hubei Sanning Chemical Co Ltd
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2019-05-03

Abstract

本发明公开了一种大颗粒含硫氮肥及其制备方法，包括按照重量份计以下组分：小颗粒尿素10‑30份、硫酸铵61‑86份、造粒粘结剂2‑4份、造粒固化剂2‑4份、肥料增效剂1‑2份。本发明颗粒大小均匀，外观圆润，颗粒强度高。粒径2.0‑4.5mm占90%以上，不仅起到一定的养分缓释作用，而且非常适合大规模的机械化施肥。

Description

一种大颗粒含硫氮肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料领域，具体为一种大颗粒含硫氮肥及其制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，人口众多，土壤贫瘠，但用占世界7%的耕地养活了占世界35%的人口，这其中肥料起了至关重要的作用，硫酸铵是一种使用最为广泛的氮肥之一，俗名肥田粉，分子式为(NH₄)₂SO₄，易溶于水，在水中溶解度较高，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，属于白色斜方晶系晶体，混有杂质时产品会略带黄色或灰色。相比于其他氮肥产品如氯化铵和尿素，其优点是吸湿性相对较小，不易结块，在工业上应用也很广泛。其在农业上的应用历史悠久，不仅为农作物提供N元素，也可为农作物提供植物生长所必须的S元素。硫酸铵理论上含N21.2%、S24.2%，它是一种酸性肥料，进入土壤后会产生硫酸氢根离子，特别适合在碱性土壤上施用。近年来随着环境保护法律法规和相应的污染物排放制度越来越严格，排放进入大气中的SO₂含量越来越少，农作物通过大气获得必须生产元素S的机会越来越少，特别是对于高需硫忌氯作物如油菜、烟草及茶叶等。因此，硫酸铵作为农业用肥的需求量越来越大。

目前市场上的硫酸铵基本为粒度小于1mm的针状或棒状结晶。在使用过程中存在一定的问题，小颗粒或粉状硫酸铵流动性差、比表面积大，在包装、运输、储存和使用过程中可能发生扬尘和吸湿结块，影响加工性能和施散效果，撒施入土壤后溶解速度很快，肥效时间短，同时由于肥效短时间高强度释放，有可能对作物造成伤害。因此，以硫酸铵为主要原料生产大颗粒氮肥可以有效解决以上问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大颗粒含硫氮肥及其制备方法，采用如下技术方案：

一种大颗粒含硫氮肥，其特征在于，其原料组分的重量份为：小颗粒尿素10-30份、硫酸铵61-86份、造粒粘结剂2-4份、造粒固化剂2-4份、肥料增效剂1-2份。

进一步地，所述的硫酸铵为三种不同粒径大小的硫酸铵混合而成，其中10-18目占10-30%，18-100目占40-50%，100目以上占30-40%。根据团粒法成球理论，相比于相同粒径的物料，不同粒径的物料在成球过程中具有更强的结合力，更有利于肥料颗粒的形成。

进一步地，所述的造粒粘结剂为二水氯化钙、无水氯化钙、二水氯化镁及无水氯化镁中的一种或几种。

进一步地，所述造粒粘结剂为硫酸亚铁或者硫酸铝或其组合。

进一步地，所述造粒固化剂为N-丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺及环己基磷酰三胺中的一种或几种。

进一步地，所述肥料增效剂为聚天门冬氨酸、谷氨酸或聚谷氨酸中的一种或几种。

进一步地，其制备方法包括如下步骤：

(1)将一定比例的小颗粒尿素、硫酸铵、造粒粘结剂、造粒固化剂及肥料增效剂称重计量、破碎后送入转鼓造粒机内；

(2)在造粒机内喷洒蒸汽，使物料均匀混合并团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回到造粒机内重新参与成粒；

(3)筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品。

进一步地，造粒机内喷洒蒸汽量占全部固体原料的3%-4%，干燥机机头温度为100-110℃。

进一步地，所述大颗粒含硫氮肥，其特征在于：成品粒径2.0-4.5mm占90%以上，总氮22-27%，硫含量大于14.5%，氯离子含量小于3%，颗粒强度20牛顿以上。

