一種含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥的製備方法與流程
2024-04-09 21:23:05
本發明屬於肥料技術領域，具體涉及一種含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥的製備方法。
背景技術：
美國在上世紀60年代開發了作為肥料使用的聚磷酸銨。在管式反應器中熱法或溼法聚磷酸與氨氣反應，放熱生成熔融態的聚磷酸銨。聚磷酸銨養分含量高，溶解性好，不易與土壤溶液中的鈣、鎂、鐵、鋁等離子反應而使磷酸根失效。聚磷酸銨還具有螯合金屬離子的作用，提高諸如鋅、錳等微量元素的活性。由於聚磷酸銨的優點，該產品在農業發達國家得到廣泛使用，是液體肥料的主要品種。通常作物只吸收正磷酸鹽形態的磷，故聚磷酸鹽水解速率的快慢決定了磷肥效的快慢。由於農用聚磷酸銨中有一部分為正磷酸銨有一部分聚磷酸銨，因此聚磷酸銨是一種速效長效結合的磷肥。
國外已做了聚磷酸銨與磷酸一銨或二銨的田間對比試驗，大部分情況下聚磷酸銨的肥效要優於磷酸一銨或二銨。聚磷酸銨單獨用成為氮磷二元複合肥料，但聚磷酸銨也可以與其他肥料配成三元或多元復混肥。
而利用尿素作為磷酸銨的縮合劑生成聚磷酸銨，一般是用來生產作為阻燃劑使用的聚磷酸銨。
但未有專利提及利用縮二脲含量高的尿素或直接利用縮二脲來生成聚磷酸銨，即含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥(NPK複合肥)，且現有技術中通常將直接加入聚磷酸銨，這樣生產成本高。
技術實現要素：
本發明是克服現有技術的缺陷提供了一種含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥的製備方法。
本發明的目的通過以下技術方案來實現：
一種含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥的製備方法，包括如下步驟：
(1)分別稱取硝銨磷、縮二脲、磷酸一銨；首先將硝銨磷熔融，然後加入縮二脲和磷酸一銨混合；
(2)加入鉀肥、石粉、微量元素後造粒並冷卻。
優選的，步驟(2)造粒冷卻後進行篩分、包膜和包裝後得到含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥。
優選的，步驟(1)中縮二脲的選自純縮二脲、縮二脲超標的尿素、縮二脲超標的尿基複合肥的一種或多種。
優選的，步驟(1)中所述硝銨磷、縮二脲、磷酸一銨的加入量分別為總肥料質量用量的(20％-50％)、(1-5％)、(10％-30％)。
優選的，步驟(2)中所述鉀肥、石粉、微量元素的加入量分別為總肥料質量用量的(10％-40％)、(0-3％)、(1％-5％)。
優選的，步驟(2)中所述包膜時加入防板結油並進行撲粉。
優選的，步驟(2)中所述防板結油加入量為總肥料質量用量的0.5％-2％。
優選的，步驟(1)中所述硝銨磷在熔融槽熔融，熔融後加入到一級混合槽中與縮二脲和磷酸一銨混合併發生縮合反應，混合後加入到二級混合槽中與鉀肥、石粉和微量元素混合。
優選的，步驟(2)中所述造粒後再進行一級冷卻後再進行二級冷卻。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
1、降低生成成本，能直接利用不合格尿素：對於聚磷酸銨本發明通過利用純縮二脲、尿素廠家的縮二脲超標的不合格尿素及縮二脲超標的尿基複合肥來生產硝基聚磷酸銨可以降低生產成本，並且不影響複合肥的產品品質。而直接將聚磷酸銨作為原料加入生產成本高。
2、製備硝基含聚磷酸銨肥料途徑多樣：不僅能通過利用縮二脲超標的尿素進行縮聚反應生成硝基含聚磷酸銨肥料；還能通過利用縮二脲超標的尿基複合肥與磷酸鹽進行縮聚反應生成硝基含聚磷酸銨肥料；而且還能通過利用縮二脲與磷酸鹽進行縮聚反應生成硝基含聚磷酸肥料。其中：
(1)利用縮二脲超標的尿素作為縮合劑，或者縮二脲超標的尿基複合肥作為縮合劑，發生的化學反應為：
CO(NH2)2+2NH4H2PO4＝(NH4)2H4P2O7+CO2+2NH3
CO(NH2)2+3NH4H2PO4＝(NH4)3H6P3O10+2CO2+3NH3
NH2CONHCONH2+3NH4H2PO4＝(NH4)3H6P3O10+2CO2+3NH3
(2)利用純縮二脲作為縮合劑，發生的化學反應為：
NH2CONHCONH2+4NH4H2PO4＝2(NH4)2H4P2O7+2CO2+3NH3
NH2CONHCONH2+3NH4H2PO4＝(NH4)3H6P3O10+2CO2+3NH3
3、縮二脲與磷酸一銨的合理配比生成的肥料不僅能及時提供速效磷，而且能提供緩釋磷，達到長效釋放磷的效果。
附圖說明
圖1為製備含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥的工藝流程圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明，但本發明要求保護的範圍並不局限於實施例表達的範圍。
