一種氯化銨防結塊劑組合物及應用的製作方法

2023-06-12 04:50:31

專利名稱：一種氯化銨防結塊劑組合物及應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於農用化學肥料添加劑領域，具體涉及一種農用氯化銨防結塊劑及其在 製備防結塊氯化銨中的應用。
背景技術：
目前，我國聯鹼行業的氯化銨年產量已近1000萬噸，除有少量精製成工業級氯化 銨外，大部分用作氮肥。農用氯化銨可以用於複合肥，也可以直接施肥。由於氯化銨儲運期間的溫度、溼度、壓力等因素的變化，在氯化銨晶體表面易反覆 產生溶解-結晶-再溶解-再結晶的情況，使晶體間產生「晶橋」現象，引起結塊，從而給使 用帶來極大的不便。由於農業季節性和工業生產連續性這對矛盾，客觀上有近一半的直施 農用氯化銨對存放八個月不結塊的高效防結塊劑有較大需求。為解決此問題，原化工部制鹼工業研究所(大連化工研究設計院前身)，從1950年 代開始致力於氯化銨防結塊劑的研究，曾推出脂肪酸類和脂肪胺類防結塊劑，一度使氯化 銨結塊問題得到緩解。但脂肪酸類防結塊劑的防結塊效果欠佳，防結塊時間短；脂肪胺類防 結塊劑的防結塊效果雖好，但由於該物質有致癌嫌疑而被淘汰。另外，有的氯化銨企業採用 十二烷基苯磺酸鈉做防結塊劑。中國發明專利公開說明書CN101112997A(北京華美天意科技開發有限公司.一種 氯化銨防結塊劑及其在製備防結塊氯化銨中的應用.2008-01-30)提供了一種天冬氨酸聚 合物與模擬超氧化岐化酶的組合物，儘管從保護環境和提高肥效的角度非常可取，但該防 結塊劑的添加量大，其製備複雜，成本高。

發明內容
本發明的目的在於提供一種用於幹農業或溼農業氯化銨的添加量少、成本低和防 結塊時間長的氯化銨防結塊劑。發明人經過大量試驗，研究發現了一種氯化銨防結塊劑組合物可以達到該目的。 其主要成分包括馬來酸酐-丙烯酸聚合物，聚丙烯酸鉀，聚天冬氨酸鉀和十二烷基二苯醚 二磺酸鈉，它們的重量比為1. 0 0. 5 1.0 1.5 1.0 1.5 0. 005 0. 01，優選為 1 1 1 0.01。所述馬來酸酐-丙烯酸聚合物的分子式為(C3H4O2)m(C4H2O3)m(C4H4O4)n，粘均相對分 子質量為500 1000，其中m為2 100，n為2 100 ；聚丙烯酸鉀的分子式為(CH2CHCOOK) ,粘均相對分子質量為2000 4000，其中η為2 80 ；聚天冬氨酸鉀鹽的分子式為 (C4H4O3NK)n,粘均相對分子質量為2000 6000，其中η為20 80 ；十二烷基二苯醚二磺酸
鈉的分子式為C24H32Na22O7S2。這是較適用的範圍，分子量太大，粘度大，容易使氯化銨結晶粘結。所述聚天冬氨酸鉀是一種化肥增效劑，在起一定防結塊作用的同時，可提高肥料 利用率。