本发明有益效果如下：

（1）本发明颗粒大小均匀，外观圆润，颗粒强度高。粒径2.0-4.5mm占90%以上，不仅起到一定的养分缓释作用，而且非常适合大规模的机械化施肥。使用转鼓造粒的方法，以氯化钙、二水氯化钙、二水氯化镁或氯化镁或硫酸亚铁或硫酸铝代替传统粘结剂磷酸一铵，其粘性更强，用量只有2%-4%，相比传统含硫氮肥粘结剂用量18%-25%，用量减少了80%-90%，可生产低成本、不含磷元素的大颗粒复合氮肥；

（2）造粒固化剂N-丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺及环己基磷酰三胺，物料中的伯胺基可以与颗粒肥料中的主要物质硫酸铵的硫酸根发生化学反应，形成凝胶状物质，使整个肥料颗粒形成一个致密整体，可以加速颗粒肥料的固化，从而提高大颗粒含硫氮肥的颗粒强度，另一方面，N-丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺及环己基磷酰三胺是一种脲酶抑制剂，可以降低大颗粒含硫氮肥中尿素的水解速率，提高大颗粒含硫氮肥的肥效时间。

（3）硫酸亚铁和硫酸铝本身具有粘结剂的作用，同时由于其含有硫酸根，还可以与造粒固化剂N-丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺及环己基磷酰三胺发生化学反应，生成凝胶状物质，其粘结性能比硫酸亚铁和硫酸铝更大。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。

实施例1

将10kg小颗粒尿素、85kg硫酸铵、2kg二水氯化钙、2kgN-丁基硫代磷酰三胺、1kg聚天门冬氨酸分别进行称重计量，其中10-18目的硫酸铵为20%，18-100目的硫酸铵为50%，100目以上占30%，将以上原料破碎后送转鼓造粒机；在造粒机内均匀喷洒3kg蒸汽，物料在造粒机内团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回造粒机内重新参与成粒；筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品；

成品经过分析检测，其结果如下：总氮22.04%，硫含量20.57%，氯离子含量1.35%，颗粒强度23N。

实施例2

将10kg小颗粒尿素、85kg硫酸铵、2kg氯化钙、2kg苯基磷酰二胺、1kg聚谷氨酸分别进行称重计量，其中10-18目的硫酸铵为20%，18-100目的硫酸铵为50%，100目以上占30%，将以上原料破碎后送转鼓造粒机；在造粒机内均匀喷洒3kg蒸汽，物料在造粒机内团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回造粒机内重新参与成粒；筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品；

成品经过分析检测，其结果如下：总氮22.09%，硫含量20.61%，氯离子含量1.58%，颗粒强度21N。

实施例3

将10kg小颗粒尿素、85kg硫酸铵、2kg二水氯化镁、2kg环己基磷酰三胺、1kg谷氨酸分别进行称重计量，其中10-18目的硫酸铵为20%，18-100目的硫酸铵为50%，100目以上占30%，将以上原料破碎后送转鼓造粒机；在造粒机内均匀喷洒3kg蒸汽，物料在造粒机内团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回造粒机内重新参与成粒；筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品；

成品经过分析检测，其结果如下：总氮21.98%，硫含量20.53%，氯离子含量1.49%，颗粒强度22N。

实施例4

将10kg小颗粒尿素、85kg硫酸铵、2kg硫酸亚铁、2kgN-丁基硫代磷酰三胺、1kg聚天门冬氨酸分别进行称重计量，其中10-18目的硫酸铵为20%，18-100目的硫酸铵为50%，100目以上占30%，将以上原料破碎后送转鼓造粒机；在造粒机内均匀喷洒3kg蒸汽，物料在造粒机内团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回造粒机内重新参与成粒；筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品；

成品经过分析检测，其结果如下：总氮22.06%，硫含量20.66%，氯离子含量1.15%，颗粒强度58N。

实施例5

将10kg小颗粒尿素、85kg硫酸铵、2kg硫酸铝、2kg苯基磷酰二胺、1kg聚谷氨酸分别进行称重计量，其中10-18目的硫酸铵为20%，18-100目的硫酸铵为50%，100目以上占30%，将以上原料破碎后送转鼓造粒机；在造粒机内均匀喷洒3kg蒸汽，物料在造粒机内团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回造粒机内重新参与成粒；筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品；

