具有微粉化硫的肥料粒料制造技术

可以通过挤压或压制与微粉化硫混合的主要肥料粉末而形成肥料粒料。

Fertilizer pellets with micronized sulfur

The fertilizer granules can be formed by squeezing or pressing the main fertilizer powder mixed with the micropowder of sulfur.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有微粉化硫的肥料粒料专利
本专利技术涉及肥料组合物，更具体地涉及含有微粉化硫的肥料粒料。
技术介绍
对于旺盛的生长，植物需要主要的营养素，如碳，氢，氧，氮，磷和钾，以及次要营养素和微量营养素。钙，硫和镁被认为是次要营养素，一般需要的数量少于主要营养素。微量营养素需要量很小，包括锌，锰，铁，铜，钼，硼，氯，钴和钠。土壤中的有效钾通常用钾碱(也被称为氯化钾(muriateofpotash，MOP)或氯化钾(potassiumchloride))增加。土壤中的有效磷经常用固体磷肥增加，通常为磷酸二氢铵(MAP)，磷酸氢二铵(DAP)，磷酸二氢钙或磷酸一钙(Ca(H2PO4)2)，被称为三元过磷酸钙(TSP)。有效氮可以用尿素增加。这些主要营养素肥料通常被称为NPK肥料。MAP和DAP制备方法是公认的，并且通常包括磷酸(H3PO4)与氨(NH3)在放热反应中的反应。H3PO4+NH3＝>(NH4)H2PO4(MAP)H3PO4+2NH3＝>(NH4)2HPO4(DAP)反应可以在预中和器或管道交叉反应器(PCR)中进行。预中和器是制备磷酸铵浆料的搅拌反应器。管道交叉反应器是管式反应器，其中通过使氨和磷酸反应形成磷酸铵。在任一情况下，根据氨和磷酸反应物的比例，可以制备MAP或DAP或两者的组合。将预中和器中制备的磷酸铵浆料供给到制粒机中。PCR中形成的磷酸铵被喷射到制粒机中，因为在PCR中制备的磷酸铵被熔化。被称为三元过磷酸钙(TSP)的磷酸二氢钙或磷酸一钙(Ca(H2PO4)2)可以通过使磷酸与磷酸盐岩反应来制备。通常，固体肥料颗粒通过制粒，造粒或压制而形成。制粒机是用于形成肥料产品微粒的装置。通常使用的制粒机在本领域中是公知的，并且包括喷雾干燥制粒机，鼓式制粒机，桨式混合机(搅拌机)或盘式制粒机。优选地，将混合物泵送并分配在鼓式制粒机中的材料的滚动床上。可以将水和/或蒸汽送入制粒机以控制制粒过程的温度。然后将微粒干燥并过筛，将尺寸过大微粒和尺寸过小的材料(所谓的不合格细粒)循环回至制粒机。尺寸过大的材料在被送回制粒机之前可能会被粉碎或磨碎。被循环的尺寸过小的材料和被循环的压碎的尺寸过大的材料提供了有价值的目的，因为其提供了种子颗粒以刺激制粒机中的微粒形成。相反，造粒是通过挤压将粉末材料形成为粒料的过程。作为第一步，可以在例如破碎机，锤磨机或类似装置中处理肥料材料，以制备包含相对均匀的小颗粒的粉末，所述小颗粒通常小于约0.70mm或足够细以经过标准的美国25目筛。粉末形式的次要和微量营养素可以在该阶段作为添加剂并入并与粉末混合。然后可以将粉末材料混合并用少量水润湿以准备造粒。一旦混合物被调整到合适的含水量，就可以使用造粒机(pelletformer)例如磨机或压机来造粒，其使用挤压来制备粒料。合适的造粒磨机在本领域中是公知的，并且可以包括螺杆式挤出造粒磨机。压制与造粒相似之处在于使用挤压力来制备粒料，但与造粒不同之处在于其使用显著更大的挤压力来将固体材料粘结在一起。优质的压制产品需要粉末形式的适当大小的原材料。由于原材料通常只能以粗糙的形式提供，所以原材料必须通过研磨机来获得细粉末。然而，加工硫的任何研磨或压制工艺都具有严重的火灾或爆炸的固有风险。元素硫易燃，在制备过程中可能引起火灾或爆炸。研磨介质必然会产生热量，从而可能引燃易燃的原材料而引起爆炸。专利技术概述一方面，本专利技术包括制备肥料产品的方法，包括以下步骤：制备适于造粒或压制的肥料粉末，添加所需量的微粉化硫以制备混合物，掺合所述混合物并通过将所述混合物造粒来制备粘结粒料。在一实施方案中，混合物在可能高于约5ksi的高压下压制。所得的压制粒料高度致密(大于约1.5g/cm3)并具有高的压碎强度(大于约20磅或9kg)。另一方面，本专利技术可以包括形成肥料粒料的方法，包括以下步骤：a.形成肥料粉末，并向所述肥料粉末中添加微粉化硫颗粒和/或微量营养素；b.将所述肥料粉末混合物的含水量调节至约5％(w/w)至约25％(w/w)的水；和c.使用挤压造粒法从所述肥料粉末形成粒料。在一实施方案中，肥料材料包含来自磷源的磷酸盐肥料化合物。磷源可以包括磷酸，并且磷酸盐肥料可以包括MAP和/或DAP。在形成所述粒料的步骤之后尺寸过小和尺寸过大的材料可以循环为循环流，其中所述循环流包括小于300％的循环倍率，优选以干重计小于约200％，小于约100％，小于约50％或小于约30％的循环倍率。