本发明属于化肥防结块领域，具体涉及一种硝酸钾防结块剂及其制备与使用方法。
背景技术：
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硝酸钾为无色透明斜方或菱形晶体，常用于火药、陶瓷、玻璃、食品制造等领域。硝酸钾也是一种优良的氮钾肥，养分含量在58％以上，其中含有13％左右的硝态氮与46％左右的K2O，非常适合在作物上使用。但是硝酸钾极易结块，在使用时需进行破碎处理，给生产带来极大的不便。更为严重的是，硝酸钾是一种氧化剂，在粉碎时，易因撞击而发生爆炸，带来很大的安全隐患。因此，对硝酸钾的防结块工作就非常重要。
目前在生产过程中预防硝酸钾结块的主要方法是加入碳酸钾，但此方法存在很多问题，一方面碳酸钾加入量比较大，造成成本比较高。另一方面，由于碳酸钾属于易吸水性物质，加入到硝酸钾后，随着时间延长容易吸水导致硝酸钾重新结块。
中国专利文件CN1467156A(申请号：02112465.5)公开了一种硝酸钾防结块剂，其重量百分组成为：碳原子数是10～14的烷基磺酸盐1～90wt％，磷酸1～75wt％，水0～90wt％。其用于制备防结块硝酸钾是在硝酸钾结晶工序之前加入硝酸钾防结块剂，搅拌，在60～100℃下维持30～60分钟，经冷却、结晶得到防结块硝酸钾产品。中国专利文件CN1180048 A(申请号：96111945.4)公开了一种防止硝酸钾结块的防结块剂及其应用。它是在硝酸钾溶液中加入微量的由烃基芳基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚硅氧醚－5s按一定配比混合得到的防结剂，使亲水的表面包覆了疏水的有机物质，在硝酸钾结晶后晶体表面形成了一个抗水层，阻止了吸潮和降低了含水量，起到了防结块作用。张文昭等在《江苏化工》1991年第3期公开了一种防结块硝酸钾，是在硝酸钾生产过程中加入约0.05％磺酸型表面活性剂，在80℃下反应50分钟，溶液pH控制在6.5～7，反应结束后经冷却、结晶、过滤、烘干后即得防结块硝酸钾。
尽管上述三种硝酸钾防结块剂对于硝酸钾的防结块起到一定的作用，但是，都是在硝酸钾结晶工序之前加入，加入后需要在一定温度下维持一段时间，不能连续生产，这无疑影响了生产效率，并且由于防结块剂的加入，容易引起硝酸钾溶液成分紊乱，起泡，造成硝酸钾结晶不正常。
另外，常见的硝酸钾防结块方法还有在硝酸钾晶体中加入粉末防结块剂，但是由于硝酸钾生产过程中大多没有掺混设备，导致粉末防结块剂在硝酸钾中分散不匀，效果不好。在硝酸钾干燥装置中加入粉末防结块剂，可以实现分散均匀，但由于干燥设备常为负压，粉末防结块剂容易被气流带走，造成损失。
技术实现要素：
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针对现有技术的不足，本发明提供一种硝酸钾防结块剂及其制备与使用方法。解决常见硝酸钾防结块剂在结晶前加入引起的生产效率低下，硝酸钾溶液成分紊乱，起泡，硝酸钾结晶不正常等问题，同时解决了粉末防结块剂分散不均匀，容易损失等问题。
本发明的技术方案如下：
一种硝酸钾防结块剂，该防结剂按照质量百分比计，由以下组分组成：
水25-55％，晶控剂15-25％，分散剂15-30％，包裹剂0.5-15％，乳化剂0.5-10％，稀释剂2-15％。
根据本发明，优选的，所述的晶控剂为十烷基磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上混合。
根据本发明，优选的，所述的分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、苄基萘磺酸钠甲醛缩合物中的一种或两种以上混合。
根据本发明，优选的，所述的包裹剂为聚乙二醇，平均分子量为200-600；进一步优选聚乙二醇-200、聚乙二醇-400或聚乙二醇-600。
