专利名称：多元素复合磷酸二铵制造方法及系统和多元素复合磷酸二铵的制作方法
技术领域：
本发明涉及磷酸二铵制造领域，特别涉及一种多元素复合磷酸二铵制造方法及系 统和多元素复合磷酸二铵。
背景技术：
磷酸二铵是一种高浓度的速效肥料，适用于各种作物和土壤，特别适用于喜氮需 磷的作物，作基肥或追肥均可，宜深施。然而，现有的磷酸二铵在应用于土壤后在短时间内极易损失，例如，损失的途径有 淋洗、气体损失和固定。如此，由于现有的磷酸二铵成份单一，没有重量元素和微量元素，致 使农作物不能获得充足的养分，进而导致农作物产出的农产品品质及产量降低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种用于制造含有多种成份且肥效持续时间较长的多元素 复合磷酸二铵的多元素复合磷酸二铵制造方法。还有必要提供一种用于制造含有多种成份且肥效持续时间较长的多元素复合磷 酸二铵的多元素复合磷酸二铵制造系统。还有必要提供一种含有多种成份且肥效持续时间较长的多元素复合磷酸二铵。一种多元素复合磷酸二铵制造方法，包括以下步骤在预中和器中将氨气与浓磷酸混合，以获得包括磷酸二铵的浆液；利用热蒸汽对单质硫加热，以使单质硫熔化；按照预定顺序将浆液、氨气、营养盐及熔融的单质硫输送到造粒机内，以利用造 粒机对营养盐、浆液、氨气、熔融的单质硫进行造粒操作，而形成多元素复合磷酸二铵组合 体；利用干燥器、筛分器对多元素复合磷酸二铵组合体进行干燥及筛选，以获得多元
素复合磷酸二铵。一种多元素复合磷酸二铵制造系统，其包括氨罐、浓磷酸罐、熔融硫产生器、活塞 泵、预中和器、料浆泵、造粒机、干燥器和筛分器；熔融硫产生器用于利用热蒸汽对单质硫加 热，以使单质硫熔化；活塞泵用于将熔融的单质硫输送到造粒机内；预中和器用于将氨罐 提供的氨气与浓磷酸罐提供的浓磷酸混合以获得包括磷酸二铵的浆液；料浆泵用于将浆液 输送到造粒机内；造粒机用于对浆液、营养盐、氨气、熔融的单质硫进行造粒操作，而形成多 元素复合磷酸二铵组合体；干燥器用于对多元素营养型磷酸二铵组合体进行干燥；筛分器 用于对干燥后的多元素复合磷酸二铵组合体进行筛选，以获得多元素复合磷酸二铵。一种多元素复合磷酸二铵，包括肥芯颗粒、包裹在肥芯颗粒表面上的单质硫缓释 层。肥芯颗粒的组分包括营养盐及磷酸二铵。利用上述多元素复合磷酸二铵制造方法及系统制造出的多元素复合磷酸二铵包
4括肥芯颗粒，肥芯颗粒养分逐步被释放，随着多元素复合磷酸二铵的肥效释放，农作物可以 充分吸收肥料中的各种元素，进而避免对环境造成污染，同时，由于农作物在多元素复合磷 酸二铵分解过程中能获得充足的养分，使得农作物可以产出品质较高的农产品。
附图1是一较佳实施方式的多元素复合磷酸二铵制造系统的构造示意图附图2是一较佳实施方式的多元素复合磷酸二铵的结构示意图附图3是另一较佳实施方式的多元素复合磷酸二铵制造系统的构造示意图附图4是另一较佳实施方式的多元素复合磷酸二铵的结构示意图附图5是一较佳实施方式的多元素复合磷酸二铵制造方法流程中多元素复合磷酸二铵制造系统10、带式进料器11、熔融硫产生器12、硫熔化 器121、硫收集器122、活塞泵13、氨罐14、浓磷酸罐15、预中和器16、料浆泵17、造粒机18、 干燥器19、筛分器100、破碎机101、多元素复合磷酸二铵20、肥芯颗粒21、单质硫缓释层 22、多元素复合磷酸二铵30、肥芯颗粒31、单质硫缓释层32、磷酸二铵包裹层33、多元素复 合磷酸二铵制造方法步骤S602 S608
