硝酸钙镁复盐型复合肥及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及颗粒状肥料的制造技术，具体是一种硝酸钙镁复盐型复合肥及其制备方法，硝酸钙镁复盐型复合肥，所述的复合肥中硝酸镁和硝酸钙总的质量百分比为50~90%，结晶水的质量百分比为10~50%，硝酸镁与硝酸钙的质量比为3.5~0.1：1。本发明所述的硝酸钙镁复盐型复合肥及其制备方法相对于现有技术具有如下有益效果：（1）本发明所述硝酸钙镁复盐型复合肥，流散性能和抗结块性远比掺混、机械压制方法造粒得到的复合肥产品好，产品的结块时间在30天以上，为产品的使用带来很多的便利；（2）本发明所述制备方法比采用间歇式结晶再经过机械混合和造粒的工艺成本低，还适合连续化大批量生产，对工艺控制的自动化提供了便利条件。
【专利说明】硝酸钙镁复盐型复合肥及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及颗粒状肥料的制造技术，具体是一种硝酸钙镁复盐型复合肥及其制备方法。
【背景技术】
[0002]硝酸钙及硝酸镁对于许多植物都是重要的水溶性肥料，尽管钙镁元素属于中量元素，但对于部分农作物比氮磷钾肥料还重要。其中，钙是构成细胞壁的成份之一，它能促进作物幼根生长与根毛形成，影响细胞的发育；增加作物对病虫害的抵抗力，消除植物体内过多的有机酸，促进各种代谢过程；钙还能改善土壤的物理性状。镁离子是多种酶的活化剂，促进体内糖类转化及代谢，促进脂肪和蛋白质的合成，油料作物施镁可提高其含油量，镁还可以促进作物对硅的吸收。
[0003]现有的硝酸钙产品大多是含有四个结晶水的颗粒状产品或是和硝酸铵形成的复盐即硝酸铵钙产品，在运输、使用中给使用企业带来了成本的增加。在使用过程中流散性比较差，制造工艺是采用间歇法，需要经过长时间的冷却结晶、分离，生产周期长，能耗及综合成本较高，自动化程度低。此外，在运输和存储过程中经常会发生结块的现象。
[0004]现有的硝酸镁产品大多是含有六个结晶水的颗粒状产品，这种硝酸镁在使用过程中流散性较差，制造工艺是采用间歇法，需要经过长时间的冷却结晶、分离，生产周期长，能耗及综合成本高，自动化程度低。此外，晶体颗粒表面含有少量的游离水分，在运输和存储过程中经常会发生结块的现象。
[0005]由于同时含有硝酸钙和硝酸镁的复盐，结晶和造粒难度大，到目前为止，市场上还没有以硝酸钙和硝酸镁为主要成分的水溶性复合肥，尤其是没有由这两种有效成分熔体制备的颗粒状肥料。
【发明内容】
[0006]本发明为了解决现有粒状硝酸钙和硝酸镁产品存在的流散性差、制造工艺周期长、能耗高的问题，提供了一种硝酸钙镁复盐型复合肥及其制备方法。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的:硝酸钙镁复盐型复合肥，所述的复合肥中硝酸镁和硝酸钙总的质量百分比为50-90%，结晶水的质量百分比为10-50%，硝酸镁与硝酸钙的质量比为3.5^0.1:1。
[0008]本发明所述的 复合肥中硝酸镁和硝酸钙总的质量百分比为50、0%，结晶水的质量百分比为10-50%，上述比例是根据稳定的硝酸钙和硝酸镁结晶的结晶水比例确定的；如果结晶水含量比例再高(硝酸镁和硝酸钙总的质量百分比降低)时，就会在混合物中出现游离的水分，对造粒带来困难，同时也容易结块；如结晶水含量太低，得到的复合肥具有吸收外界水分的特性，对生产和使用都造成一些困难。
[0009]本发明中的硝酸镁与硝酸钙的质量比，若小于0.1:1，对于大多数农作物镁的元素的比例不足，需要单独施用镁肥，带来使用方面的不便；若大于3.5:1，一方面造粒成型困难，另一方面偏离了大多数农作物对钙元素和镁元素的所需求的比例，对肥料的施用带来不便。
[0010]本发明所述的硝酸钙镁复盐型复合肥除了采用本发明所述制备方法获得之外，还可通过流化床造粒或喷衆造粒等方法获得。
[0011]硝酸钙镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为:
1)按照硝酸镁与硝酸钙的质量比为3.5~0.1:1配制硝酸镁和硝酸钙的混合水溶液；
2)将硝酸镁和硝酸钙混合水溶液浓缩至总质量浓度比为50~90%的浓缩液；
3)将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在85~130°C，然后连续地将物料从孔径为0.5~3.0mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钙镁复盐型复合肥产品。
[0012]本发明制备方法中所采用的设备为熔体料浆塔式造粒复合肥装置，为本领域公知结构。
[0013]本发明步骤2)中的浓缩可采用本领域公知的浓缩工艺，例如将混合水溶液送入蒸发器。
[0014]按照本发明所述的制备方法即可制得硝酸镁和硝酸钙总的质量百分比为50、0%，结晶水的质量百分比为10-50%的复盐型复合肥。
[0015]采用本发 明所述的制备方法，其制得的复合肥产品硬度以及结块时间等性能，相对于其他制备方法更优。
[0016]本发明步骤3)中采用其他的液滴下落距离和空气速度均可，但是本发明所述的30~IlOm的液滴下落距离以及0.1~1.0m/s的空气速度，是综合考虑设备造价和产品效果而优选的参数，如液滴下落距离太高，相应地造粒塔造价大幅度提高，生产环节的物料输运成本会大幅度提高，同时对生产安全也是不利的，液滴下落距离太小，来不及形成坚硬的颗粒，得到的产品质量下降，会出现颗粒团聚严重时甚至无法造粒的情况。本发明所述的空气速度是根据液滴下落过程与空气热量交换所需要的时间和热量交换速度确定的，空气流速快，带走的热量就多，产品的产量提高，颗粒的球形度提高，同时由于空气浮力作用，下落时间延长，对颗粒的冷却效果更好。空气流速小于0.lm/s时，液滴冷却下落过程中热量交换效率大幅度下降，颗粒球形度下降，产品的质量和产量都下降。空气流速高于1.0m/s时，能耗大幅度提高，会增加制造成本，不经济。
[0017]本发明所述的硝酸钙镁复盐型复合肥及其制备方法相对于现有技术具有如下有益效果:
(1)本发明所述硝酸钙镁复盐型复合肥，流散性能和抗结块性远比掺混、机械压制方法造粒得到的复合肥产品好，产品的结块时间在30天以上，为产品的使用带来很多的便利；
(2)本发明所述制备方法比采用间歇式结晶再经过机械混合和造粒的工艺成本低，还适合连续化大批量生产，对工艺控制的自动化提供了便利条件；
(3)本发明所述的硝酸钙镁复盐型复合肥比其他方法生产的产品颗粒硬度高，颗粒压裂强度大于50N，不容易在后处理或运输过程中破裂；
(4)本发明所述的硝酸钙镁复盐型复合肥具有良好的水溶性，使用便捷、不会堵塞灌溉管道喷头，适合一切施肥系统；不含氯离子，可安全施用于各种作物，长期施用也不会造成土壤的酸化、板结。【具体实施方式】
[0018]实施例1
硝酸钙镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为:
O按照硝酸镁与硝酸钙的质量比为3.5:1配制硝酸镁和硝酸钙的混合水溶液；
2)将硝酸镁和硝酸钙混合水溶液浓缩至总质量浓度比为75%的浓缩液；
3)将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在100°C，然后连续地将物料从孔径为2.5mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钙镁复盐型复合肥产品。
[0019]步骤3)中喷出的液滴下落距离为30m，向上输送的空气速度为0.2m/s。
[0020]得到的硝酸钙镁复盐型复合肥产品直径基本在0.5~5.0mm范围内，平均粒径为
2.8mm，球形率大于95%，产品中硝酸镁和硝酸钙的总含量为75%，其余组分为结晶水。
[0021]实施例2
硝酸钙镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为:
