一種大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝的製作方法
2023-05-02 17:33:21
專利名稱：一種大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝的製作方法
一種大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝技術領域
本發明屬於化工技術領域，具體涉及一種大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝。
背景技術：
大量元素水溶性肥料是一種可以完全溶於水的多元素全水溶肥料，它能迅速地溶解於水中，更容易被作物吸收，而且其吸收利用率相對較高，是種營養全面、用量少、見效快的速效肥料。肥料為液體或固體狀，使用時經水溶解或稀釋，可用於灌溉施肥、葉面施肥、無土栽培、浸種蘸根等場合。此外，隨著我國高濃度化肥的大量施用，農田的中微量元素長期得不到及時補充，導致匱乏嚴重，而葉面施肥是矯正作物中微量元素缺乏最有效的手段，比土壤矯正見效快、效果好；同時水溶性肥料還具有利於實現水肥一體化，節水節肥、配方靈活等的優點。目前，我國水肥一體化應用面積達到2300萬畝左右，蔬菜、水果等經濟作物將逐步採用微灌和水肥一體化技術，這意味著現在用肥總量的近一半都將通過微灌系統施用。據專家分析，目前水溶肥佔國內化肥市場份額的I. 69Γ2. 5%，預計未來水溶肥市場份額將增至10%左右，這將給水溶肥帶來巨大的發展空間。
目前，制約水溶性肥料發展的最主要因素是生產成本過高，農民難以接受。因此， 開發一種生產成本低、設備投資少的水溶肥工藝變得極為重要。發明內容
本發明針對現有技術中水溶性肥料生產成本過高的技術問題提供一種溼法磷酸生產大量元素水溶性肥料(固體型)聯產緩釋肥的工藝。
技術方案一種大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝，包括如下步驟
(I)溼法磷酸與氨氣中和反應將溼法磷酸通氨氣中和至中和度達到O. 7^1. I ；
(2)大量元素水溶性肥料製備將步驟(I)獲得的中和後的料漿進行過濾，製得磷酸一銨清液和富含枸溶性磷酸鹽濾渣，其中把所得濾液，即磷酸一銨清液加肥料、助劑、增效劑並攪拌均勻，然後濃縮至料漿比重達I. 2^1. 5，最後經過乾燥製得大量元素水溶性肥料；
(3)緩釋肥料製備將步驟(2)中過濾所得的富含枸溶性磷酸鹽的濾渣用濃度 19Γ5%的檸檬酸溶液溶解，加入助劑製得緩釋肥包裹液，然後均勻噴塗在復混肥的表面，最後噴塗防結塊劑，製得緩釋肥料。
作為本發明的進一步改進，上述大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝，包括如下步驟
(I)溼法磷酸與氨氣中和反應將溼法磷酸通氨氣中和至中和度達到O. 7^1. I ；
(2)大量元素水溶性肥料製備將步驟(I)獲得的中和後的料漿進行過濾，製得磷酸一銨清液和富含枸溶性磷酸鹽濾渣，其中把所得濾液，即磷酸一銨清液加肥料、助劑、增效劑並攪拌均勻，然後濃縮至料漿比重達I. 2^1. 5，最後經過乾燥製得大量元素水溶性肥料；
(3)緩釋肥料製備將步驟(2)中過濾所得的富含枸溶性磷酸鹽的濾渣用f 5%的檸檬酸溶液溶解，加入助劑製得緩釋肥包裹液，然後均勻噴塗在復混肥的表面，最後噴塗防結塊劑，製得緩釋肥料。
作為本發明的進一步改進，步驟(I)中的中和度達到0.9 ;步驟(2)中的料漿比重達I. 45 ;步驟(3)中的檸檬酸溶液濃度為2%。
作為本發明的一種優選方案，步驟(I)中的溼法磷酸為ω (P2O5) 20% 23%。
作為本發明的另一種優選方案，步驟(2)中所述的過濾採用帶自動卸料的真空轉鼓離心機，濃縮採用閃蒸濃縮，乾燥採用噴霧乾燥。
作為本發明的另一種優選方案，步驟(3)中所述在復混肥的表面噴塗緩釋肥包裹液、防結塊劑的工序在復混肥生產線的冷卻機中進行。
作為本發明的更進一步改進，步驟(2)大量元素水溶性肥料製備中所用肥料為硫酸鉀、尿素、硝酸鉀、硫酸銨、硼酸、硼砂、EDTA-Zn, EDTA-Cu, EDTA-Fe, EDTA-Mn中的一種或多種；所用的助劑為吐溫-60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油醯基多縮胺基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一種或多種復配；所用的增效劑為愈創木酚、復硝酚鈉、DA-6、復酞核酸、吲哚乙酸、赤黴素中的一種或多種。
作為本發明的另一種更進一步改進，步驟(3)緩釋肥料製備中所用的助劑為吐溫-60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油醯基多縮胺基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚類、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸鈉、苄基萘磺酸甲醛縮合物中的一種或多種復配。
有益效果