成品经过分析检测，其结果如下：总氮22.09%，硫含量20.68%，氯离子含量1.21%，颗粒强度52N。

实施例6

将10kg小颗粒尿素、85kg硫酸铵、2kg硫酸亚铁、2kg环己基磷酰三胺、1kg谷氨酸分别进行称重计量，其中10-18目的硫酸铵为20%，18-100目的硫酸铵为50%，100目以上占30%，将以上原料破碎后送转鼓造粒机；在造粒机内均匀喷洒3kg蒸汽，物料在造粒机内团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回造粒机内重新参与成粒；筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品；

成品经过分析检测，其结果如下：总氮22.02%，硫含量20.63%，氯离子含量1.29%，颗粒强度50N。

实施例7

将20kg小颗粒尿素、75kg硫酸铵、2kg二水氯化钙、2kg环己基磷酰三胺、1kg谷氨酸分别进行称重计量，其中10-18目的硫酸铵为30%，18-100目的硫酸铵为40%，100目以上占30%，将以上原料破碎后送转鼓造粒机；在造粒机内均匀喷洒3.5kg蒸汽，物料在造粒机内团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回造粒机内重新参与成粒；筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品；

成品经过分析检测，其结果如下：总氮24.51%，硫含量18.12%，氯离子含量1.36%，颗粒强度25N。

实施例8

将30kg小颗粒尿素、61kg硫酸铵、4kg氯化镁、4kg环己基磷酰三胺、1kg谷氨酸分别进行称重计量，其中10-18目的硫酸铵为30%，18-100目的硫酸铵为40%，100目以上占30%，将以上原料破碎后送转鼓造粒机；在造粒机内均匀喷洒4kg蒸汽，物料在造粒机内团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回造粒机内重新参与成粒；筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品；

成品经过分析检测，其结果如下：总氮26.22%，硫含量14.78%，氯离子含量1.85%，颗粒强度27N。

实施例9

将25kg小颗粒尿素、65kg硫酸铵、4kg氯化镁、4kgN-丁基硫代磷酰三胺、2kg谷氨酸分别进行称重计量，其中10-18目的硫酸铵为20%，18-100目的硫酸铵为40%，100目以上占40%，将以上原料破碎后送转鼓造粒机；在造粒机内均匀喷洒4kg蒸汽，物料在造粒机内团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回造粒机内重新参与成粒；筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品；

成品经过分析检测，其结果如下：总氮24.74%，硫含量15.76%，氯离子含量1.88%，颗粒强度28N。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种大颗粒含硫氮肥，其特征在于，所述大颗粒含硫氮肥原料包括按照重量份计以下组分：小颗粒尿素10-30份、硫酸铵61-86份、造粒粘结剂2-4份、造粒固化剂2-4份、肥料增效剂1-2份。

2.根据权利要求1所述的大颗粒含硫氮肥，其特征在于：所述硫酸铵为三种不同粒径大小的硫酸铵混合而成，其中10-18目重量占10%-30%，18-100目重量占40%-50%，100目以上占30-40%。

3.根据权利要求1所述的大颗粒含硫氮肥，其特征在于：所述造粒粘结剂为二水氯化钙或无水氯化钙或二水氯化镁及无水氯化镁。

4.根据权利要求1所述的大颗粒含硫氮肥，其特征在于：所述造粒粘结剂为硫酸亚铁或者硫酸铝或其组合。

5.根据权利要求1所述的大颗粒含硫氮肥，其特征在于：所述造粒固化剂为N-丁基硫代磷酰三胺或苯基磷酰二胺或环己基磷酰三胺或其组合。

6.根据权利要求1所述的大颗粒含硫氮肥，其特征在于：所述肥料增效剂为聚天门冬氨酸或谷氨酸或聚谷氨酸或其组合。

7.权利要求1-6任意一项所述的大颗粒含硫氮肥制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）将小颗粒尿素、硫酸铵、造粒粘结剂、造粒固化剂及肥料增效剂破碎后送入转鼓造粒机内；

2）在造粒机内喷洒蒸汽，使物料均匀混合并团聚成粒，然后进行干燥和筛分，筛分后大颗粒和细粉返回到造粒机内重新参与成粒；

3）筛分后的肥料经过冷却、包膜后送成品包装，得到成品。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤2)造粒机内喷洒蒸汽量占全部固体原料比例的3%-4%，干燥机机头温度为100-110℃。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤3）成品粒径2.0-4.5mm占90%以上，总氮22-27%，硫含量大于14.5%，氯离子含量小于3%，颗粒强度20牛顿以上。