本发明属于矿物肥料(土壤调理剂)技术领域，特别是涉及一种圆颗粒矿物肥料造粒工艺及装置。
背景技术：
矿物肥料是以沸石、麦饭石、方解石、钾长石等天然矿物为主要原料制成的一种新型肥料，其中硅肥、硅钙肥、硅钙钾肥、硅钙钾镁肥、钾钙肥、钾硅肥、钾硅钙肥等属于其中一大类，这一类矿物肥料的主要营养成分为能被植物根部吸收的有效氧化硅、有效氧化钙、有效氧化钾、有效氧化镁等，也包括以此类肥料为基础的衍生产品。
随着氮、磷、钾三要素肥料的大量使用，土壤里中量元素(钙、镁、硫、硅)和微量元素(锌、铜、铁、钼、锰、硼等)的失衡日趋严重。与此同时，社会上对平衡施肥认识度的提高与普及，以及机械化施肥的需要，圆颗粒矿物肥料的需求日益旺盛。影响矿物肥料造粒工艺的因素有两方面，一个是颗粒湿强度，一个是颗粒干强度；颗粒的湿强度是颗粒形成的基础，湿强度过低，在造粒过程中容易破碎，颗粒干强度过低，在后期搬运储存过程中将会破碎、掉粉。市场上现有的矿物肥料造粒工艺，基本采用圆盘造粒、回转烘干、回转冷却、成品筛分的工艺步骤，但在回转烘干机烘干的过程中颗粒破碎情况较严重，整个工艺流程的成品率较低，且圆颗粒矿物肥料的强度一般也较低。
技术实现要素：
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种圆颗粒矿物肥料造粒工艺及装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：
一种圆颗粒矿物肥料造粒工艺，包括如下步骤：
一)原料配料：将粉状矿物肥料以及造粒添加剂各组成原料按一定比例进行计量、配料；
二)搅拌混合：配好的各物料在混料机里进行混合搅拌均匀，得到混合物料；
三)造粒：将混合物料输送至圆盘造粒机进行喷雾造粒，湿颗粒从造粒盘出料口排出；
四)湿颗粒筛分：将上述湿颗粒通过分级滚筒筛，筛分成粒径分别为<2mm，2～5mm和>5mm三部分，其中粒径<2mm的湿颗粒重新返回造粒盘，粒径>5mm的湿颗粒经破碎打散后返回造粒盘；
五)一级烘干：将筛分出的2～5mm粒级的湿颗粒送入回转烘干机进行二次造粒和部分烘干；
六)二级烘干：将一级烘干后的颗粒送入振动流化床干燥机进行进一步的烘干；
七)冷却：将二级烘干后的颗粒送入回转冷却机进行冷却；
八)成品筛分：冷却后的颗粒送入振动筛，筛上物即为成品圆颗粒矿物肥料。
九)成品包装。
所述粉状矿物肥料是指硅肥、硅钙肥、硅钙钾肥、硅钙钾镁肥、钾钙肥、钾硅肥、钾硅钙肥等，其主要营养成分为能被植物根部吸收的有效氧化硅、有效氧化钙、有效氧化钾、有效氧化镁等，也包括以此类肥料为基础的衍生产品。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：
采用上述工艺生产圆颗粒矿物肥料的造粒装置，包括顺次相连设置的混料机、圆盘造粒机、分级滚筒筛、回转烘干机、振动流化床干燥机、回转冷却机和振动筛。
