专利名称：硫硝酸铵的带式造粒的制作方法
技术领域：
本发明涉及均勻尺寸的肥料颗粒的生产方法。更特别地，其涉及由固体和液体混合物生产用于肥料的固体材料。
背景技术：
混合肥料产品的生产已经通过单独肥料组分的混合和/或反应，并且将所述组分 /产物形成为所需要的尺寸范围的颗粒而实施。所述颗粒可包含一系列尺寸，代表不太优选的产物，并且被过筛，不合尺寸的材料被分离并收集进行再加工或作为低价值产品出售。掺合肥料同样是常见的，其中将肥料组分混合但是不形成包含所有的组分或养分的颗粒。这导致组分含量不同的不均勻颗粒，特别是氮的量可以在整个混合物中变化。这种不一致导致养分的散布、时间释放率以及有效性的不一致。已经被形成为包含养分混合物的丸粒或细粒的肥料还可以包含为增强特定用途肥料而添加的痕量化合物。此外，形成为均勻颗粒的肥料可以对养分到土壤中的释放具有更多控制，其中所述肥料散布在所述土壤上。养分释放速率以及组成控制可以降低在作物有能力吸收所述养分之前养分的损失。喷淋造粒(prilling)是一种制备小球形丸粒的方法，其中熔融材料通过被称为喷淋头的装置，其产生液滴流。所述滴具有极少或没有挥发性物质并且不含待除去的溶剂。 所述滴用冷却气体(典型的是空气)连续流冷却，以固化所述滴。成粒法(granulation) 是另一种方法，其中熔融物质通过喷射喷嘴排出以产生肥料颗粒，肥料颗粒在转鼓中混合和聚集。然而，喷淋造粒和成粒法方法均有缺点。在成粒法中，制备的颗粒缺乏均勻性(大小和形状)，并且通常需要对显著部分的不符合要求的材料进行再处理，由于需要再处理设备(筛，研磨机，输送机)以及灰尘和亚微米颗粒捕获设备而增加了成本。对于喷淋造粒， 产生的颗粒较成粒法具有更好的尺寸和形状均勻性，但是大量的气体在排放到大气之前必需经处理以捕获亚微米颗粒。
发明内容
提出一种生产硫硝酸铵(ammonium sulfate nitrate)的方法。该方法包括通过使硝酸铵和过量的硫酸铵反应以形成包含硫硝酸铵的浆熔体来形成浆熔体(slurry melt)。 该浆熔体被连续混合以保持其处于剪切变稀状态并且保持固体悬浮于浆熔体中。该浆熔体被输送至加热的定子(stator)，此处随着浆熔体经过该加热的定子，浆熔体被连续地混合。 部分浆熔体被输送通过加热的定子中的流道(channel)，并且该浆熔体被挤出通过移动的经过所述流道的格栅。所述浆熔体从移动格栅作为滴被挤出，其中所述滴落到冷却的移动带上。所述滴形成在优选的2-3mm直径范围的固体半椭球形颗粒，并且从所述移动带进行收集。从随后的详细描述和附图，本发明的其他目的、优点及应用对本领域技术人员来说将变得显而易见。
图1是所述方法的图；和图2是改变的旋转成形带式造粒(pastillation)设备图。
具体实施例方式许多肥料的基本组分包括氮源，并且通常包含硫源。硫硝酸铵在工业中是常见的， 并且通常是指硫酸铵与硝酸铵的复盐的混合物，并且包括少量的所述单盐。一种硫硝酸铵产品是被称为熔融硫硝酸铵(fusion ammonium sulfate nitrate, FASN)的固体产品。对于制备固体颗粒肥料例如硝酸铵、尿素-硝酸铵以及硝酸铵钙，FASN解决了肥料市场的很多问题。一个目标是生产大小均勻的颗粒，从而无需进一步处理，如筛选、研磨、重熔、增大或进一步聚集。当提及颗粒是均勻的时，所述颗粒具有大致均勻的半椭球形状，带有变平的一侧，并且具有窄颗粒大小或直径范围。由于较其他硝酸铵化合物针对爆炸具有改善的稳定性和安全性性能，所以硫硝酸铵是一种理想的肥料。虽然硫硝酸铵(ASN)是一种已知的化合物，本文给出的方法是用于生产Honeywell的专利制剂，记载于美国专利6，689，181中，下文中ASN或熔融硫硝酸铵 (FASN)的使用是指该制剂。此外，硫硝酸铵具有优越的耐湿性，以减慢养分到作物的输送并限制因雨水造成的损失。本发明是用于生产在其用户所需要的尺寸范围内的基本均勻大小的FASN颗粒。 FASN包含硫硝酸铵(ASN)复盐和未反应的硫酸铵(AS)以及少量未反应的硝酸铵(AN)的均勻混合物。理想的产品是其主要是具有2 1的硝酸铵对硫酸铵比例的复盐或(AN)2AS 的产品。形成了少量的3 1比率的复盐或(AN)3AS15该方法使用过量的硫酸铵，其相对于 3 1复盐更有利于2 1复盐的生产。以干基计，理想的FASN组成范围示于表1中。表 权利要求
1.制备硫硝酸铵的方法，包括在反应器中形成包含硫硝酸铵和硫酸铵的浆熔体， 将该浆熔体输送至加热的定子， 在该定子中连续搅拌该浆熔体， 使部分该浆熔体通过流道，将该部分浆熔体挤出通过从该流道滑过的移动格栅，和其中该移动格栅包含大小设置成形成滴的孔，和冷却铺开的所述滴，以形成直径范围为l-3mm的均勻的固体颗粒。
2.权利要求1所述的方法，其中所述滴形成直径范围为2-3mm的均勻固体颗粒。
3.权利要求1所述的方法，进一步包含在所述加热的定子中使用旋转多叶片桨搅拌所述浆熔体。
4.权利要求1所述的方法，其中所述浆熔体包含60-80wt.%的液态硫硝酸铵，和 40-20wt. %的固态硫酸铵。
5.权利要求1所述的方法，其中所述固态硫酸铵包含最大尺寸小于300微米的固体颗粒。
6.权利要求1所述的方法，其中所述浆熔体的形成包括 在反应器中混合硫酸铵和硝酸铵以形成混合物， 加热该混合物至足以熔融硫酸铵的温度，并搅拌该混合物。
7.权利要求6所述的方法，其中搅拌该混合物以将液体保持在剪切变稀条件下。
8.权利要求1所述的方法，进一步包含将一部分浆熔体从所述定子输送到所述反应ο
9.权利要求1所述的方法，其中所述反应器被加热到180°C-200°C的温度。
10.权利要求1所述的方法，其中所述反应器在低于1.14MPa(150psig)的压力下操作。
全文摘要
本文提出一种制备硫硝酸铵的方法。该方法提供了制备高度均匀的产物，具有基本上均匀的尺寸。该方法包括使硫酸铵和硝酸铵反应以形成FASN浆熔体。该浆熔体被连续搅拌并加热以保持浆熔体处于剪切变稀条件下并且处在均匀的温度直至浆熔体被挤出、冷却和固化。
文档编号C05C3/00GK102448911SQ201080023931
公开日2012年5月9日 申请日期2010年3月30日 优先权日2009年3月31日
发明者M·R·史密斯 申请人:环球油品有限责任公司