掺混型高浓度缓释肥料生产方法技术

选择尿素、磷酸一铵和氯化钾为原料，尿素使用不同时段释放养分的包膜剂单独包膜，磷、钾肥使用具有一定缓释性能的胶结剂粘结造粒，两组肥料按不同作物对氮、磷、钾需求比例和数量进行掺混，即成为掺混型高浓度（Ｎ＋Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］＋Ｋ↓［２］Ｏ＝４５％－５０％）缓释肥料。本发明专利技术集成了缓释肥料与复混肥料两种技术优势，适合于小麦、玉米、水稻作物上施用。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属农业、生态环境领域。在复合(混)肥料生产中，N+P2O5+K2O总有效养分含量≥45％称为高浓度复(混)肥(见国家复混肥标准GB15063-2001)。高浓度复合肥基本上采用喷浆造粒的工艺，例如N 15-P2O515-K2O 15总养分含量为45％的三元素复合肥，俄罗斯近几年生产的N 16-P2O516-K2O 16总养分含量为48％的三元素复合肥。采用复混肥生产工艺，若要生产N+P2O5+K2O总养分含量为45％的三元素肥料，从原料的角度，需使用尿素、磷酸二铵和氯化钾，而且必须使用造粒粘结剂，否则成粒率只有50％左右，成本大大提高；而且，尿素粉碎后易吸潮结块，特别在南方空气湿度大的地区吸潮更甚。缓释肥料目前国内外生产的品种只有包膜尿素，包膜磷酸二铵，至于三元素的缓释肥料，氮磷钾总有效养分含量均低于45％，而且，所采用的设备基本上为流化床喷动设备，缓释肥生产成本至少增加40个百分点，所以很难推广应用。本专利技术的目的是取缓释肥料包膜技术和复混肥料技术二者的优点，包膜与胶结相结合，生产氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)总养分含量45％～50％的掺混型高浓度缓释肥料，降低缓释肥料的生产成本。本专利技术的原理缓释肥料技术的核心是控制氮素养分的释放速率或称释放时段，磷、钾主要是减少在土壤中的固定，其目的在于提高氮磷钾养分利用率，以减少损失。本专利技术采用尿素直接包膜技术，磷、钾肥加入造粒粘结剂制备为圆颗粒状二元复混肥后包裹石蜡混合物，再根据不同作物对氮、磷、钾的需求比例，将包膜尿素与磷、钾复混肥按比例掺混，成为作物专用的高浓度缓释肥料。本专利技术的详细描述1、工艺流程见附图1。2、主要工艺路线2.1原料的选择(1)尿素颗粒直径1.0～5.6mm，含氮(N)量46％。(2)磷酸一铵粉状，过100目筛孔(筛孔直径0.149mm)；含P2O545％，含N 11％。(3)氯化钾选用俄罗斯或国产白色氯化钾，粉碎过100目筛孔(筛孔直径0.149mm)，含K2O 60％。不选用加拿大红色氯化钾，因其中的红颜色是另外添加的一种肥料分散剂。因氯化钾含有Cl-离子，所以只适用于非忌氯作物。2.2肥料包膜剂和胶结(粘结)剂的选择2.2.1尿素包膜剂的选择尿素包膜可任选以下5种包膜胶结剂中的任何一种(1)纳米级腐殖酸类混聚物肥料包膜胶结剂(申请号02123522.8，公开号CN1390812A，见本专利技术人2002年7月2日提交的专利申请书)；(2)纳米级废弃塑料-淀粉混聚物肥料包膜胶结剂(申请号02125678.0，公开号CN1388169A，见本专利技术人2002年7月26日提交的专利申请书)；(3)纳米级粘土-聚酯混聚物肥料包膜胶结剂(申请号02126009.5，公开号CN1414033A，专利号ZL02126009.5，见本专利技术人2002年8月9日提交的专利申请书)；(4)纳米级磺化木质素混聚物肥料包膜胶结剂(申请号02149247.6，公开号CN1417173A，专利号ZL02149247.6，见本专利技术人2002年11月11日提交的专利申请号)；(5)纳米级烯烃类化合物-淀粉混聚物肥料包膜胶结剂(申请号200310116857.2，公开号CN1546543A，见本专利技术人2003年12月1日提交的专利申请书)。2.2.2复混肥胶结(粘结)剂的选择磷、钾复混胶结型缓释肥料造粒胶结(粘结)剂选用有机肥料造粒粘结剂CF2(申请号02123522.8，公开号CN1390812A，见本专利技术人2002年7月2日提交的专利申请书)。试验结果，用该粘结剂制备的胶结型缓释肥料在旱地土壤中(含水量为田间最大持水量的70％～80％)氮素30～80天释放98％以上，因此该胶结剂具有一定的缓释性能。2.3缓释肥料生产工艺2.3.1尿素包膜设备2.3.1.1包膜剂稀释罐该装置为1m3带搅拌器的夹层罐，夹层间通入循环热水加热至50℃～60℃；在20℃～35℃条件下稀释。包膜剂用压力泵打入罐内，在搅拌条件下加水稀释至固形物含量5％～8％。