具体实施例方式请参看图1及图2，多元素复合磷酸二铵制造系统10包括熔融硫产生器12、活塞 泵13、氨罐14、浓磷酸罐15、预中和器16、料浆泵17、造粒机18、干燥器19、筛分器100和破 碎机101。预中和器16与氨罐14、浓磷酸罐15及料浆泵17连接，用于将氨罐14提供的氨气 与浓磷酸罐15提供的浓磷酸混合以获得包括磷酸二铵的浆液。料浆泵17用于将浆液以喷雾形式输送到造粒机18内。造粒机18用于对浆液、氨气、营养盐及单质硫进行造粒操作，而形成多元素复合 磷酸二铵组合体。在本实施方式中，造粒机18为滚筒式造粒机，该营养盐可以为含有钾、 钙、镁、硫、锌等元素的铵盐、硫酸盐、硝酸盐，例如，该营养盐为含有钾、钙、镁、硫、锌等元素 的铵盐、为含有钾、钙、镁、硫、锌等元素的硫酸盐、为含有钾、钙、镁、硫、锌等元素的硝酸盐， 或者为含有钾、钙、镁、硫、锌等元素的铵盐、硫酸盐的混合物。该营养盐加入在预中和器16 中的浆液中，该料浆泵17将混合有营养盐的浆液以喷雾形式输送到造粒机18内；可以控制 活塞泵13、料浆泵17供料的先后顺序来实现生产不同结构的多元素复合磷酸二铵，例如， 生产如图2所示的多元素复合磷酸二铵20，该多元素复合磷酸二铵20包括肥芯颗粒21、包 裹在肥芯颗粒21表面上的单质硫缓释层22，控制料浆泵17将混合有营养盐的浆液以喷雾 形式输送到造粒机18内，且在造粒机18内设置一氨喷射器，该氨喷射器用于喷射氨气，在 造粒机18利用混合有营养盐的浆液及氨气造粒产生肥芯颗粒21后，控制活塞泵13将熔融 的单质硫以喷雾形式输送到造粒机18内，从而使得肥芯颗粒21表面上形成单质硫缓释层 22。熔融硫产生器12用于利用热蒸汽对单质硫加热，以使单质硫熔化。其中，熔融硫 产生器12包括硫熔化器121及硫收集器122。硫熔化器121中通有热蒸汽，单质硫加入硫 熔化器121中后，硫熔化器121中的热蒸汽将单质硫熔化。硫收集器122收集硫熔化器121中熔化的单质硫，同时在硫收集器122内也持续通入热蒸汽，以保持单质硫的熔融状态。活塞泵13与硫收集器122、造粒机18连接，用于将硫收集器122中熔融的单质硫 以喷雾形式输送到造粒机18内。干燥器19用于对多元素复合磷酸二铵组合体进行干燥。筛分器100用于对经过干燥的多元素复合磷酸二铵组合体进行筛选，以获得多元 素复合磷酸二铵20。筛分器100筛选出的符合产品尺寸标准的多元素复合磷酸二铵20作 为成品包装，筛分器100将筛选出的尺寸大于产品尺寸标准的多元素复合磷酸二铵输送给 破碎机101，筛分器100将筛选出的尺寸小于产品尺寸标准的多元素复合磷酸二铵输送给 造粒机18重新造粒。在本实施方式中，产品尺寸标准为多元素复合磷酸二铵颗粒的直径为 1 至Ij 4mm。破碎机101用于将尺寸大于产品尺寸标准的多元素复合磷酸二铵破碎，并将破碎 后的多元素复合磷酸二铵输送给筛分器100重新筛选。利用上述多元素复合磷酸二铵制造系统10可以将不符合产品尺寸标准的多元素 复合磷酸二铵作为返料再次被输送至造粒机18进行造粒，且制造出的多元素复合磷酸二 铵20包括肥芯颗粒21、包裹在肥芯颗粒21上的单质硫缓释层22。