湿颗粒在滚筒内翻转、滚动过程中，卡在筛孔中的湿颗粒可被弹出，防止筛孔堵塞，再加上配备的振打设备，滚筒筛用在矿物肥料湿颗粒的筛分上是可行的。分级滚筒筛由于前后部位筛孔尺寸不同，对应料斗接到的物料颗粒大小亦不同，前细后粗，实现分级筛选，从分级滚筒筛前面筛孔落下的小颗粒，重新进入造粒盘，而由分级滚筒筛尾端卸出的大颗粒经破碎打散后也返回到造粒盘。与传统的“烘干后再进行颗粒筛分，再把筛分后不合格粒径的干颗粒返回造粒盘的工艺”相比：本发明的优势在于：1)返回造粒盘这些颗粒的水份与造粒盘湿物料的水份比较接近，可以作为成球母粒，大大提高了成球率，而烘干后的物料返回造粒盘容易导致造粒后的颗粒表皮水份与内部水份不一致，烘干时容易开裂；2)仅仅是粒径符合要求的湿颗粒进入烘干环节，减轻了后续烘干工序的热负荷；3)减少了造粒环节的加水量。
采用市场上现有的矿物肥料造粒工艺，回转烘干机烘干的过程中圆颗粒矿物肥料破碎率较高。针对矿物肥料特定的物性，我们开展了大量的试验，研究了圆颗粒矿物肥料颗粒强度、颗粒破碎率与颗粒水份的关系，提出了两级烘干的技术方案。在一级烘干的过程中采用回转烘干机，回转烘干机内部分为三个区，从进料端开始为第一区，依次为第二区和第三区，第一区未设置扬料板，颗粒在筒体内转动过程中不断挤压、揉搓将颗粒内的水份逐渐排出至表面，在热风的作用下水份被带走，起到二次造粒的作用，并且由于物料的粘结性以及表面液膜的自然挥发，有助于颗粒强度的提高；第二区和第三区设计特定结构形式的扬料板，一方面有助于颗粒的烘干换热，另一方面又能保护颗粒几乎不破碎。二级烘干采用振动流化床干燥机。烘干环节一系列措施的目的都是减少颗粒的破碎。
本发明的技术核心有两点：其一，湿颗粒筛分可以将粒径不符合要求的湿颗粒返回圆盘造粒机作为造粒母球，大大提高了造粒环节的成球率，减轻了烘干热负荷和减少了造粒环节加水量；其二，一级烘干后、进入二级烘干前颗粒水份的设定值以及一级烘干设备和二级烘干设备的选择充分考虑了矿物肥料这种特定物性的物料的颗粒强度、颗粒破碎率与水份之间的关系，确保烘干环节较低的颗粒破碎率。
本发明具有的优点和积极效果是：1)造粒圆盘成球率高，烘干环节颗粒破碎率低，整个系统成品率高；2)造粒工艺先进，烘干成本低，需水量少；3)圆颗粒矿物肥料产品颗粒强度高，球形度好，市场认可度高。
附图说明
图1是本发明圆颗粒矿物肥料造粒工艺流程图。
图中：带箭头虚线为气流方向，带箭头实线为料流方向，1-粉状矿物肥料，2-造粒添加剂，3-第一混料机，4-第二混料机，5-稳料仓，6-圆盘造粒机，7-喷雾系统，8-分级滚筒筛，9-破碎机，10-回转烘干机，11-振动流化床干燥机，12-回转冷却机，13-振动筛，14-包装机，15-圆颗粒矿物肥料，16-热风炉，17-第一收尘器，18-第二收尘器。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
一种圆颗粒矿物肥料造粒工艺，包括如下步骤：
一)原料配料：将粉状矿物肥料以及造粒添加剂各组成原料按一定比例进行计量、配料；
二)搅拌混合：配好的各物料在混料机里进行混合搅拌均匀，得到混合物料；
三)造粒：将混合物料输送至圆盘造粒机进行喷雾造粒，湿颗粒从造粒盘出料口排出；
四)湿颗粒筛分：将上述湿颗粒通过分级滚筒筛，筛分成粒径分别为<2mm，2～5mm和>5mm三部分，其中粒径<2mm的湿颗粒重新返回造粒盘，粒径>5mm的湿颗粒经破碎打散后返回造粒盘；
五)一级烘干：将筛分出的2～5mm粒级的湿颗粒送入回转烘干机进行二次造粒和部分烘干；
六)二级烘干：将一级烘干后的颗粒送入振动流化床干燥机进行进一步的烘干；