所述防結塊劑中馬來酸酐-丙烯酸聚合物、聚丙烯酸鉀和聚天冬氨酸鉀均具有分 散作用，將其用於包裹氯化銨顆粒時，三者互補、相互協同，形成緻密雙電層，使晶粒間排斥 力持久，晶橋難以產生，因此使氯化銨的防結塊效果顯著增強。但是，這三種成分有一個共 同弱點，就是擴散能力差。通過添加十二烷基二苯醚二磺酸鈉，可明顯降低上述水溶液的表 面能，增加擴散力和速度，使該水溶液霧滴接觸到氯化銨顆粒的瞬間迅速擴散，使附著在晶 粒上的液膜更薄、更勻，所布展的角落更徹底、更充分，從而使防結塊效率更高、用量更少、 效果更好。本發明的防結塊劑組合物可製成粉劑或水溶液劑型。本發明的另一個目的在於提供該防結塊劑在製備防結塊氯化銨中的應用，保證防 結塊劑的分布均勻，從而更好地達到防結塊效果。本發明還提供該防結塊劑的添加方法將該防結塊劑用水溶解或稀釋後加入氯化 銨中，可以在氯化銨的成品分離或包裝工序中加入防結塊劑。本發明優選的方法是將該防結塊劑用水溶解或稀釋成1. 5% 3. 0% (質量分 數)的溶液，優選2% 2. 5%，用霧化設備均勻霧化後噴加到分離機後氯化銨輸送皮帶上。在上述方法中，防結塊劑在氯化銨中的添加量多少視氯化銨結晶顆粒大小和儲存 環境而定，結晶顆粒大，粒度均勻，則加量少，反之，結晶顆粒細或粒度不均勻則加量大。此 外，存放條件好(如存放庫房內)，可少加；若存放條件差(如露天存放)，可多加。總之， 可根據用戶具體條件，調整加量。通常，添加的防結塊劑的重量與氯化銨的重量比為30 120X10_6g/L (質量分數)本發明的防結塊劑具有如下優點(1)聚天冬氨酸鉀是化肥增效劑，在起一定防結塊作用的同時，可提高肥料利用率。(2)使用時用水溶解或稀釋後霧化噴加，使用簡單，對環境友好。(3)添加量少，防結塊劑的添加質量分數只需(30 120) X 10_6即可，使用成本低。(4)防結塊效果好，幹氯化銨或溼氯化銨均可達到8個月不結塊的良好效果。
具體實施例方式
下面以實施例的方式進一步說明本發明，但是本發明不局限於這些實施例。本發明防結塊劑組合物中所用各主要組分的技術指標如下。(1)馬來酸酐-丙烯酸聚合物含固量30%，pH值2 3，相對分子質量500 1000，無色或淡黃色透明液體；(2)聚丙烯酸鉀含固量30%，pH值≤7，相對分子質量2000 6000，無色或淡黃 色透明；(3)聚天冬氨酸鉀含固量30%，pH值≤9. 5，相對分子質量3000 7000，透明琥 珀紅；(4)十二烷基二苯醚二磺酸鈉含固量45%，密度1. 161(25°C )，粘度(25°C，濃度 0. 1% )0. 145Pa/s，琥珀紅色。實施例1稱取上述馬來酸酐-丙烯酸聚合物1kg、聚丙烯酸鉀1kg、聚天冬氨酸鉀Ikg (含固量重量比為1 1 1)，十二烷基二苯醚二磺酸鈉1.5g(為組合物總重量的0.05%)倒入 混合罐混合均勻，得氯化銨防結塊劑組合物1。實施例2稱取上述馬來酸酐-丙烯酸聚合物0. ^g、聚丙烯酸鉀1. ^g、聚天冬氨酸鉀 13kg(含固量重量比0.5 1.5 1.5)，和十二烷基二苯醚二磺酸鈉3. 5克(為組合物總 重量的0. 1% )，倒入混合罐混合均勻，得氯化銨防結塊劑組合物2。實施例3稱取上述馬來酸酐-丙烯酸聚合物0. ^ig、聚丙烯酸鉀1. ^ig、聚天冬氨酸鉀 0Jkg(含固量重量比0.8 1.2 0.8)，和十二烷基二苯醚二磺酸鈉2g (為組合物總重量 的0. 07% )，倒入混合罐混合均勻，得氯化銨防結塊劑組合物3。實施例4應用及防結塊試驗把上述實施例1 3所得氯化銨防結塊劑組合物1 3用水稀釋15倍，有效物濃 度為2% (質量分數)，用溶解桶稀釋，用噴霧器霧化，霧化後噴加到氯化銨離心分離機後皮 帶輸送機上，根據加量不同，溼氯化銨樣品分別在幹銨爐前取樣，幹氯化銨樣品分別在幹銨 爐後取樣，爐前爐後各取一份不添加防結塊劑的樣品為空白作為對比。