可溶性颗粒型硫磺肥料及其制造方法
【专利摘要】本发明提供可溶性颗粒型硫磺肥料及其制造方法，该可溶性颗粒型硫磺肥料由88重量%～93重量%的硫磺和7重量%～12重量%的膨润土构成可溶性。根据本发明的制造方法，通过精确的混合效果而实现均匀性，能够生产优质的产品，无需消泡剂，并且能够在短时间内以连续的方式进行制造，因此能够大量生产。根据本发明制造的颗粒型硫磺肥料具有适合于作物繁育的速效性和缓效性的特征。
【专利说明】可溶性颗粒型硫磺肥料及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可溶性颗粒型硫磺肥料及其制造方法，更具体地讲，涉及由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨润土构成的可溶性颗粒型硫磺肥料及其制造方法。
【背景技术】
[0002]硫磺(sulphur)作为主要且必须的植物营养素中的一种，对作物的产量贡献很大。据报告称，硫磺不仅是植物繁育中的三种氨基酸、即胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸的构成成分，而且是豆科作物的根瘤形成中所必须的成分，在缺乏该成分时会抑制植物繁育，并且该成分对于农作物的收成和品质也有很大关系。另外，硫磺肥料的最大优点是将土壤的酸度调节为适合作物繁育的酸度，从而提高土壤肥力。
[0003]但是，硫磺的熔点为118°C，在常温的水中不溶化，因此在用于农业时存在不便。
[0004]为了改善这种硫磺的问题，尝试在硫磺中混合追加成分而制造出颗粒型的硫磺肥料，但以往的混合是在安装有搅拌机和叶轮的较大的缸(PU)中长时间持续地进行搅拌，从而一批批(one batch)地进行制造。但在如上所述将性状彼此不同的两种物质以批量方式进行混合的期间，在缸内部引起沉淀现象，并且还耗费了很多时间。而且，尽管长时间进行混合，也不能实现均匀的混合，并且由于成团现象而给后续工序的成型带来不良影响。
[0005]因此，一直要求开发一种实现性状不同的追加成分的均匀混合并在水中分解的硫磺肥料及其制造方法。
【发明内容】
[0006]对此，在本发明人刻苦研究的结果，发现了将硫磺和膨润土(Bentonite)以约9:1的重量比在特定条件下进行混合而制造的颗粒型硫磺肥料在水中具有可溶性(速效性和缓效性)，作为作物的肥料具备优异的特性，并作为土壤改良剂也优异，由此完成了本发明。
[0007]本发明的目的在于，提供一种由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨润土构成的可溶性颗粒型硫磺肥料(Soluble flake typed sulphurfertilizer)。
[0008]本发明的另一目的在于，提供由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨润土构成的可溶性颗粒型硫磺肥料的制造方法。
[0009]为了实现上述本发明的目的，本发明提供可溶性颗粒型硫磺肥料的制造方法，该方法包括如下步骤:
[0010]i)将液态的硫磺以5目~20目进行过滤之后，以4000Kg/hr~10000Kg/hr的质量流率供给到搅拌机(Inline mixer),同时以300Kg/hr~1360Kg/hr供给粉末状的膨润土 ;
[0011 ] ii)在搅拌机内，将硫磺和膨润土以3000rpm~3600rpm混合0.6秒~6.0秒；
[0012]iii)成型为适当大小的颗粒形态；以及
[0013]iv)将成型的颗粒冷却到1°C~35°C。
[0014]步骤i)供给
[0015]将液态的硫磺以5目~20目进行过滤之后，以4000Kg/hr~10000Kg/hr的质量流率(Mass flow rate，考虑硫磺的比重为1.8)(流率约2.2吨/hr~约5.6吨/hr)供给到搅拌机(Inline mixer),同时以300Kg/hr~1360Kg/hr的供给速度供给粉末状的膨润土。