由于单质硫缓释层22 包裹肥芯颗粒21的表面上，直到单质硫缓释层22被土壤中的细菌转换为硫酸根时，肥芯颗 粒21养分才会逐步被释放，随着多元素复合磷酸二铵的肥效缓慢释放，农作物可以充分吸 收多元素复合磷酸二铵中的各种元素，进而避免对环境造成污染，同时，由于农作物在多元 素复合磷酸二铵的缓释过程中能获得充足的养分，使得农作物可以产出品质较高，产量较 高的农产品。在另一较佳实施方式中，请参看图3及图4，多元素复合磷酸二铵制造系统10除 了包括熔融硫产生器12、活塞泵13、氨罐14、浓磷酸罐15、预中和器16、料浆泵17、造粒机 18、干燥器19、筛分器100和破碎机101外，还包括带式进料器11。带式进料器11与造粒 机18、筛分器100连接，用于将该营养盐输送到造粒机18内及将不符合产品尺寸标准的多 元素复合磷酸二铵作为返料再次被输送至造粒机18。利用该多元素复合磷酸二铵造系统10生产如图4所示的多元素复合磷酸二铵30 时，该多元素复合磷酸二铵30包括肥芯颗粒31、单质硫层32和磷酸二铵包裹层33，肥芯颗 粒31的组分包括营养盐，肥芯颗粒31的表面依次被单质硫层32、磷酸二铵33包裹层包裹， 除了通过上述控制活塞泵13、料浆泵17供料的先后顺序来实现生产多元素复合磷酸二铵 30，还可以通过如下方式实现多元素复合磷酸二铵30的生产将活塞泵13的输出端口靠近 造粒机18的进料端口设置，将料浆泵17的输出端口设置在造粒机18的中部位置，氨喷射 器设置在造粒机18内且靠进造粒机18的出料端口，如此，造粒机18在旋转过程中，由带式 进料器11输送的营养盐在造粒机18的进料端口形成肥芯颗粒21，活塞泵13的输出端口 喷洒熔融的单质硫，使得肥芯颗粒表面上形成单质硫层22 ；随着造粒机18的旋转，具有单 质硫层的肥芯颗粒被运送到造粒机18的中部位置时，料浆泵17的输出端口喷洒的浆液包 裹在具有单质硫层的肥芯颗粒以形成磷酸二铵包裹层23 ；依次包裹有磷酸二铵包裹层23、 单质硫层22的肥芯颗粒21被从造粒机18的中部运送到造粒机18的出料口的过程中，氨 喷射器持续喷射氨罐提供的氨气，以形成多元素复合磷酸二铵组合体。干燥器19及筛分器 100对多元素复合磷酸二铵组合体进行干燥及筛选，以获得多元素复合磷酸二铵20。
利用上述多元素复合磷酸二铵制造系统10制造出的多元素复合磷酸二铵30包括 肥芯颗粒31、依次包裹在肥芯颗粒31上的单质硫缓释层32和磷酸二铵包裹层33。如此，上 述多元素复合磷酸二铵30在应用于土壤后，磷酸二铵包裹层33首先释放氮、磷元素，以供 农作物吸收。被单质硫缓释层32包裹的肥芯颗粒31保持在土壤中，直到单质硫缓释层32 被土壤中的细菌转换为硫酸根时，肥芯颗粒31中的含有钾、钙、镁、硫、锌等金属元素的铵 盐、硫酸盐及硝酸盐养分释放，以持续供给农作物吸收。随着缓释复合肥料30的肥效缓慢 释放，农作物可以充分吸收多元素复合磷酸二铵中的各种元素，进而避免对环境造成污染， 同时，由于农作物在多元素复合磷酸二铵30的缓释过程中能获得充足的养分，使得农作物 可以产出品质较高的农产品。如图5所示的一较佳实施方式的多元素复合磷酸二铵制造方法流程图。该多元素 复合磷酸二铵制造方法包括以下步骤步骤S602，在预中和器中将氨气与浓磷酸、含有钾、钙、镁、硫、锌等微量元素的营 养盐混合而获得的包括磷酸二铵的浆液(或营养液)。步骤S604，利用热蒸汽对单质硫加热，以使单质硫熔化。