實施例1
製備含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥，包括如下步驟：
(1)分別稱取硝銨磷39.3kg、縮二脲3kg、磷酸一銨26kg；首先將硝銨磷在熔融槽熔融，熔融後加入到一級混合槽，加入縮二脲和磷酸一銨混合，混合後加入到二級混合槽；
(2)加入鉀肥30kg、石粉0、微量元素3kg後造粒，並分別進行一次冷卻和二次領冷卻。
(3)篩分時將小返料進行投料工序，大返料進行破碎，篩分處理後進行包膜，加入防板結油1.5kg並進行撲粉0.2kg，包膜後進行包裝，最後製備得到含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥。
實施例2
製備含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥，包括如下步驟：
(1)分別稱取硝銨磷39.3kg、縮二脲3kg、磷酸一銨26kg；首先將硝銨磷在熔融槽熔融，熔融後溢流至一級混合槽，在一級混合槽中加入縮二脲和磷酸一銨混合，溢流至二級混合槽；
(2)加入鉀肥30kg，及鎂、鋅、硼、鉬、鈣(微量元素)3kg後造粒，並分別進行一次冷卻和二次冷卻。
(3)篩分時將小返料進行投料工序，大返料進行破碎，篩分處理後進行包膜，加入防板結油1.5kg並進行撲粉0.2kg，包膜後進行包裝，最後製備得到含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥。
對比例1
製備含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥，包括如下步驟：
(1)分別稱取硝銨磷39.3kg、聚磷酸銨10g、磷酸一銨26kg；首先將硝銨磷在熔融槽熔融，熔融後溢流至一級混合槽，在一級混合槽中加入縮二脲和磷酸一銨混合，溢流至二級混合槽；
(2)加入鉀肥30kg，及鎂、鋅、硼、鉬、鈣(微量元素)3kg後造粒，並分別進行一次冷卻和二次冷卻。
(3)篩分時將小返料進行投料工序，大返料進行破碎，篩分處理後進行包膜，加入防板結油1.5kg並進行撲粉0.2kg，包膜後進行包裝，最後製備得到含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥。
對比例1較實施例2的原料其成本高。
對比例2
製備含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥，包括如下步驟：
(1)分別稱取硝銨磷39.3kg、縮二脲0.5kg、磷酸一銨26kg；首先將硝銨磷在熔融槽熔融，熔融後溢流至一級混合槽，在一級混合槽中加入縮二脲和磷酸一銨混合，溢流至二級混合槽；
(2)加入鉀肥30kg，及鎂、鋅、硼、鉬、鈣(微量元素)3kg後造粒，並分別進行一次冷卻和二次冷卻。
(3)篩分時將小返料進行投料工序，大返料進行破碎，篩分處理後進行包膜，加入防板結油1.5kg並進行撲粉0.2kg，包膜後進行包裝，最後製備得到含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥。
將實施例2與對比例2製備的高塔複合肥施用於廣東惠州處於苗期的黃瓜，施用量為60kg/畝，施用結果表明，實施例2較對比例2其增產15-20％/畝，主要原因是實施例2製備的高塔複合肥其採用的縮二脲與磷酸一銨在合理配比中，高塔複合肥其能延長肥料的肥效，從而增加產量。
對比例3
製備含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥，包括如下步驟：
(1)分別稱取硝銨磷39.3kg、縮二脲10kg、磷酸一銨26kg；首先將硝銨磷在熔融槽熔融，熔融後溢流至一級混合槽，在一級混合槽中加入縮二脲和磷酸一銨混合，溢流至二級混合槽；
(2)加入鉀肥30kg，及鎂、鋅、硼、鉬、鈣(微量元素)3kg後造粒，並分別進行一次冷卻和二次冷卻。
(3)篩分時將小返料進行投料工序，大返料進行破碎，篩分處理後進行包膜，加入防板結油1.5kg並進行撲粉0.2kg，包膜後進行包裝，最後製備得到含聚磷酸鹽硝基的高塔複合肥。
對比例2製備的高塔複合肥其縮二脲超標，縮二脲質量佔比達2.1％。主要原因是原料製備過程中縮二脲與磷酸一銨不在合理配比中。
根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發明並不局限於上面揭示和描述的具體實施方式，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護範圍內。此外，儘管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，並不對本發明構成任何限制。