CN112403391A - 一种生产大颗粒硫酸铵的粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产大颗粒硫酸铵的粘结剂制备方法，主要是由工业磷酸一铵渣浆、七水硫酸镁、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠组成，其主要作用是将粉状硫酸铵粘结成平均粒径1.8mm‑4.2mm的大颗粒硫酸铵。取工业磷酸一铵中和渣浆、水、七水硫酸镁混合搅拌均匀后，同时升温至55‑80℃；向物料中加入聚丙烯酰胺，搅拌，保温反应20‑60min；）向中加入羧甲基纤维素钠，搅拌，使粘结剂乳化，冷却至常温后，粘结剂呈乳白色粘稠状均质液体，粘度为40‑70mps。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产大颗粒硫酸铵的粘结剂制备方法，主要作用将粉状硫酸铵粘结成平均粒径1.8mm-4.2mm的大颗粒硫酸铵。
背景技术
随着我国由传统农业向现代化农业转变，颗粒肥料广泛受到客户的青睐，而且介个远高于传统形态肥料，同时，由于国内己内酰胺产能的剧增，导致己内酰胺副产的粉状硫酸铵产能严重过剩，亏损严重，如果将这些产能过剩的粉状硫酸铵生产成经济价值良好的大颗粒硫酸铵，将产生巨大的经济效益。
目前，已有的专利技术中，贵州的王邵东等于2009年申请的CN200910102609.9公布了一种用有机-无机粘结剂生产硫酸铵方法，但是该方法未能得到大力推广；贵州大学的宋宝安等于2013年申请的CN201310725079.X公布了一种有机-无机复混肥造粒用复合粘结剂，但是此粘结剂大量使用有机物，不利于大颗粒硫酸铵的溶解；以色列于2017年申请的CN201780065167.8公布了一种肥料制粒粘结剂，但不是专业用于大颗粒硫酸铵制粒的。
现阶段，1.8mm-2.0mm颗粒硫酸铵的成粒率17%及以下，2.0mm-2.5mm颗粒硫酸铵的成粒率14%及以下，2.5mm-3.5mm颗粒硫酸铵的成粒率34%及以下，3.5mm-4.2mm颗粒硫酸铵的成粒率不到5%。
目前，市售的生产粘结剂造粒效果有限，价格较高，因此急需环保型，经济效益大且造粒效果好的大颗粒硫酸铵专用粘结剂满足市场环境需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产大颗粒硫酸铵的粘结剂制备方法，主要是由工业磷酸一铵渣浆、七水硫酸镁、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠组成，其主要作用是将粉状硫酸铵粘结成平均粒径1.8mm-4.2mm的大颗粒硫酸铵。
本发明的目的是通过以下方案实施的：
一种生产大颗粒硫酸铵的粘结剂制备方法，主要是由工业磷酸一铵的中和渣浆70%-90%，七水硫酸镁1%-10%、聚丙烯酰胺1%-5%、羧甲基纤维素钠0.1%-0.5%，其余为水。其主要作用是将粉状硫酸铵粘结成平均粒径1.8mm-4.2mm的大颗粒硫酸铵。
粘结剂主要成分为工业磷酸一铵的中和渣浆。
工业磷酸一铵的中和渣浆的组分为P2O5 30-35%、N 7-8%、Fe2O3 1-2%、Al2O3 3-5%、MgO 6-8%、Ca 0.5-2%、Si 4-8%、F 5-9%。
粘结剂中的七水硫酸镁pH=6-7，可以调节工业磷酸一铵中和渣浆的pH，使粘结剂的pH呈中性，同时七水硫酸镁作为固化剂，能够加快颗粒硫酸铵的成型过程。
粘结剂中的聚丙烯酰胺作为聚合剂，使工业磷酸一铵中和渣浆与其他添加剂更容易聚集，粘结剂更加均匀，避免粘结剂分层等现象。
粘结剂中的羧甲基纤维素钠作为改性剂，使粘结剂乳化，进一步增稠。
粘结剂的用量为粉状硫酸铵质量的0.1%-2%。
实用本发明的粘结剂生产的大颗粒硫酸铵平均粒径为1.8-4.2mm，造粒成粒率50-80%，大颗粒硫酸铵的平均抗压力≥10N。
粘结剂的制备方法为：（1）取70%-90%的工业磷酸一铵中和渣浆、一定质量的水、1-10份的七水硫酸镁混合搅拌均匀后，同时升温至55-80℃。
（2）向步骤（1）的物料中加入1%-5%的聚丙烯酰胺，搅拌，保温反应20-60min。
（3）向步骤（2）中加入0.1%-0.5%的羧甲基纤维素钠，搅拌，使粘结剂乳化，冷却至常温后，粘结剂呈乳白色粘稠状均质液体，粘度40-70mps（旋转粘度计），有效时间≥100天。
本发明的特点在于：
（1）本粘结剂的主体原料为工业磷酸一铵中和渣浆，对大颗粒硫酸铵的养分影响较小，且粘结剂的生产成本低、稳定性好、无毒。