步骤S606，按照预定顺序将浆液(或营养液)、熔融的单质硫、氨气及营养盐输送 到造粒机内，以利用造粒机对营养盐、浆液、氨气、熔融的单质硫进行造粒操作，而形成多元 素复合磷酸二铵组合体。该营养盐可以为含有钾、钙、镁、硫、锌等金属元素的铵盐、硫酸盐、 硝酸盐，例如该营养盐为含有钾、钙、镁、硫、锌等金属元素的铵盐、为含有钾、钙、镁、硫、锌 等金属元素的硫酸盐、为含有钾、钙、镁、硫、锌等金属元素的硝酸盐，或者为含有钾、钙、镁、 硫、锌等金属元素的铵盐、硫酸盐的混合物。在本实施方式中，步骤S606具体步骤为利用 带式进料器将营养盐加入造粒机内，以形成肥芯颗粒；利用活塞泵将熔融的单质硫以喷雾 形式输送到造粒机内，以使熔融的单质硫喷洒在肥芯颗粒的表面上并形成单质硫缓释层； 利用料浆泵将浆液以喷雾形式输送到造粒机内，以使浆液喷洒在包裹了肥芯颗粒的单质硫 缓释层上；利用设置在造粒机内的氨喷射器向被单质硫缓释层及浆液包裹的肥芯颗粒喷射 氨气，以形成多元素复合磷酸二铵组合体。步骤S608，利用干燥器、筛分器对多元素复合磷酸二铵组合体进行干燥及筛选，以 获得多元素复合磷酸二铵。在其他实施方式中，步骤S606的具体步骤还可为将由铵盐、硫酸盐、硝酸盐及硫 酸钙盐组成的混合物加入在预中和器中的浆液中；利用料浆泵将混合有营养盐的浆液以喷 雾形式输送到造粒机内及利用设置在造粒机内的氨喷射器喷射氨气，以形成肥芯颗粒；利 用活塞泵将熔融的单质硫以喷雾形式输送到造粒机内，以使熔融的单质硫喷洒在肥芯颗粒 的表面上，而形成多元素复合磷酸二铵组合体。利用上述多元素复合磷酸二铵制造方法制造出的多元素营养型磷酸二铵包括肥 芯颗粒、包裹在肥芯颗粒上的单质硫缓释层。由于单质硫缓释层包裹肥芯颗粒的表面上，直 到单质硫缓释层被土壤中的细菌转换为硫酸根时，肥芯颗粒养分才会逐步被释放，随着多 元素复合磷酸二铵的肥效缓慢释放，农作物可以充分吸收多元素复合磷酸二铵中的各种元 素，进而避免对环境造成污染，同时，由于农作物在多元素复合磷酸二铵的缓释过程中能获 得充足的钾、钙、镁、硫、锌等金属元素及氮、磷等养分，使得农作物可以产出品质较高的农 产品。经过测试，上述多元素复合磷酸二铵的氮元素流失减少63%，节约化肥用量20% 30%，在施肥量减少25%的情况下，农作物增产8% 18%。
权利要求
一种多元素复合磷酸二铵制造方法，包括以下步骤在预中和器中将氨气与浓磷酸混合，以获得包括磷酸二铵的浆液；利用热蒸汽对单质硫加热，以使单质硫熔化；按照预定顺序将浆液、氨气、营养盐及熔融的单质硫输送到造粒机内，以利用造粒机对营养盐、浆液、氨气、熔融的单质硫进行造粒操作，而形成多元素复合磷酸二铵组合体；利用干燥器、筛分器对多元素复合磷酸二铵组合体进行干燥及筛选，以获得多元素复合磷酸二铵。
2.根据权利要求1所述的多元素复合磷酸二铵制造方法，其特征在于按照预定顺序 将浆液、氨气、营养盐及熔融的单质硫输送到造粒机内，以利用造粒机对营养盐、浆液、氨 气、熔融的单质硫进行造粒操作，而形成多元素复合磷酸二铵组合体的步骤具体为利用带式进料器将营养盐加入造粒机内，以形成肥芯颗粒；利用活塞泵将熔融的单质硫以喷雾形式输送到造粒机内，以使熔融的单质硫喷洒在肥 芯颗粒的表面上并形成单质硫缓释层；利用设置在造粒机内的氨喷射器向被单质硫缓释层及浆液包裹的肥芯颗粒喷射氨气， 以形成多元素复合磷酸二铵组合体。