將取得的樣品裝入內襯塑膠袋的編織袋內，封好口，做好標記，置於露天堆場下 層，上壓10袋高氯化銨作為負重，上覆彩條布，以免日曬袋子破包。從9月初到第2年4月 底，經秋冬春三季共8個月，溫度變化幅度-15 。檢測結塊率按GB^46_92鬆散度的測定方法，將樣品袋從1米高度，水平的自由 落體式落到堅硬的平面上，正反面各落一次，然後用Φ5篩篩1分鐘，稱取篩餘物重量。用下式計算結塊率χ = (m-m1)/m式中，χ-結塊率；mi-過篩後留在篩上的試樣質量，kg ;m-過篩前袋內試樣質量，
kg 。檢測結果見表1。表1防結塊劑添加量及結塊率檢測數據
權利要求
1.一種氯化銨防結塊劑，其特徵是，所述防結塊劑包括馬來酸酐-丙烯酸聚合物，聚丙 烯酸鉀，聚天冬氨酸鉀和十二烷基二苯醚二磺酸鈉，它們的重量比為1. 0 0. 5 1. 0 1.5 1.0 1.5 0.005 0.01。馬來酸酐-丙烯酸聚合物，聚丙烯酸鉀，聚天冬氨酸鉀 起防結塊作用，十二烷基二苯醚二磺酸鈉起降低水溶液的表面能，增加擴散力和速度的作用。
2.如權利要求1所述的防結塊劑，其特徵是，所述馬來酸酐-丙烯酸聚合物、聚丙烯酸 鉀、聚天冬氨酸鉀和十二烷基二苯醚二磺酸鈉的重量比為1.0 1.0 1.0 0.005。
3.如權利要求1所述的防結塊劑，其特徵是，所述馬來酸酐-丙烯酸聚合物的分子式為 (C3H4O2)m (C4H2O3)m(C4H4O4)n,粘均相對分子質量為500 1000，其中m為2 100，η為2 100 ；聚丙烯酸鉀的分子式為(CH2CHCOOK)n,粘均相對分子質量為2000 4000，其中η為2 80 ；聚天冬氨酸鉀鹽的分子式為(C4H4O3NK)n,粘均相對分子質量為2000 6000，其中η為 20 80。
4.一種權利要求1 3中任一項所述防結塊劑在製備防結塊氯化銨中的應用，其特徵 是，將防結塊劑用水溶解後加入氯化銨中。
5.一種權利要求4所述的應用，其特徵是，將防結塊劑用水稀釋成1.5% 3% (質量 分數)的溶液，均勻霧化後噴加到分離機後氯化銨輸送皮帶上。
6.如權利要求5所述的應用，其特徵是，將防結塊劑用水稀釋成2% 2.5%的溶液。
7.如權利要求4所述的應用，其特徵是，氯化銨中防結塊劑的添加量為30 120X IOVL(防結塊劑有效成分與氯化銨質量比)。
8.如權利要求5或6所述的應用，其特徵是，氯化銨中防結塊劑的添加量為30 120\10-、/1(質量分數，同上)。
全文摘要
本發明涉及一種氯化銨防結塊劑，其包括馬來酸酐-丙烯酸聚合物、聚丙烯酸鉀、聚天冬氨酸鉀和十二烷基二苯醚二磺酸鈉。所述防結塊劑具有用量少、成本低、性能好、效率高、易使用、無汙染等優點。本發明還涉及所述防結塊劑在氯化銨生產中的應用方法，即將防結塊劑用水稀釋成1.5％～3％的溶液，均勻霧化後噴加到分離機後氯化銨輸送皮帶上，添加的防結塊劑的質量分數為30～120×10-6g/L。採用本方法將所述防結塊劑添加於幹或溼氯化銨中，在露天環境下經歷惡劣氣候，可保證8個月結塊率達標。
文檔編號C05G3/00GK102079676SQ20101057601
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者王金福, 陳萍 申請人:大連化工研究設計院