由本發明提供的大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝生產所得的大量元素水溶性肥料，其Ν+Ρ205+Κ20彡50,水不溶物彡5%，水分彡3%，pH值4 7，微量元素在 O. 29Γ3. 0%之間，符合農業標準NY 1007-2010《大量元素水溶性肥料》對大量元素水溶肥料 (微量元素型)固體產品全部要求。所得的緩釋肥料經大田實驗表明，可替代硫基、氯基複合肥，作為基肥使用，同時可根據作物對養分的需求為作物持續、穩定和均衡的提供養分。這樣，養分釋放與作物的生長需求同步，顯著提高肥料利用率，有利作物根系發育，改善作物品質。由此，一次性施肥不用追肥，減少肥料施用成本和人力。且效果與普通復混肥相比肥效持久，增效明顯，極大的提高了肥料利用率。
該工藝設備投資少，可由磷酸一銨生產裝置改造而成，生產成本低，可同時聯產緩釋肥料，產品水溶性肥料、緩釋肥料均為熱銷的肥料品種，與現有的大量元素水溶性肥料生產工藝相比，具有極大的應用價值。
圖I實施例I或2中所述大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝示意流程圖具體實施方式
實施例I :大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝流程
A、啟動磷酸泵，將6000L ω (P2O5) 22%的溼法磷酸打入反應槽，待浸沒攪拌槳下層槳葉時，啟動攪拌槳。
B、減小磷酸流量，緩緩開啟氨氣管道上的閥門，向反應槽加氨。中和度<0.9的料漿放入地槽，待生產正常後打入反應槽繼續中和。每隔5分鐘測定一次中和度，調整磷酸與氣氨流量，直至中和度達到O. 9，將中和料漿放入給料槽。
C、將步驟B的料漿放入帶自動卸料的真空轉鼓離心機進行分離，濾液放入混料槽，收集濾渣，作為緩釋肥的包裹劑。向混料槽中加入2400kg粉狀農業級硫酸鉀、2080 kg 粉狀農業級尿素、硼酸 300 kg,200 kg EDTA-Zn、30 kg EDTA_Cu、20 kg EDTA-FeU5 kg EDTA-Mn, 15kg助劑、20kg增效劑，攪拌混勻。本步驟所用的助劑為吐溫_60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油醯基多縮胺基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一種或多種復配。增效劑為愈創木酚、復硝酚鈉、DA-6、復酞核酸、吲哚乙酸、赤黴素中的一種或多種。
D、將步驟C的料漿進行閃蒸濃縮，待料漿比重達到I. 45後，進行噴霧乾燥，即可製得大量元素水溶性肥料。
E、取1000份步驟C的濾渣加入到1000份2%檸檬酸溶液中，再加入3份的助劑，製得緩釋肥包裹液。在復混肥生產線的冷卻機內將緩釋肥包裹液均勻的噴塗在80萬份復混肥的表面，再在復混肥上噴塗防結塊劑，即可製得緩釋肥料。本步驟所用的助劑為吐溫-60、 吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油醯基多縮胺基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚類、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸鈉、苄基萘磺酸甲醛縮合物中的一種或多種復配。
具體工藝流程圖見圖I。
用此方法生產的大量元素水溶性肥主要用於蔬菜、果樹、花卉等經濟作物，具有營養物質全面均衡、易於作物吸收轉運、各養分間相互促進吸收、利用率高、能顯著提高作物產量和品質、增強作物抗病性的優點。具體使用方法為
(I)噴施稀釋50(Γ800倍，於作物苗期、始花期和果實膨大期噴灑3飛次。
(2)衝施滴灌稀釋30(Γ500倍衝施滴灌，一般每畝每次4 6kg，或根據作物長勢酌情增減。
實施例2 :大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝流程
A、啟動磷酸泵，將6000L ω (P2O5) 22%的溼法磷酸打入反應槽，待浸沒攪拌槳下層槳葉時，啟動攪拌槳。
B、減小磷酸流量，緩緩開啟氨氣管道上的閥門，向反應槽加氨。中和度<0.9的料漿放入地槽，待生產正常後打入反應槽繼續中和。每隔5分鐘測定一次中和度，調整磷酸與氣氨流量，直至中和度達到O. 9，將中和料漿放入給料槽。
C、將步驟B的料漿放入帶自動卸料的真空轉鼓離心機進行分離，濾液放入混料槽，收集濾渣，作為緩釋肥的包裹劑。向混料槽中加入2600kg粉狀農業級硝酸鉀、1900 kg 粉狀農業級尿素、500 kg硼砂、200 kg EDTA-Zn、40 kg
EDTA-Cu、20 kg EDTA-FeUO kg EDTA-Mn、15kg 助劑、20kg 增效劑，攪拌混勻。本步驟所用的助劑為吐溫-60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油醯基多縮胺基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一種或多種復配。增效劑為愈創木酚、復硝酚鈉、DA-6、復酞核酸、吲哚乙酸、赤黴素中的一種或多種。
D、將步驟C的料漿進行閃蒸濃縮，待料漿比重達到I. 45後，進行噴霧乾燥，即可製得大量元素水溶性肥料。