（2）本粘结剂作为一种大颗粒硫酸铵生产的专用粘结剂，生产的大颗粒硫酸铵平均粒径为1.8-4.2mm，造粒成粒率50-80%，大颗粒硫酸铵的平均抗压力≥10N。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的实施方式做进一步的说明。
粘结剂的制备方法为：
（1）取工业磷酸一铵中和渣浆、水、七水硫酸镁混合搅拌均匀后，同时升温至55-80℃。
（2）向步骤（1）的物料中加入聚丙烯酰胺，搅拌，保温反应20-60min。
（3）向步骤（2）中加入羧甲基纤维素钠，搅拌，使粘结剂乳化，冷却至常温后，粘结剂呈乳白色粘稠状均质液体，粘度40-70mps（旋转粘度计），有效时间≥100天。
所述的工业磷酸一铵的中和渣浆的组分为P2O5 32%±0.5%、N 7.3%±0.1%、Fe2O3 1.5%±0.1%、Al2O3 4.2%±0.1%、MgO 7.2%±0.2%、Ca 1.3%±0.1%、Si 6.3%±0.1%、F 8.5%±0.1%。
实施例1：
将70kg的工业磷酸一铵渣浆、5kg七水硫酸镁、3kg聚丙烯酰胺、0.2kg羧甲基纤维素钠、21.8kg的水，按上述步骤混合制成粘结剂，粘度为50mps。取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入粘结剂，将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.59%（N-20.81%，S-23.78%）产品平均粒径2.8mm，成粒率67.4%，平均抗压力12N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为1.6%，没有结块现象。
实施例2：
将75kg的工业磷酸一铵渣浆、5kg七水硫酸镁、3kg聚丙烯酰胺、0.2kg羧甲基纤维素钠、16.8kg的水，按上述步骤混合制成粘结剂，粘度为52mps。取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入粘结剂，将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.64%（N-20.83%，S-23.81%）产品平均粒径3.1mm，成粒率76.6%，平均抗压力13N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为1.1%，没有结块现象。
实施例3：
将80kg的工业磷酸一铵渣浆、5kg七水硫酸镁、3kg聚丙烯酰胺、0.2kg羧甲基纤维素钠、11.8kg的水，按上述步骤混合制成粘结剂，粘度为63mps。取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入粘结剂，将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.64%（N-20.87%，S-23.77%）产品平均粒径3.7mm，成粒率75.5%，平均抗压力15N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为0%，没有结块现象。
实施例4：
将90kg的工业磷酸一铵渣浆、5kg七水硫酸镁、3kg聚丙烯酰胺、0.2kg羧甲基纤维素钠、1.8kg的水，按上述步骤混合制成粘结剂，粘度为68mps。取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入粘结剂，将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.65%（N-21.27%，S-23.38%）产品平均粒径3.3mm，成粒率72.7%，平均抗压力13N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为0%，没有结块现象。
实施例5：
将65kg的工业磷酸一铵渣浆、5kg七水硫酸镁、3kg聚丙烯酰胺、0.2kg羧甲基纤维素钠、26.8kg的水，按上述步骤混合制成粘结剂，粘度为50mps。取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入粘结剂，将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.59%（N-20.81%，S-23.78%）产品平均粒径3.4mm，成粒率60.4%，平均抗压力12N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为9.7%，没有结块现象。
实施例6：