[0016]在本发明中，硫磺的性状是液体状态，膨润土的性状是固体(粉末)。
[0017]在供给之前，液态的硫磺的熔点为118°C，因此为了维持熔融状态，使储藏的缸(Pit)—直沸腾。
[0018]将液态的硫磺以约5目~20目进行过滤而去除杂质。
[0019]关于搅拌机，不进行具体限定，但在连续工序中优选使用具备水位信号显示(LI)、温度信号显示(TI)以及流量信号显示(FI)、搅拌器以及排气管的搅拌机。
[0020]液态硫磺以4000Kg/hr~10000Kg/hr的质量流率(Mass flow rate,考虑硫磺的比重1.8)(流率约2.2吨/hr~约5.6吨/hr)供给到搅拌机，当质量流率超过10000Kg/hr时，供给量过多而在搅拌机中产生溢出(Over flow)现象和管道的堵塞(Plugging)现象,而当质量流率小于4000Kg/hr时,供给量减少,在搅拌机中不能实现均匀的混合。
[0021]关于粉末状的膨润土，虽然不限定于此，但在连续工序中优选为在吨袋(Ton Bag)的卸载(Unloading)系统中进行计量而自动投入到搅拌机。
[0022]粉末状的膨润土以300Kg/hr~1360Kg/hr的供给速度进行供给，当供给速度超过1360Kg/hr时，供给量过多而导致产品的颜色深，使下一个工序的成型变差。当供给速度小于300Kg/hr时，供给量减少而导致产品的颜色浅，使下一个工序的成型变差。
[0023]根据如上所述的液态硫磺的流率和粉末状的膨润土的供给速度，硫磺-膨润土的混合比维持硫磺88重量％~93重量％和膨润土 7重量％~12重量％。
[0024]步骤ii)混合
[0025]在搅拌机内，将硫磺和膨润土以3000rpm~3600rpm混合0.6秒~6.0秒。
[0026]膨润土的85%以上由蒙脱石(Montmorillonite,构成蒙脱土 /粘土的矿物的一组)构成，因此与其他物质相比，具有粘性特别高的特性。只有在短时间内进行具有这种特性的物质的混合，才能够提高混合的效果。因此，在本发明的搅拌机中，以3000rpm~3600rpm高速旋转而在短时间(0.6秒~6.0秒)内将液态的硫磺和固态的膨润土均匀地进行混合。
[0027]步骤iii)成型
[0028]使用一般的成型机而将在步骤ii)中混合的硫磺-膨润土混合物成型为适当大小的颗粒形态。
[0029]关于适当的大小，未进行限定，但优选为直径2.5mm~5mm、高度1.2mm~1.8mm,并且颗粒形态可以是裂开的豆(pea)形态。
[0030]步骤iv)冷却
[0031]将在步骤iii)中成型的颗粒形态的硫磺肥料在1°C~35°C (室温)下进行冷却。
[0032]虽然不限定于此，但是为了连续工序，也可以通过冷却带来进行冷却。
[0033]在冷却步骤之后，根据需要，进一步实施将制造的颗粒形态的硫磺肥料移送并进行计量和包装的步骤。
[0034]根据如上所述的制造方法制造的颗粒型硫磺肥料在吸收水分时进行分解，并且在施肥后6个月内硫磺的80%转换为作物能够吸收的S04_2。当在本发明的硫磺肥料内含有的膨润土吸收水分而膨润时，将硫颗粒微细地分解为20 μ m~200 μ m范围的硫粒子，并快速氧化而转换为植物可利用的硫酸盐(sulphate)。另外本发明的颗粒型硫磺肥料没有粉尘，在施肥时卫生且健康。
[0035]作为本发明的另一例，提供由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨润土构成的可溶性颗粒型硫磺肥料。
[0036]膨润土减少散装硫磺(Bulk sulfur)的电阻性,减少散装硫磺保持静电荷的倾向，从而降低火灾的可能性。在本发明的硫磺肥料中，如果膨润土小于7重量％，则吸收水分的速度慢，作为硫磺-膨润土的特性的速效性下降，而如果膨润土超过12重量％，则由于硫磺的含量相对低，因此植物必须的营养素减少，导致作物繁育缓慢。