七)冷却：将二级烘干后的颗粒送入回转冷却机进行冷却；
八)成品筛分：冷却后的颗粒送入振动筛，筛上物即为成品圆颗粒矿物肥料。
九)成品包装。
粉状矿物肥料是指硅肥、硅钙肥、硅钙钾肥、硅钙钾镁肥、钾钙肥、钾硅肥、钾硅钙肥等，其主要营养成分为能被植物根部吸收的有效氧化硅、有效氧化钙、有效氧化钾、有效氧化镁等，也包括以此类肥料为基础的衍生产品。
请参见图1，采用上述工艺生产圆颗粒矿物肥料的造粒装置，包括顺次相连设置的混料机、圆盘造粒机、分级滚筒筛、回转烘干机、振动流化床干燥机、回转冷却机和振动筛。
在本实施例中，混料机和圆盘造粒机之间设有稳料仓，混料机分为顺次相连的第一混料机和第二混料机，第一混料机进行粗混，第二混料机进行精混，圆盘造粒机一侧设置喷雾系统，分级滚筒筛的尾端与圆盘造粒机之间设有破碎机。
本实施例的工作原理：
请参见图1，粉状矿物肥料1与造粒添加剂2经计量、调配后送入第一混料机3进行粗混，然后再送入第二混料机4进行精混，确保混合均匀；混合均匀的物料通过提升设备提升到稳料仓5，然后喂料至圆盘造粒机6的造粒盘，水经喷雾系统7中高压气体雾化后经不同喷嘴喷入造粒盘，力争物料与水较大面积接触，不至于使物料局部过湿或过干；湿颗粒从造粒盘出料口排出后送入分级滚筒筛8，分级滚筒筛8前面一段筛孔尺寸较小(2mm)，后面一段筛孔较大(5mm)，湿颗粒在分级滚筒筛8中翻滚向前移动过程中，首先<2mm的颗粒落入2mm筛孔下方对应的料斗中，接着2～5mm的颗粒落入5mm筛孔下方对应的料斗中，最后>5mm的颗粒由分级滚筒筛8尾部卸出；从分级滚筒筛前面筛孔落下的<2mm小颗粒重新送入造粒盘，而由分级滚筒筛尾端卸出的>5mm大颗粒经破碎机9破碎后也回到造粒盘，粒径在2～5mm范围内的颗粒则进入回转烘干机10开始烘干；在回转烘干机10内烘干到一定水份后，颗粒被输送到振动流化床干燥机11，在振动力作用下颗粒沿水平面流化床抛掷，向前连续运动，干燥颗粒由排料口排出；经过二级烘干后的颗粒肥料温度较高，易结块，送入回转冷却机12进行冷却；冷却后的颗粒肥料送入振动筛13进行筛分，将回转冷却机12内出现的碎球、粉末等排除后，筛上物即为符合粒径需求的圆颗粒矿物肥料，经包装机14包装后，圆颗粒矿物肥料15出厂或储存。
回转烘干机10和振动流化床干燥机11烘干所用的热空气由热风炉16供给，但不限于此，在有条件的情况下也可以使用其它热源。
回转烘干机10和振动流化床干燥机11烘干颗粒物料后的湿空气经第二收尘器18除尘后由烟囱排出，回转冷却机12出来的气体和其他各环节的含尘气体经第一收尘器17除尘后由烟囱排出。
上述实施例中分级滚筒筛的筛孔尺寸可以根据需要进行设置，如1mm和4mm；上述实施例中分级滚筒筛也可以用滚筒筛代替，也就是说将湿颗粒仅分为粒径<2mm和>2mm两部分，其中粒径<2mm的湿颗粒重新返回造粒盘，粒径>2mm的湿颗粒进入烘干、冷却环节，最后在成品筛分环节将>5mm的颗粒筛选出来，经破碎后再返回造粒工序前。
上述实施例中冷却工序也可以采用振动流化床冷却机等其他型式的冷却机。
上述实施例中成品筛分工序也可以采用回转筛等其他型式的筛分机。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。