E、取1000份步驟C的濾渣加入到1000份2%檸檬酸溶液中，再加入3份的助劑，製得緩釋肥包裹液。在復混肥生產線的冷卻機內將緩釋肥包裹液均勻的噴塗在80萬份復混肥的表面，再在復混肥上噴塗防結塊劑，即可製得緩釋肥料。本步驟所用的助劑為吐溫-60、 吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油醯基多縮胺基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚類、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸鈉、苄基萘磺酸甲醛縮合物中的一種或多種復配。
具體工藝流程圖見圖I。其效果與具體使用方法同實施例I。
實施例3 :用實施例I或2的生產工藝流程產出的水溶性肥料在江蘇省東海縣山左口鄉吳莊村進行田間肥效試驗
I、供試材料用實施例I或2的生產工藝流程產出的大量元素水溶性肥料；
硫酸鉀複合肥(15-15-15)。
2、供試作物辣椒
3、試驗土壤試驗地土壤為砂壤土，肥力中等。
4、供試條件
處理A :基施50kg硫酸鉀複合肥(15-15-15)，40%在整地前撒施，60%施入定植溝。
處理B:不施肥。
處理C :在處理A的施肥基礎上於苗期、始花期和果實膨大期各噴一次大量元素水溶肥料每次用量25 g/畝。稀釋600倍，葉面均勻噴施。
5、試驗結果見下表。
權利要求
1.一種大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝，包括如下步驟 (1)溼法磷酸與氨氣中和反應將溼法磷酸通氨氣中和至中和度達到O.7^1. I ； (2)大量元素水溶性肥料製備將步驟(I)獲得的中和後的料漿進行過濾，製得磷酸一銨清液和富含枸溶性磷酸鹽濾渣，其中把所得濾液，即磷酸一銨清液加肥料、助劑、增效劑並攪拌均勻，然後濃縮至料漿比重達I. 2^1. 5，最後經過乾燥製得大量元素水溶性肥料； (3)緩釋肥料製備將步驟(2)中過濾所得的富含枸溶性磷酸鹽的濾渣用濃度19Γ5%的檸檬酸溶液溶解，加入助劑製得緩釋肥包裹液，然後均勻噴塗在復混肥的表面，最後噴塗防結塊劑，製得緩釋肥料。
2.如權利要求I所述的大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝，其特徵在於步驟(I)中所述中和度達到O. 9 ;步驟(2)中所述料漿比重達I. 45 ;步驟(3)中所述的檸檬酸溶液濃度為2%。
3.如權利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝，其特徵在於步驟(I)中所述的溼法磷酸為ω (P2O5) 20°/Γ23%。
4.如權利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝，其特徵在於步驟(2)中所述的過濾採用帶自動卸料的真空轉鼓離心機，濃縮採用閃蒸濃縮，乾燥採用噴霧乾燥。
5.如權利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝，其特徵在於步驟(3)中所述在復混肥的表面噴塗緩釋肥包裹液、防結塊劑的工序在復混肥生產線的冷卻機中進行。
6.如權利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝，其特徵在於步驟(2)大量元素水溶性肥料製備中所用肥料為硫酸鉀、尿素、硝酸鉀、硫酸銨、硼酸、硼砂、EDTA-Zn, EDTA-Cu, EDTA-Fe, EDTA-Mn中的一種或多種；所用的助劑為吐溫_60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油醯基多縮胺基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一種或多種復配；所用的增效劑為愈創木酚、復硝酚鈉、DA-6、復酞核酸、吲哚乙酸、赤黴素中的一種或多種。
7.如權利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的生產工藝，其特徵在於步驟(3)緩釋肥料製備中所用的助劑為吐溫-60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油醯基多縮胺基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚類、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸鈉、苄基萘磺酸甲醛縮合物中的一種或多種復配。
全文摘要
本發明提供一種溼法磷酸生產大量元素水溶性肥料聯產緩釋肥的工藝。將溼法磷酸通氨氣中和，然後將中和後的料漿經真空轉鼓過濾機過濾，製得磷酸一銨清液和富含枸溶性磷酸鹽濾渣。向磷酸一銨清液中加入肥料、助劑、增效劑，攪拌混勻，閃蒸濃縮，噴霧乾燥，即可製得大量元素水溶性肥料。用檸檬酸溶液將濾渣溶解，加入助劑製得緩釋肥包裹液，均勻的噴塗在復混肥表面，再在復混肥表面噴塗防結塊劑，即可製得優良的緩釋肥。該工藝設備投資小，原料適應性好，生產成本低，產品質量好，產品水溶性肥料、緩釋肥料均為熱銷的肥料品種，有極好的應用價值。
文檔編號C05G3/00GK102976869SQ20121051733
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者馬永飛, 王永翔, 孫西強, 魯濤 申請人:江蘇湛藍科技開發有限公司