[0037]根据本发明的制造方法，以精确的混合效果实现均匀性，能够生产优质的产品，无需消泡剂，在短时间内连续生产，因此能够大量生产。
[0038]根据本发明制造的颗粒型硫磺肥料具有适合于作物繁育的速效性和缓效性的特征。在施肥后6个月内80%转换为作物能够吸收的SO,形态，提高苹果、梨、桃子、葡萄、柿子、栗子、柑橘、李子等的糖度，使颜色良好，在大蒜、洋葱、生姜等作物中增加含硫氨基酸，由此具备独特的香气，并且提高房屋内的储藏性，能够栽培高品质农产品。
[0039]提高萝卜、白菜等叶菜类的糖和维生素C含量，提高固有的味道，增大产量，提高土豆的产量、淀粉价、还原糖含量，以生产高品质的土豆。另外，提高磷、钾、钙、硼、铁、苦土、铅等的作物吸收率，并且硫磺含有量约为90%，浓度高，因此施肥量少，从而能够节省劳动力和费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是本发明的制造方法的一例的制造工序图。
[0041]图2是在制造例I~4中制造的颗粒型硫磺肥料的照片。
[0042]图3a和图3b是示出在制造例4中制造的颗粒型硫磺肥料和以往的一般硫磺肥料在水中溶化的试验以及对不同含量的膨润土进行的在水中溶化的试验的照片。
[0043]图4a、图4b以及图4c是示出在制造例4中制造的颗粒型硫磺肥料的施肥结果的照片。
【具体实施方式】
[0044]下面，为了便于理解本发明，通过具体实施例进一步详细说明本发明的构成和效果。但是，下述实施例仅仅是为了更加清楚地理解本发明而进行的例示，本发明的权利范围并不限定于下述实施例。
[0045]实施例
[0046]制诰例I
[0047]将储藏在130°C的储藏缸的液态硫磺以10目进行过滤之后，以6300Kg/hr的质量流率(流率3.5吨/hr)供给到搅拌机(Inline mixer，制造公司IKA)，同时将粉末状的膨润土以548Kg/hr (相当于8.0重量％)的供给速度供给到搅拌机，之后将硫磺和膨润土以3600rpm在搅拌机内混合了约0.6秒,然后在成型为直径约3mm、高度约1.5mm的球形颗粒形态之后，在室温中进彳丁冷却而制造了颗粒型硫横肥料。图2不出所制造的颗粒型硫横肥料的照片。
[0048]制诰例2
[0049]将储藏在130°C的储藏缸的液态硫磺以10目进行过滤之后，以6300Kg/hr的质量流率(流率3.5吨/hr)供给到搅拌机(Inline mixer，制造公司IKA)，同时将粉末状的膨润土以585Kg/hr(相当于8.5重量％)供给速度供给到搅拌机,之后将硫磺和膨润土以3600rpm在搅拌机内混合了约3秒，然后在成型为直径约3mm、高度约1.5mm的球形颗粒形态之后，在室温中进行冷却而制造了颗粒型硫磺肥料。所制造的颗粒型硫磺肥料如图2所示。
[0050]制诰例3
[0051]将储藏在130°C的储藏缸的液态硫磺以10目进行过滤之后，以6300Kg/hr的质量流率(流率3.5吨/hr)供给到搅拌机(Inline mixer，制造公司IKA)，同时将粉末状的膨润土以623Kg/hr (相当于9.0重量％)的供给速度供给到搅拌机，之后将硫磺和膨润土以3600rpm在搅拌机内混合了约4秒,然后在成型为直径约3_、高度约1.5mm的球形颗粒形态之后，在室温中进彳丁冷却而制造出颗粒型硫横肥料。所制造的颗粒型硫横肥料如图2所
/Jn ο
[0052]制诰例4
[0053]将储藏在130°C的储藏缸的液态硫磺以10目进行过滤之后，以6300Kg/hr的质量流率(流率3.5吨/hr)供给到搅拌机(Inline mixer，制造公司IKA)，同时将粉末状的膨润土以700Kg/hr(相当于10重量％)供给速度供给到搅拌机,之后将硫磺和膨润土以3600rpm在搅拌机内混合了约5秒,然后在成型为直径约3mm、高度约1.5mm的球形颗粒形态之后,在室温中进彳丁冷却而制造出颗粒型硫横肥料。所制造的颗粒型硫横肥料如图2所不。
[0054]制造例5