根据本发明，优选的，所述的乳化剂为山梨醇酐单月桂酸酯、山梨醇酐单棕榈酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐单油酸酯中的一种或两种以上混合。
根据本发明，优选的，所述的稀释剂为甲醇、乙醇中的一种或两种混合。
根据本发明，优选的，该防结剂按照质量百分比计，由以下组分组成：
水30-45％，晶控剂20-25％，分散剂20-25％，包裹剂1-6％，乳化剂5-10％，稀释剂5-10％。
根据本发明，优选的，该防结剂按照质量百分比计，由以下组分组成：
水40％，晶控剂20％，分散剂20％，包裹剂1％，乳化剂10％，稀释剂9％。
本发明中，晶控剂为十烷基磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的至少一种，晶控剂均具有亲水的磺酸基与疏水的烷烃链，磺酸基可以吸附在硝酸钾晶体表面，硝酸钾重结晶时可以起到干扰作用，烷烃链则可以在硝酸钾颗粒之间起到隔离作用，使晶体松散，并且能够降低表面极性，阻止外界水分进入。分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、苄基萘磺酸钠甲醛缩合物中的至少一种，可以使晶控剂、包裹剂、乳化剂、稀释剂均匀分散在硝酸钾晶体表面。包裹剂为聚乙二醇，平均分子量为200-600，可以包裹在硝酸钾颗粒表面，使硝酸钾颗粒有一层聚乙二醇包裹，隔断颗粒之间的联接，降低结块现象。乳化剂为山梨醇酐单月桂酸酯、山梨醇酐单棕榈酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐单油酸酯中的至少一种，可以使硝酸钾防结块剂呈现乳液状态，防止防结块剂分层，提高使用便利性。稀释剂为甲醇、乙醇中的至少一种，可以适当降低防结块剂的黏度，有利于使用过程中防结块剂的雾化，提高使用效果。
根据本发明，上述硝酸钾防结块剂的制备方法，包括步骤如下：
将水、稀释剂搅拌混合均匀，然后加入晶控剂与分散剂，混合均匀，最后加入包裹剂、乳化剂继续搅拌直至分散均匀，即得硝酸钾防结块剂。
根据本发明，上述硝酸钾防结块剂的使用方法，包括步骤如下：
硝酸钾高温硫化过程中，在硝酸钾高温流化床进口处添加雾化好的硝酸钾防结块剂，使其均匀喷涂在硝酸钾晶体表面，然后进入高温流化床后随硝酸钾一块干燥，硝酸钾防结块剂用量为3-5公斤/吨硝酸钾。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明的硝酸钾防结块剂防结块性能优良，防结块硝酸钾产品长期放置，不会发生结块现象。
2、本发明硝酸钾防结块剂的制备方法是将各种原料按照一定比例、顺序搅拌至分散均匀即可，具有制备简单、技术要求低等优点。
3、本发明硝酸钾防结块剂的使用方法是在硝酸钾结晶后，高温流化床进口处添加，不影响硝酸钾正常结晶。同时防结块剂为液体，在流化床进口处雾化后涂覆在硝酸钾晶体表面后进入高温流化床进行干燥，在干燥过程中随着硝酸钾晶体的翻动，在硝酸钾晶体表面逐渐分散的更均匀，并且不会被气流带走。解决了常见硝酸钾防结块剂在结晶前加入引起的生产效率低下，硝酸钾溶液成分紊乱，起泡，硝酸钾结晶不正常等问题，同时也解决了粉末防结块剂分散不均匀，容易损失的问题。因此，本发明使用简便，不影响硝酸钾正常的连续生产，极大地提高了生产效率。
4、本发明的硝酸钾防结块剂添加量为3-5公斤/吨硝酸钾，使用量小，因此生产成本更低，硝酸钾的纯度也更高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步描述。但本发明的保护范围不仅限于实施例中所涉及的内容。
实施例中所用原料均为常规原料，市购产品。
实施例1
硝酸钾防结块剂组成：
按照质量分数原料组成为：水40％，十二烷基磺酸钠20％，萘磺酸钠甲醛缩合物20％，山梨醇酐单油酸酯10％，聚乙二醇-600(平均分子量600)1％，乙醇9％。
硝酸钾防结块剂制备：
首先将水与乙醇混合，然后加入十二烷基磺酸钠与萘磺酸钠甲醛缩合物，搅拌均匀后加入山梨醇酐单油酸酯与聚乙二醇-600(平均分子量600)，继续搅拌，直至分散均匀。
