本发明专利技术涉及一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置及改性方法，改性方法步骤为，首先将筛分后的包膜缓控释肥料肥芯颗粒投入预先加入研磨料并预热的滚筒中，通过滚筒顺时针或逆时针运动，使肥芯颗粒与研磨料、滚筒、抄板及肥芯颗粒之间进行产生摩擦运动，使得肥芯颗粒表面凸起的部分被外力磨掉，凹处被研磨下的颗粒粉末填充，从而改性肥芯颗粒表面，另外，可根据产品实际需求，选择是否添加肥料增效剂和肥表改性剂。使用本发明专利技术得到的肥芯颗粒表面变得光滑圆整，降低肥芯颗粒比表面积、空隙率和包膜材料用量，从而降低生产成本解决了当前缓控释肥产业中存在膜材养分控释精准度低，包膜材料用量大、成本高、产业化推广难等关键问题。
【技术实现步骤摘要】
一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置及改性方法
本专利技术涉及包膜缓/控释肥料加工及生产制造领域，尤其涉及到一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置及改性方法。
技术介绍
化肥是可为植物提供养分，是高产、高效农业的基础，是最重要的农资产品之一。然而，传统化肥利用率低下，造成了严重的资源浪费和环境污染。缓/控释肥料通过采取某种调控机制技术延缓或控制肥料在土壤中的养分释放期与释放量，使其与作物养分吸收相协调或同步，可显著提高肥料利用率，达化肥高效的要求；同时，还能减少硝态氮淋洗，减缓农业面源污染；另外，缓/控释肥技术一次性基施可实现作物整个生育期的养分需求，简化了施肥程序，减少用工成本，具有省时、省力、节肥、高效的优势，已成为国内外研究的热点。包膜缓控释肥料是目前主要的缓/控释肥品种之一,主要是以颗粒化肥为核芯，表层涂覆一层低水溶性或微溶性的无机物质或有机聚合物,改变化肥养分的溶出特性,从而调控养分释放。然而，由于包膜缓控释肥肥料核芯颗粒不圆整，表面粗糙，比表面积大，增加了包膜工艺所需膜材量，既造成了资源浪费，又额外增加了生产成本，提高了产品市售价格，限制了我国缓/控释肥产业绿色发展和产品规模化应用。因此，迫切需要一种工艺简单、成本低廉的肥料核芯颗粒改性技术，以此降低膜材用量，提高包膜缓控释肥料养分控释精准度，有利于产品产业化规模生产和在农业生产中大面积推广应用。相关专利CN101659583A公布了一种颗粒肥料的后处理方法，能够改善肥料颗粒花费的圆润度和表面光滑度，然而该方式需要配备尿素和/或硝酸铵水溶液，涂布溶质还包括粘结剂，过程繁琐，增加了加工成本，且粘结剂易使颗粒粘结。相关专利CN104496566A和CN107840682A公布一种大颗粒尿素表面再造方法和一种改进的大颗粒尿素表面再造方法，该方式采用甲醛、脲甲醛喷涂后尿素颗粒自摩擦的方式提高尿素表面颗粒圆整性，效果显著，然而物料间摩擦系数有限，而且填补大颗粒尿素表面低凹部分的尿素100%来自于大颗粒尿素表面凸起的部分，肥表改性效率相对较低，同时，甲醛和脲甲醛的使用易造成环境污染，对生产人员的身体健康和土壤、食品安全不利，此外，其表面改性方式适用范围窄，不能适用于其他肥料颗粒的表面改性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置及改性方法，通过改性装置对肥芯颗粒进行筛分、加热、抛光、抛圆和烘干操作，并可连续化生产，通过该装置进行的改性方法成本低、能耗小，工艺简单，改性后的肥芯颗粒光滑圆整。本专利技术是通过如下技术方案实现的，提供一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置，包括滚筒和位于所述滚筒进料端的进料箱，所述进料箱上固设有与滚筒内部连通的热气进管和伸至所述滚筒内的进料管，所述滚筒内固设有推动物料向出料端移动的螺旋式抄板。本方案通过热进气管可以向滚筒内通入热风对筒内进行预热和加热，滚筒正向转动时，通过螺旋式抄板的作用推动肥料颗粒和研磨料由进料端向出料端移动，移动的同时，肥芯颗粒与滚筒内的研磨料、筒壁、抄板之间，以及肥芯颗粒与肥料颗粒之间产生相互摩擦，实现对肥芯颗粒表面的抛光和抛圆。作为优化，所述滚筒的进料端固接有伸至进料箱内的环形细孔筛，进料箱上开设有低于所述细孔筛位置的小颗粒出料口。本优化方案通过设置环形的细孔筛，在滚筒正转时，进料端会出现物料堆积，在料堆中的物料随滚筒转动时发生研磨，产生体积不同的颗粒，并且出现大颗粒在上、小颗粒在下的分层现象，在细孔筛随滚筒转动的过程中，将规格过小的肥芯颗粒筛除，并由小颗粒出料口流出，从而提高了肥芯颗粒规格的均匀化程度；在滚筒反转时，物料集中在进料端进行研磨，在研磨过程中会出现被研磨过小的颗粒，并且小颗粒位于下层，通过细孔筛将规格过小的肥芯颗粒筛除，同样可以提高肥芯颗粒规格的均匀化程度。作为优化，所述进料箱上安装有与所述细孔筛对应的筛网振打装置。本优化方案通过筛网振打装置对细孔筛进行振打，提高了小颗粒物料的通过速度，避免筛孔堵塞，保证了筛分的连续性。作为优化，所述进料箱上还穿设固定有伸至滚筒内的加水管，位于滚筒内的加水管上设有若干沿轴向布置的喷头。本优化方案通过设置加水管和喷头，可以进行肥料增效剂或肥表改性剂的加入，满足改性的多种需求。作为优化，还包括固定设置且伸至滚筒出料端内部的压缩气管，所述压缩气管上开设有朝向物料的喷气口。通过压缩气管和喷气口向物料上喷射干燥气体，进行对肥芯颗粒的干燥，满足烘干要求。作为优化，还包括位于滚筒出料端的出料箱，所述滚筒的出料端固接有伸至所述出料箱内的环形粗孔筛，出料箱上开设有低于所述粗孔筛位置的改性颗粒出料口。本优化方案通过设置出料箱，使改性后的肥芯颗粒收集更加方便，同时通过粗孔筛将肥芯颗粒与研磨料分离，肥芯颗粒从筛孔落下，研磨料被粗孔筛阻挡而留在滚筒内，方便重复利用。作为优化，所述滚筒的轴线与水平方向夹角为1°~6°，且进料端低于出料端。本优化方案中对滚筒的设置，延长了物料在滚筒内的时间，并且提高了螺旋抄板与肥芯颗粒之间的摩擦力，从而提高了抛光和抛圆效果。一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性方法，包括间歇式改性和连续式改性；连续式改性包括以下步骤：（1）将研磨料加入至滚筒中，并将滚筒内的温度预热至45℃~100℃；（2）将肥芯颗粒加入至滚筒内，所用研磨料的质量为肥芯颗粒质量的0.5~3倍，转动滚筒，使螺旋抄板推动物料向出料端移动，并同时向滚筒内通入100℃~150℃的热风，风量为20m³/min~800m³/min，使肥芯颗粒表面温度保持在45℃~100℃，滚筒转速为5~20rpm，物料从进料端移动至出料端的时间为5~50min；间歇式改性包括以下步骤：（1）将研磨料加入至滚筒中，并将滚筒内的温度预热至45℃~100℃；（2）将肥芯颗粒加入至滚筒内，所用研磨料的质量为肥芯颗粒质量的0.5~3倍，沿与连续式改性相反的方向转动滚筒，使肥芯颗粒与研磨料在进料端进行研磨，并同时向滚筒内通入100℃~150℃的热风，风量为20m³/min~800m³/min，使肥芯颗粒表面温度保持在45℃~100℃，滚筒转速为5~20rpm，研磨5~40min后，改变滚筒的旋转方向，利用螺旋抄板将物料推至出料端。本方法可以通过改变滚筒的旋转方向，实现连续式改性和间歇式改性，可以满足不同的进料工况，如果存在连续式的送料设备，则可以使用连续式改性，如果没有连续式的送料设备，则可采用间歇式改性，提高了本装置的应用范围；本方法中研磨料质量为肥芯颗粒质量的0.5~3倍，该范围内的磨料/肥芯比具有适宜的摩擦效率，且不会因为磨料用量过大而对滚筒产生过度磨损，同时降低了设备能耗；热风的温度控制在100℃~150℃，该温度下的热风既能够保持滚筒内的温度满足要求，又且不会造成肥芯颗粒熔化；风量的控制能够满足肥芯颗粒烘干、吹扫均匀的工艺要求，且大小适度、节约能耗，在不添加肥料增效剂溶液和肥表改性剂时，采用较低风量加热肥芯颗粒，在添加肥料增效剂或肥表改性剂时，采用较高风量对肥芯颗粒进行加热和烘干；将肥芯颗粒表面温度保持在45℃~100℃，该温度条件下肥料颗粒表面软化，易于研磨，且研磨后产生的肥料粉末能够填充肥料凹陷处而不产生扬尘，在不添加肥料增效剂溶液和肥表改性剂时优选较低温度，添加肥本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置，其特征在于：包括滚筒（6）和位于所述滚筒（6）进料端的进料箱（2），所述进料箱（2）上固设有与滚筒内部连通的热气进管（13）和伸至所述滚筒内的进料管（3），所述滚筒内固设有推动物料向出料端移动的螺旋式抄板（14）。
【技术特征摘要】
1.一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置，其特征在于：包括滚筒（6）和位于所述滚筒（6）进料端的进料箱（2），所述进料箱（2）上固设有与滚筒内部连通的热气进管（13）和伸至所述滚筒内的进料管（3），所述滚筒内固设有推动物料向出料端移动的螺旋式抄板（14）。2.根据权利要求1所述的一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置，其特征在于：所述滚筒（6）的进料端固接有伸至进料箱内的环形细孔筛（4），进料箱（2）上开设有低于所述细孔筛（4）位置的小颗粒出料口（18）。3.根据权利要求2所述的一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置，其特征在于：所述进料箱（2）上安装有与所述细孔筛对应的筛网振打装置（5）。4.根据权利要求1所述的一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置，其特征在于：所述进料箱上还穿设固定有伸至滚筒内的加水管（1），位于滚筒内的加水管上设有若干沿轴向布置的喷头（8）。5.根据权利要求4所述的一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置，其特征在于：还包括固定设置且伸至滚筒出料端内部的压缩气管（12），所述压缩气管上开设有朝向物料的喷气口（10）。6.根据权利要求1所述的一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置，其特征在于：还包括位于滚筒出料端的出料箱，所述滚筒的出料端固接有伸至所述出料箱内的环形粗孔筛（9），出料箱上开设有低于所述粗孔筛位置的改性颗粒出料口（15）。7.根据权利要求1所述的一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性装置，其特征在于：所述滚筒的轴线与水平方向夹角为1°~6°，且进料端低于出料端。8.一种包膜缓控释肥料肥芯颗粒表面改性方法，其特征在于：包括间歇式改...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘之广，田虹雨，张民，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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