将55kg的工业磷酸一铵渣浆、5kg七水硫酸镁、3kg聚丙烯酰胺、0.2kg羧甲基纤维素钠、36.8kg的水，按上述步骤混合制成粘结剂，粘度为46mps。取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入粘结剂，将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.64%（N-20.83%，S-23.81%）产品平均粒径3.1mm，成粒率45.3%，平均抗压力9N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为12.3%，出现6.5%左右的结块现象。
实施例7：
将50kg的工业磷酸一铵渣浆、5kg七水硫酸镁、3kg聚丙烯酰胺、0.2kg羧甲基纤维素钠、41.8kg的水，按上述步骤混合制成粘结剂，粘度为42mps。取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入粘结剂，将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.64%（N-20.87%，S-23.77%）产品平均粒径3.7mm，成粒率33.4%，平均抗压力7N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为22.5%，出现18.5%左右的结块现象。
实施例8：
将80kg的工业磷酸一铵渣浆、5kg七水硫酸镁、15kg的水，按上述步骤混合制成粘结剂，粘度为55mps。取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入粘结剂，将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.76%（N-20.89%，S-23.87%）产品平均粒径2.9mm，成粒率71.1%，平均抗压力12N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为0.7%，没有结块现象。
实施例9：
将80kg的工业磷酸一铵渣浆、5kg聚丙烯酰胺、0.5kg羧甲基纤维素钠、14.5kg的水，按上述步骤混合制成粘结剂，粘度为65mps。取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入粘结剂，将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.66%（N-20.84%，S-23.82%）产品平均粒径2.9mm，成粒率70.08%，平均抗压力12N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为0.5%，没有结块现象。
实施例10：
取10公斤粉状硫酸铵，按硫酸铵质量的1.2%加入工业磷酸一铵中和渣浆，工业磷酸一铵中和渣浆粘度为55 mps。将物料调至成料浆，混合均匀后，将料浆均匀加入到造粒机中，控制比例及工艺操作参数，制得合格的大颗粒硫酸铵产品，硫酸铵养分为（以N+S计）44.4%（N-20.71%，S-23.69%）产品平均粒径3.0mm，成粒率62.18%，平均抗压力12N。在年平均相对湿度60%，温度25-35℃仓库中，堆存3个月的破碎率为20.8%，有18%的结块现象。
Claims (4)
1.一种生产大颗粒硫酸铵的粘结剂，其特征在于，粘结剂的组分为工业磷酸一铵的中和渣浆70%-90%，七水硫酸镁1%-10%、聚丙烯酰胺1%-5%、羧甲基纤维素钠0.1%-0.5%，其余为水。
2.根据权利要求1所述的生产大颗粒硫酸铵的粘结剂，其特征在于，工业磷酸一铵的中和渣浆的组分为P2O5 30-35%、N 7-8%、Fe2O3 1-2%、Al2O3 3-5%、MgO 6-8%、Ca 0.5-2%、Si 4-8%、F 5-9%。
3.根据权利要求1所述的生产大颗粒硫酸铵的粘结剂，其特征在于，粘结剂中的七水硫酸镁的pH为6-7。
4.根据权利要求1-3任一项所述的生产大颗粒硫酸铵的粘结剂的制备方法，其特征在于，粘结剂的制备方法为：（1）取工业磷酸一铵中和渣浆、水、七水硫酸镁混合搅拌均匀后，同时升温至55-80℃；
（2）向步骤（1）的物料中加入聚丙烯酰胺，搅拌，保温反应20-60min；
（3）向步骤（2）中加入羧甲基纤维素钠，搅拌，使粘结剂乳化，冷却至常温后，得到粘度为40-70mps的粘结剂。
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2020
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