在另一方面，本专利技术可以包括通过包括磷酸盐肥料颗粒的挤压形成的粒料。粒料可以任选地含有微粉化硫颗粒和/或另一种营养素或微量营养素。在一实施方案中，粒料具有大于约1.4kg的压碎强度，大于约95％的耐磨损性(RTA)和/或浸入水中300秒内多于约70％通过12目美国标准筛网的分散性。另一方面，本专利技术可以包括肥料粒料，含有水溶性NPK肥料和微粉化硫颗粒，通过挤压或压制形成，具有大于约1.4kg的压碎强度和在不需要粘合剂、湿润剂、分散剂或崩解剂的情况下实现的浸入水中300秒内多于70％通过12目美国标准筛网的分散性。专利技术详述如本文所使用的，所述术语具有以下含义。本说明书中使用的所有其他术语和短语具有本领域技术人员将理解的其普通含义。这样的普通含义可以通过参考技术字典获得，例如Hawley’sCondensedChemicalDictionary第14版,byR.J.Lewis,JohnWiley&Sons,NewYork,N.Y.,2001。本专利技术涉及包含通过造粒或压制形成的含有主要肥料和微粉化元素硫的肥料粒料。主要肥料可以包括水溶性NPK肥料，例如尿素，钾碱或磷酸盐，或其组合。如本文所用，“粒料”是通过挤压形成的较小颗粒的粘结或粘合物质，而“压制粒料”是通过超过约5000psi挤压形成的粒料。在一实施方案中，本专利技术可以涉及包含任何水溶性NPK肥料和微粉化硫的压制肥料粒料。在添加硫之前将肥料材料研磨以制备适合于压制的粉末。本专利技术的方法相对灵活，因为在造粒或压制之前可以方便地将添加剂并入到肥料粒料中。并入到本专利技术的粒料中的磷酸盐肥料可以使用任何已知的方法制备，并且可以包括三元超磷酸盐(TSP)，磷酸一铵(MAP)和/或磷酸二铵(DAP)。通常，磷酸盐肥料可以通过使用磷酸和阳离子源来制备，以形成肥料化合物，阳离子例如来自氟磷灰石或羟基磷灰石(磷酸盐岩石)的钙，氨，钠或钾。在一实施方案中，MAP或DAP通过磷酸和氨之间的反应形成。例如，在允许的情况下，美国专利号7497891中描述的方法是特别合适的，其全部内容通过引用并入本文。通常，MAP和/或DAP是通过预中和反应和管道交叉反应器反应的组合制备的。磷酸铵的形成在预中和器中开始，反应在管道交叉反应器中持续至完成。可以向预中和器供应磷酸和氨。反应进一步发生在管道交叉反应器(PCR)中，也向其供应磷酸和氨。在一实施方案中，微量营养素可以通过在预中和器或PCR之前首先将微量营养素溶解在酸中而向肥料供应。可以在PCR和预中和器中制备不同比例的产物，或者可以完全在一种中而不在另一种中制备产物。预中和器是制备磷酸铵浆料的搅拌反应器。根据氨和磷酸的比例，可以在预中和器中制备MAP或DAP或两者的组合。预中和器中的接触时间可以是5本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备肥料粒料的方法，包括以下步骤：制备适于造粒的肥料粉末，添加所需量的微粉化硫以制备混合物，掺合所述混合物并压制成粘结粒料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.19 US 62/163,727;2015.10.13 US 62/240,8651.制备肥料粒料的方法，包括以下步骤：制备适于造粒的肥料粉末，添加所需量的微粉化硫以制备混合物，掺合所述混合物并压制成粘结粒料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压制步骤使用大于约10Ksi的压力。3.通过压制制备的肥料粒料，包含水溶性NPK肥料和微粉化元素硫，微粒具有大于约1.50g/cm3，大于约1.60g/cm3，大于约1.80g/cm3或大于约2.00g/cm3的密度，和大于约20磅(9.0kg)，大于约30磅(13.6kg)，大于约50磅(22.7kg)，大于约100磅(45.4kg)或大于约200磅(90.7kg)的压碎强度。4.根据权利要求3所述的肥料粒料，含有约1重量％至约30重量％的微粉化硫。5.根据权利要求4所述的肥料粒料，含有约15重量％至约25重量％的微粉化硫。6.形成肥料粒料的方法，包括以下步骤：(a)形成肥料粉末，并向所述肥料粉末中添加微粉化硫颗粒和/或微量营养素；(b)将所述肥料粉末的含水量调节至约5％(w/w)至约25％(w/w)的水；和(c)使用挤压造粒法从所述肥料粉末形成粒料。7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨蒂什·耶尔，埃里克·佩德森，理查德·诺尔，巴巴索拉·阿基波耶，
申请(专利权)人：苏尔瓦瑞斯公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA