专利名称：一种圆形颗粒氮钾肥的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种颗粒氮钾肥的制备方法，更确切的说涉及一种圆形颗粒氮钾肥的 制备方法。
背景技术：
掺混肥，它是把单质肥料(或多元肥料)按一定比例掺混而成，来源于英文Bulk Blending Fertilizer,又称为BB肥(以后为叙述方便，本发明中均简称为BB肥)。其 特点是氮磷钾及微量元素的比例容易调整，可以根据用户需要生产出各种规格的专用 肥，配方灵活、调节方便非常适合测土施肥。BB肥三大元素为氮、磷、钾，其中氮 主要是尿素为颗粒状，磷主要是磷铵为颗粒状，而钾主要是硫酸钾和氯化钾，均为粉 末状，因为他们本身的松散性，不容易加工成粒状。但是为了BB肥混合均匀、施用 方便，必须将粉末状钾加工成粒状钾。
目前，国外主要通过挤压设备将粉末状钾加工成不规则的片状颗粒钾。由于尿素 和磷铵均为圆形颗粒状与片状颗粒钾的形状差别较大，在储运过程中容易离析分层， 使养分差别较大，因此，美国限制BB肥的运输半径在60公里内。这显然不适合远 距离运输。有利用转鼓造粒机通过蒸汽将粉末状钾和黏土团聚成颗粒状的工艺，这种 方法往往需要大量蒸汽和黏土，成本高，有效成分氧化钾含量低，不适合大规模生产。 中国专利CN1435396A公开了一种尿基氮钾复合肥的生产方法，该方法利用熔融尿素 含水低、粘度高的特点，采用转鼓、喷浆或塔式技术将粉状或微小颗粒的钾盐进行造 粒。由于尿素熔融液不适合远距离运输，该方法只适合具有尿素熔融液的企业，具有 一定的局限性。挤压颗粒钾容易离析，使肥料养分出现偏差；而传统的填料粘接造粒 产品，养分低、成本高；氮钾肥又局限于尿素厂家。
硫酸铵是一种优良的氮肥，多数硫酸铵为副产品；浓硫酸和合成氨直接反应时， 放出大量热，对设备要求严格。
因此，如何利用浓硫酸和合成氨反应热及料浆粘性制造圆形颗粒氮钾肥就成为该 技术领域急需要解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高强度、高养分、低能耗的圆形颗粒氮钾肥。 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种圆形颗粒氮钾肥的制备方法，其步骤如下(1) 将重量(干基，下同)占原料总重量5.0~15.0%的硫酸(100H2SO4)、 1.6~5.7% 的合成氨、0.5~4.6%的洗涤水， 一起通过管式反应器反应生成硫酸铵料浆I ;
(2) 在转鼓造粒装置投入底料，同时对底料进行预热，底料的循环量达到料浆I投 入转鼓造粒装置瞬时量的1. 5~3倍，并且预热至底料温度达到60~70°C;
(3) 将步骤(1)所生成的硫酸铵料浆I通过管式反应器喷头直接喷洒在转鼓造 粒装置的料床上，并向底料中投入原料总重量40 70%的氯化钾或硫酸钾、5 20%的 海泡石或粉煤灰等填料、5 20%的尿素或硝酸铵，同时通过喷头向料床上喷洒适量的 低压蒸汽或工艺水，保证在造粒机出口形成含水量在2. 5 5%的半成品物料11 。
(4) 将步骤(3)生成的半成品物料II经来自燃烧炉的热气温度为150 30(TC的 干燥气干燥，干燥后产品的温度为60~90°C;筛分，上下层筛网的孔径分别为4.00 和2.00mm;冷却至40 50'C，得到粒径为2 4mm的圆形颗粒圆形颗粒氮钾肥。
一种优选技术方案，其特征在于所述步骤(1)中的管式反应器中主要反应如
下
2NH3+H2S04= (NH4) 2S04 通过控制合成氨和硫酸的摩尔比在1.8-2.2: 1来保证反应料浆的酸碱性，从而保证产 品的酸碱性。
一种优选技术方案，其特征在于所述步骤(1)中洗涤水主要造粒、干燥等过 程尾气湿法除尘的洗涤水，通过控制洗涤水的加入量与硫酸加入量的体积比在1~3: 1，来保证硫酸铵料浆即有粘接性，有不会温度过高而损坏反应器。
一种优选技术方案，其特征在于所述步骤(2)中所述底料配方为20~200kg/t 的尿素或硝酸铵；400-800kg/t的氯化钾或硫酸钾；50 200kg/t的硫酸铵；50~200kg/t 的海泡石或粉煤灰，保证底料中N、 P、 K养分含量与原料配方中的一致。
有益效果
本发明主要针对挤压颗粒钾容易离析，使肥料养分出现偏差；而传统的填料粘接 造粒产品，养分低、成本高的缺点而产生的。
本发明充分利用了硫酸与合成氨的反应热，大大降低了能耗；另外硫铵含有植物 必须的养分氮和硫，大大提高了产品的总养分；再者本发明利用转鼓工艺生产出圆形 颗粒，解决了产品与其他原料混合过程中离析的问题；最后本发明改造简单，特别容 易与原有团粒法工艺进行技术嫁接，增加投入不大。
下面通过具体实施方式
对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围 的限制。
实施例1"10-0-30"圆形颗粒氮钾肥，原料配方如下液氨66kg/t，硫酸(质量浓度98%， 下同)176kg/t，尿素100kg/t，氯化钾500kg/t，海泡石162kg/t。
"10-0-30"圆形颗粒氮钾肥生产步骤如下
1. 开启车间个设备，按照"10-0-30"的原料配方，称取底料尿素50kg、氯化 钾250kg、硫酸铵119kg、海泡石81kg，经过固体混料器混合均匀后以500kg/h的速 度加入到系统，同时开启热风系统将底料预热到60 70°C;
2. 将泵输送来的26kg/h的合成氨、38L/h的硫酸和130L/h的洗涤液一起通入管式 反应器中反应，生成硫酸铵料浆，料浆直接喷洒在造粒机内的料床上；同时将配方中 的固体物料40kg/h的尿素、200kg/h的氯化钾、64.8kg/h的海泡石混合均匀加入加入 到造粒机中造粒；
3. 造粒机出来的物料进入干燥机，干燥风温20(TC左右，干燥后的物料温度70°C， 物料在干燥机内停留时间为30分钟；干燥后的物料进行筛分，筛分机上、下层筛网 的孔径分别为4.00、 2.00mm，上层筛网筛下的大粒经过破碎后与下层筛网筛下的细 粉一起作为返料返回造粒机造粒，2~4mm的成品进入冷却机；成品经冷却后，温度 降至4(TC，冷却后的产品进入包装车间包装或散堆库房储存。
取样分析，结果为总氮9.76%、有效磷0、总钾31.57、游离水1.52%、粒度(1~4.75
)>95%，产品质量指标及检验方法符合国家复混肥料质量标准GB15063-2001。 实施例2
"12-0-28"圆形颗粒氮钾肥，原料配方如下液氨83kg/t，硫酸(质量浓度98%， 下同)271kg/t，镁粉30kg/t，氯化钾500kg/t，海泡石142kg/t。 "12-0-28"圆形颗粒氮钾肥生产步骤如下
1. 开启车间个设备，按照"12-0-28"的原料配方，称取底料镁粉15kg、氯化 钾240kg、硫酸铵174kg、海泡石71kg，经过固体混料器混合均匀后以500kg/h的速 度加入到系统，同时开启热风系统将底料预热到60~70°C;
2. 将泵输送来的33kg/h的合成氨、59L/h的硫酸和148L/h的洗涤液一起通入管式 反应器中反应，生成硫酸铵料浆，料浆直接喷洒在造粒机内的料床上；同时将配方中 的固体物料12kg/h的镁粉、192kg/h的氯化钾、57kg/h的海泡石混合均匀加入加入到 造粒机中造粒；
3. 造粒机出来的物料进入干燥机，干燥风温30(TC左右，干燥后的物料温度90°C， 物料在干燥机内停留时间为30分钟；干燥后的物料进行筛分，筛分机上、下层筛网 的孔径分别为4.00、 2.00mm，上层筛网筛下的大粒经过破碎后与下层筛网筛下的细粉一起作为返料返回造粒机造粒，2~4mm的成品进入冷却机；成品经冷却后，温度 降至4(TC，冷却后的产品进入包装车间包装或散堆库房储存。
取样分析，结果为总氮11.85%、有效磷0、总钾28.49、游离水1.13%、粒度(1~4.75) 》95%，产品质量指标及检验方法符合国家复混肥料质量标准GB15063-2001。 实施例3
"12-0.5-28"圆形颗粒氮钾肥，原料配方如下液氨107kg/t，硫酸(质量浓度 98%，下同)309kg/t，硝铵磷100kg/t，氯化钾467kg/t，海泡石23kg/t。 "12-0.5-28"圆形颗粒氮钾肥生产步骤如下
1. 开启车间个设备，按照"12-0.5-28"的原料配方，称取底料硝铵磷45kg、氯 化钾210kg、硫酸铵185kg、海泡石8kg，经过固体混料器混合均匀后以500kg/h的速 度加入到系统，同时开启热风系统将底料预热到60 7(TC;
2. 将泵输送来的43kg/h的合成氨、66L/h的硫酸和l卯L/h的洗涤液一起通入管式 反应器中反应，生成硫酸铵料浆，料浆直接喷洒在造粒机内的料床上；同时将配方中 的固体物料40kg/h的硝铵磷、187kg/h的氯化钾、9kg/h的海泡石混合均匀加入加入 到造粒机中造粒；
3. 造粒机出来的物料进入千燥机，干燥风温20(TC左右，干燥后的物料温度85°C， 物料在干燥机内停留时间为30分钟；干燥后的物料进行筛分，筛分机上、下层筛网 的孔径分别为4.00、 2.00mm，上层筛网筛下的大粒经过破碎后与下层筛网筛下的细 粉一起作为返料返回造粒机造粒，2~4mm的成品进入冷却机；成品经冷却后，温度 降至4(TC，冷却后的产品进入包装车间包装或散堆库房储存。
取样分析，结果为总氮11.95%、有效磷0.45、总钾28.32、游离水1.00%、粒度 (1 4.75)》95%，产品质量指标及检验方法符合国家复混肥料质量标准 GB15063-2001。
权利要求
1、一种圆形颗粒氮钾肥的制备方法，其步骤如下(1)将重量(干基，下同)占原料总重量5.0～15.0％的硫酸(100H2SO4)、1.6～5.7％的合成氨、0.5～4.6％的洗涤水，一起通过管式反应器反应生成硫酸铵料浆I；(2)在转鼓造粒装置投入底料，同时对底料进行预热，底料的循环量达到料浆I投入转鼓造粒装置瞬时量的1.5～3倍，并且预热至底料温度达到60～70℃；(3)将步骤(1)所生成的硫酸铵料浆I通过管式反应器喷头直接喷洒在转鼓造粒装置的料床上，并向底料中投入原料总重量40～70％的氯化钾或硫酸钾、5～20％的海泡石或粉煤灰、5～20％的尿素或硝酸铵，同时通过喷头向料床上喷洒适量的低压蒸汽或工艺水，保证在造粒机出口形成含水量在2.5～5％的半成品物料II；(4)将步骤(3)生成的半成品物料II经来自燃烧炉的热气温度为150～300℃的干燥气干燥，干燥后产品的温度为60～90℃；筛分，上下层筛网的孔径分别为4.00和2.00mm；冷却至40～50℃，得到粒径为2～4mm的圆形颗粒氮钾肥。
2、 根据权利要求1所述的圆形颗粒氮钾肥的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中的管式反应器中主要反应如下2NH3+H2S04= (NH4) 2S04 通过控制合成氨和硫酸的摩尔比在1.8-2.2: 1来保证反应料浆的酸碱性，从而保证产 品的酸碱性。
3、 根据权利要求2所述的圆形颗粒氮钾肥的制备方法，其特征在于所述步骤(1) 中洗涤水主要包括造粒和干燥过程尾气湿法除尘的洗涤水，通过控制洗涤水的加入量与硫酸加入量的体积比在1~3: 1，来保证硫酸铵料浆即有粘接性，有不会温 度过高而损坏反应器。
4、 根据权利要求3所述的圆形颗粒氮钾肥的制备方法，其特征在于所述步骤(2) 中所述底料配方为20 200kg/t的尿素或硝酸铵；400-800kg/t的氯化钾或硫酸 钾；50 200kg/t的硫酸铵；50 200kg/t的海泡石或粉煤灰。
全文摘要
本发明涉及一种圆形颗粒氮钾肥的制备方法，其步骤如下(1)首先将硫酸、合成氨、洗涤水通过管式反应器反应生成硫酸铵料浆；所述硫酸与所述合成氨的摩尔比在1.8～2.2∶1之间；所述洗涤水与所述硫酸的体积比在1～3∶1之间；(2)将步骤(1)生成的硫酸铵料浆直接喷洒在转鼓造粒机内的物料上，进行造粒；(3)步骤(2)所形成的颗粒经过干燥、筛分、冷却得到合格产品。本发明充分利用硫酸与合成氨的反应热，降低了能耗；另外硫铵含有植物必须的养分氮和硫，提高了产品的总养分。
文档编号C05G5/00GK101423433SQ200810227399
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者宋安新, 梁红江, 王金刚, 王金铭, 石学勇, 苏晓明, 贲艳英, 郑秀兴 申请人:中国-阿拉伯化肥有限公司