3.根据权利要求1所述的多元素复合磷酸二铵制造方法，其特征在于按照预定顺序 将浆液、氨气、营养盐及熔融的单质硫输送到造粒机内，以利用造粒机对营养盐、浆液、氨 气、熔融的单质硫进行造粒操作，而形成多元素复合磷酸二铵组合体的步骤具体为将营养盐加入到预中和器中的浆液中；利用料浆泵将混合有营养盐的浆液以喷雾形式输送到造粒机内及利用设置在造粒机 内的氨喷射器喷射氨气，以形成肥芯颗粒；利用活塞泵将熔融的单质硫以喷雾形式输送到造粒机内，以使熔融的单质硫喷洒在肥 芯颗粒的表面上，而形成多元素复合磷酸二铵组合体。
4.根据权利要求1所述的多元素复合磷酸二铵制造方法，其特征在于该营养盐可为 含有钾、钙、镁、硫、锌等金属元素的铵盐、硫酸盐、硝酸盐。
5.一种多元素复合磷酸二铵制造系统，其特征在于该多元素复合磷酸二铵制造系统 包括氨罐、浓磷酸罐、熔融硫产生器、活塞泵、预中和器、料浆泵、造粒机、干燥器和筛分器； 熔融硫产生器用于利用热蒸汽对单质硫加热，以使单质硫熔化；活塞泵用于将熔融的单质 硫输送到造粒机内；预中和器用于将氨罐提供的氨气与浓磷酸罐提供的浓磷酸混合以获得 包括磷酸二铵的浆液；料浆泵用于将浆液输送到造粒机内；造粒机用于对浆液、氨气、熔融 的单质硫及由营养盐进行造粒操作，而形成多元素复合磷酸二铵组合体；干燥器用于对多 元素复合磷酸二铵组合体进行干燥；筛分器用于对干燥后的多元素复合磷酸二铵组合体进 行筛选，以获得多元素复合磷酸二铵。
6.根据权利要求5所述的多元素复合磷酸二铵制造系统，其特征在于熔融硫产生器 包括硫熔化器及硫收集器；硫熔化器中通有热蒸汽，单质硫加入硫熔化器中后，硫熔化器中 的热蒸汽将单质硫熔化；硫收集器收集硫熔化器中熔化的单质硫，同时在硫收集器内也持 续通入热蒸汽，以保持单质硫的熔融状态。
7.根据权利要求5所述的多元素复合磷酸二铵制造系统，其特征在于该营养盐加入 到预中和器中的浆液中；该料浆泵将混合有营养盐的浆液以喷雾形式输送到造粒机内。
8.根据权利要求5所述的多元素复合磷酸二铵制造系统，其特征在于该营养盐可为 含有钾、钙、镁、硫、锌等金属元素的铵盐、硫酸盐、硝酸盐。
9.一种多元素复合磷酸二铵，其特征在于该多元素复合磷酸二铵包括肥芯颗粒、包 裹在肥芯颗粒表面上的单质硫缓释层；肥芯颗粒的组分包括营养盐及磷酸二铵。
10.根据权利要求9所述的多元素复合磷酸二铵，其特征在于该营养盐可为含有钾、 钙、镁、硫、锌等金属元素的铵盐、硫酸盐、硝酸盐。
全文摘要
一种多元素复合磷酸二铵制造方法，包括以下步骤在预中和器中将氨气与浓磷酸混合，以获得包括磷酸二铵的浆液；利用热蒸汽对单质硫加热，以使单质硫熔化；按照预定顺序将浆液、氨气、营养盐及熔融的单质硫输送到造粒机内，以利用造粒机对营养盐、浆液、氨气、熔融的单质硫进行造粒操作，而形成多元素复合磷酸二铵组合体；利用干燥器、筛分器对多元素复合磷酸二铵组合体进行干燥及筛选，以获得多元素复合磷酸二铵。本发明还提供一种多元素复合磷酸二铵制造系统及多元素复合磷酸二铵。
文档编号C05G3/00GK101935254SQ20101026101
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者冯德学, 刘耀飞, 崔晓林, 张永忠, 杨万春 申请人:宁夏鲁西化工化肥有限公司