2.3.1.2包膜圆盘尿素包膜圆盘在复混肥造粒圆盘基础上改造而成(见附图2)，由以下部分组成(1)圆盘直径2000～4000mm，可根据产量确定；(2)抄板宽150×高150×长500～1000mm，起阻隔物料并上扬的作用；(3)传动系统包括电机，调速器，皮带轮，圆盘转速30～22r/min；(4)喷雾系统由空气压缩机、喷枪(喷嘴孔径5～10μm)组成；(5)扑粉系统扑粉管、电磁振荡器；(6)热风干燥系统电加热管，吹风机，温度调控器。2.3.1.3包膜圆筒包膜圆筒主要由以下部分组成(见附图3)A.旋转包膜筒圆筒直径1500mm，长8000mm，分为两段，前半段为包膜室，后半段为扑粉干燥室，在内壁中间4000mm处焊有一般圆形隔档，高100mm，内壁还焊有12排抄料板，抄料板长250～300mm，高150mm，交错排列，包膜筒入料端沿轴线方向伸进一根管子，管端垂直轴线方向焊有包膜剂喷洒管(不锈钢管)，长800mm、直径为25mm，管子两端安装2个喷头，喷嘴孔径5～10μm，用水稀释后的包膜剂用压力泵(压强≥0.4MPa)压入管内，呈雾状喷洒(见附图3)。B.加压喷雾装置用压力泵加压，压强≥0.4Mpa，喷嘴孔径5～10μm。C、扑粉干燥装置。2.3.2尿素包膜工艺(1)尿素包膜将尿素输入圆盘(见附图2)或包膜圆筒(见附图3)内，圆盘或圆筒一边转动，用压强≥0.4Mpa的喷嘴雾喷稀释后的包膜剂(纳米级腐殖酸类混聚物、纳米级废弃塑料-淀粉混聚物、纳米级粘土-聚酯混聚物、纳米级磺化木质素混聚物、纳米级烯烃类化合物-淀粉混聚物)一次尿素包膜只使用一种包膜剂，用量为尿素质量的1％～2％，继续转动圆盘至尿素颗粒全部被包裹。(2)扑粉开动扑粉管开关，随着圆盘或圆筒的转动，扑撒过200目筛孔(筛孔直径0.074mm)的滑石粉，用量为尿素质量的3％～5％，至包膜尿素表面全都沾上滑石粉，并有少量多余滑石粉在盘内随物料转动为止。(3)热风干燥开动热风干燥系统，用100℃左右热风干燥。2.3.3磷钾复混缓释肥料生产工艺2.3.3.1原料混合采用非对称双螺施混料机混料，氯化钾(以K2O计)与磷酸一铵(以P2O5计)质量比为1∶0.4～0.6(K2O∶P2O5＝1∶0.4～0.6)。加入造粒粘结剂，用量为肥料干基质量的0.5％～1.0％，加水稀释倍数视原料含水量而定，一般稀释8～10倍后使用。2.3.3.2生产程序(1)选粒粘结剂选择有机肥料造粒粘结剂CF2(申请号02123522.8，公开号CN1390812A，见本专利技术人2002年7月2日提交的专利申请书)。(2)造粒设备可选用圆盘造粒机或转鼓式造粒机。(3)石蜡包膜剂(专利申请号200410101497.2，见2004年12月22日提交的专利申请书)。制备分为2个工序石蜡乳化分散剂的制备，石蜡-高岭土混合物的制备。A.石蜡乳化分散剂的制备在反应釜中加入工业净水1000kg，加热至90℃左右，开动搅拌器，加入水质量8％～10％的油酸钠，完全溶解后，降温并保持温度在45℃～50℃(不超过50℃)，缓慢加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，加入量为水质量的10％～15％；完全溶解后加入水质量15％～20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺混型高浓度缓释肥料的生产方法，其特征由以下工艺过程所组成，即包膜尿素制备，石蜡混合物包膜磷钾缓释肥料制备、掺混型高浓度氮磷钾缓释肥料制备。

【技术特征摘要】
1.一种掺混型高浓度缓释肥料的生产方法，其特征由以下工艺过程所组成，即包膜尿素制备，石蜡混合物包膜磷钾缓释肥料制备、掺混型高浓度氮磷钾缓释肥料制备。2.按照权利要求1所述掺混型高浓度缓释肥料的生产方法，其特征是在圆盘或包膜圆筒中放入尿素，圆盘或圆筒一边转动，一边用压强≥0.4Mpa的喷嘴雾喷稀释后的纳米级腐殖酸类混聚物包膜胶结剂，其母液用量为尿素质量的2％左右，加水稀释至固形物含量5％～8％后使用；尿素颗粒表面均匀包膜后，用过200目筛孔的滑石粉扑粉，其用量为尿素质量的3％～5％，用100℃左右的热风干燥，即成为腐殖酸类混聚物包膜尿素。3.按照权利要求1所述掺混型高浓度缓释肥料的生产方法，其特征在于使用纳米级废弃塑料—淀粉混聚物包膜胶结剂代替权利要求2中的纳米级腐殖酸类混聚物包膜胶结剂，制备成废弃塑料—淀粉混聚物包膜尿素。4.按照权利要求1所述掺混型高浓度缓释肥料的生产方法，其特征在于使用纳米级粘土—聚酯混聚物包膜胶结剂代替权利要求2中的纳米级腐殖酸类混聚物包膜胶结剂，制备成粘土—聚酯混聚物包膜尿素。5.按照权利要求1所述掺混型高浓度缓释肥料的生产方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张夫道，姚青松，王玉军，刘秀梅，张建峰，
申请(专利权)人：中国农业科学院土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]