硝酸钾防结块剂使用：
在硝酸钾高温流化床进口处添加雾化好的防结块剂，使其均匀喷涂在硝酸钾晶体表面，然后进入高温流化床后随硝酸钾一块干燥，防结剂用量为5公斤/吨硝酸钾。
硝酸钾防结块剂效果：
上述硝酸钾以50公斤包装，码垛20层，储存1个月，从上面开始倒数第二层结块率均小于5％，结块硝酸钾一碰即碎，为假性结块。
实施例2
硝酸钾防结块剂组成：
按照质量分数原料组成为：水35％，十烷基磺酸钠25％，萘磺酸钠甲醛缩合物25％，山梨醇酐单棕榈酸酯5％，聚乙二醇-600(平均分子量600)5％，乙醇5％。
硝酸钾防结块剂制备：
首先将水与乙醇混合，然后加入十烷基磺酸钠与萘磺酸钠甲醛缩合物，搅拌均匀后加入山梨醇酐单棕榈酸酯与聚乙二醇-600(平均分子量600)，继续搅拌，直至分散均匀。
硝酸钾防结块剂使用：
同实施例1，不同之处在于，防结剂用量为3公斤/吨硝酸钾。
硝酸钾防结块剂效果：
上述硝酸钾以50公斤包装，码垛20层，储存1个月，从上面开始倒数第二层结块率均小于6％，结块硝酸钾一碰即碎，为假性结块。
实施例3
硝酸钾防结块剂组成：
按照质量分数原料组成为：水35％，十烷基磺酸钠25％，萘磺酸钠甲醛缩合物15％，甲基萘磺酸钠甲醛缩合物10％，山梨醇酐单棕榈酸酯5％，聚乙二醇-400(平均分子量400)2％，乙醇8％。
硝酸钾防结块剂制备：
首先将水与乙醇混合，然后加入十烷基磺酸钠、萘磺酸钠甲醛缩合物与甲基萘磺酸钠甲醛缩合物，搅拌均匀后加入山梨醇酐单棕榈酸酯与聚乙二醇-400(平均分子量400)，继续搅拌，直至分散均匀。
硝酸钾防结块剂使用：
同实施例1，不同之处在于，防结剂用量为3公斤/吨硝酸钾。
硝酸钾防结块剂效果：
上述硝酸钾以50公斤包装，码垛20层，储存1个月，从上面开始倒数第二层结块率均小于10％，结块硝酸钾一碰即碎，为假性结块。
实施例4
硝酸钾防结块剂组成：
按照质量分数原料组成为：水50％，十二烷基磺酸钠15％，萘磺酸钠甲醛缩合物20％，山梨醇酐单油酸酯5％，聚乙二醇-400(平均分子量400)2％，乙醇8％。
硝酸钾防结块剂制备：
首先将水与乙醇混合，然后加入十二烷基磺酸钠、萘磺酸钠甲醛缩合物，搅拌均匀后加入山梨醇酐单油酸酯与聚乙二醇-400(平均分子量400)，继续搅拌，直至分散均匀。
硝酸钾防结块剂使用：
同实施例1。
硝酸钾防结块剂效果：
上述硝酸钾以50公斤包装，码垛20层，储存1个月，从上面开始倒数第二层结块率均小于10％，结块硝酸钾一碰即碎，为假性结块。
实施例5
硝酸钾防结块剂组成：
按照质量分数原料组成为：水25％，十六烷基磺酸钠20％，甲基萘磺酸钠甲醛缩合物29％，山梨醇酐单硬脂酸酯10％，聚乙二醇-200(平均分子量200)1％，乙醇15％。
硝酸钾防结块剂制备：
首先将水与乙醇混合，然后加入十六烷基磺酸钠与甲基萘磺酸钠甲醛缩合物，搅拌均匀后加入山梨醇酐单硬脂酸酯与聚乙二醇-200(平均分子量200)，继续搅拌，直至分散均匀。
硝酸钾防结块剂使用：
在硝酸钾高温流化床进口处添加雾化好的防结块剂，使其均匀喷涂在硝酸钾晶体表面，然后进入高温流化床后随硝酸钾一块干燥，防结剂用量为5公斤/吨硝酸钾。
实施例6
硝酸钾防结块剂组成：
按照质量分数原料组成为：水55％，十六烷基苯磺酸钠15％，苄基萘磺酸钠甲醛缩合物15％，山梨醇酐单硬脂酸酯10％，聚乙二醇-400(平均分子量400)1％，乙醇4％。
硝酸钾防结块剂制备：
首先将水与乙醇混合，然后加入十六烷基苯磺酸钠与苄基萘磺酸钠甲醛缩合物，搅拌均匀后加入山梨醇酐单硬脂酸酯与聚乙二醇-400(平均分子量400)，继续搅拌，直至分散均匀。
硝酸钾防结块剂使用：
在硝酸钾高温流化床进口处添加雾化好的防结块剂，使其均匀喷涂在硝酸钾晶体表面，然后进入高温流化床后随硝酸钾一块干燥，防结剂用量为5公斤/吨硝酸钾。
本文描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。