O按照硝酸镁与硝酸钙的质量比为0.67:1配制硝酸镁和硝酸钙的混合水溶液；
2)将硝酸镁和硝酸钙混合水溶液浓缩至总质量浓度比为66%的浓缩液；
3)将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在130°C，然后连续地将物料从孔径为0.5mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钙镁复盐型复合肥产品。
[0022]步骤3)中喷出的液滴下落距离为80m，向上输送的空气速度为0.5m/s。
[0023]得到的硝酸钙镁复盐型复合肥产品直径基本在0.5~5.0mm范围内，平均粒径为
3.3mm，球形率大于95%，产品中硝酸镁和硝酸钙的总含量为66%，其余组分为结晶水。
[0024]实施例3
硝酸钙镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为:
O按照硝酸镁与硝酸钙的质量比为2.0:1配制硝酸镁和硝酸钙的混合水溶液；
2)将硝酸镁和硝酸钙混合水溶液浓缩至总质量浓度比为50%的浓缩液；
3)将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在120°C，然后连续地将物料从孔径为3.0mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钙镁复盐型复合肥产品。
[0025]步骤3)中喷出的液滴下落距离为110m，向上输送的空气速度为0.lm/s。
[0026]得到的硝酸钙镁复盐型复合肥产品直径基本在0.5~5.0mm范围内，平均粒径为
2.6mm，球形率大于95%，产品中硝酸镁和硝酸钙的总含量为50%，其余组分为结晶水。
[0027]实施例4
硝酸钙镁复盐型复合肥的制备方法，其步骤为:
O按照硝酸镁与硝酸钙的质量比为0.1:1配制硝酸镁和硝酸钙的混合水溶液；
2)将硝酸镁和硝酸钙混合水溶液浓缩至总质量浓度比为90%的浓缩液；
3)将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在85°C，然后连续地将物料从孔径为1.0mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钙镁复盐型复合肥产品。[0028]步骤3)中喷出的液滴下落距离为60m，向上输送的空气速度为1.0m/s。
[0029]得到的硝酸钙镁复盐型复合肥产品直径基本在0.5~5.0mm范围内，平均粒径为2.8mm，球形率大于95%，产品中硝酸镁和硝酸钙的总含量为90%，其余组分为结晶水。
【权利要求】
1.硝酸钙镁复盐型复合肥，其特征在于，所述的复合肥中硝酸镁和硝酸钙总的质量百分比为50、0%，结晶水的质量百分比为10-50%，硝酸镁与硝酸钙的质量比为3.5^0.1:1。
2.如权利要求1所述的硝酸钙镁复盐型复合肥的制备方法，其特征在于，其步骤为: O按照硝酸镁与硝酸钙的质量比为3.5^0.1:1配制硝酸镁和硝酸钙的混合水溶液； 2)将硝酸镁和硝酸钙混合水溶液浓缩至总质量浓度比为50~90%的浓缩液； 3)将浓缩液输送至高位槽中，控制高位槽内物料的温度在85~130°C，然后连续地将物料从孔径为0.5~3.0mm的喷头喷出，喷出的液滴在下落过程中与向上输送的空气发生热量交换，冷却凝固形成球形或近球形的硝酸钙镁复盐型复合肥产品。
3.根据权利要求2所述的硝酸钙镁复盐型复合肥的制备方法，其特征在于，步骤3)中喷出的液滴下落距离为30~11 0m，向上输送的空气速度为0.1~1.0m/s。
【文档编号】C05G1/00GK103833444SQ201410094346
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】蔺向前, 蔺向光, 郭长春, 魏彦红, 宋晓明, 赵和平 申请人:交城县金兰化工有限公司