[0055]将储藏在130°C的储藏缸的液态硫磺以10目进行过滤之后，以6300Kg/hr的质量流率(流率3.5吨/hr)供给到搅拌机(Inline mixer，制造公司IKA)，同时将粉末状的膨润土以810Kg/hr (相当于11.5重量％)供给速度供给到搅拌机，之后将硫磺和膨润土以3600rpm在搅拌机内混合了约6秒,然后在成型为直径约3_、高度约1.5mm的球形颗粒形态之后，在室温中进彳丁冷却而制造出颗粒型硫横肥料。所制造的颗粒型硫横肥料如图2所
/Jn ο
[0056]试骀例I
[0057]通过熔融法分析(Soxhlet提取法)和灰分法分析(Furnace)这两种方法,对在制造例I~3种制造的颗粒型硫磺肥料进行了含量分析，并将其结果示出在表1中。
[0058]【表1】
膨润土擦化法分析灰分法分析投入量__(Soxhlet提取法)__(Furnace)_
[0059]9.0%89.3%—91.9%
—8.0% —90.8%92.8%
—8.5%91.5%92.9%
[0060](% 为重量 ％)
[0061]Soxhlet提取法是如下的方法:利用实验器具索氏(Soxhlet)设备来添加作为溶剂的甲苯而加热至甲苯被气化为止，在三小时内使硫磺熔融12次，并测定与膨润土分离而提取的硫磺的重量(由于甲苯熔化硫磺有限，因此所得到的结果值比实际值低)，而Furnace分析法是如下的方法:施加600°C的热，使硫磺燃烧一小时，从100%中减去所残留的膨润土的含量而得到结果值的方法(在600°C高温下，不仅仅是硫磺被烧掉，而且膨润土成分也有被烧掉的部分，因此将结果值与一开始所投入的膨润土含量相加时超过100%)。在这两个方法中选择一种方法，并用所选择的试验方法来进行5次相同的试验，去掉最大值、最小值而取三个中间值后取平均值。
[0062]如从上述表1可确认，本发明的颗粒型硫磺肥料实现均匀的混合，在每个颗粒中均维持一定的硫磺和膨润土的含量。
[0063]试骀例2
[0064]将在制造例4中制造的颗粒型硫横肥料和以往的一般硫横肥料(广品名:S/G，制造公司:世光化学工业(株))称量5g而放入烧杯，并加入20°C~25°C的水50ml而执行了溶解试验，将经过两小时之后的结果示出在图3a。
[0065]本发明的颗粒型硫磺肥料吸收水分而在经过两小时的过程中进行了分解，但是以往的一般硫磺肥料几乎未溶解于水中。
[0066]另外，将根据本发明的制造方法制造的颗粒型硫磺肥料(分别含有膨润土 6重量％、7重量％、8重量％、8.5重量％、9重量％)称量5g而放入培养皿，并加入50ml的20°C~25°C的水而执行了溶解试验，将经过两小时之后的结果示出在图3b。属于本发明的范围的包括膨润土含量的颗粒型硫磺肥料吸收水分而在经过两小时的过程中适当进行了分解，但是在包括6重量％的情况下，未能在水中很好地溶解。
[0067]试骀例3
[0068]图4a示出在过冬泡菜用萝卜的播种时期(8月下旬)，将在制造例4中制造的颗粒型硫磺肥料作为底肥以10Kg/1000m2进行施肥，并进行耕耘和翻土，以使与土很好地混合，然后进行播种并在11月中旬收获的结果，而图4b示出了在高尔夫球场球道的草坪萌芽的4月初作为追肥以4Kg/1000m2~5Kg/1000m2进行施肥，并到草坪面的绿化完成的时期、即8月初草坪的发育状态结果。
[0069]如图4a和图4b所示，确认了与无处理区(不施肥进行栽培)相比，在施加了本发明的颗粒型硫磺肥料的处理区中栽培出高品质的萝卜和草坪。
[0070]另外，图4c和表2不出了将在制造例4中制造的颗粒型硫横肥料以15kg/10a施肥到草莓之后进行栽培的结果。
[0071]【表2】
[0072]
【权利要求】
1.一种可溶性颗粒型硫磺肥料的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: i)将液态的硫磺以5目~20目进行过滤之后，以4000Kg/hr~10000Kg/hr的质量流率供给到搅拌机，同时以300Kg/hr~1360Kg/hr供给粉末状的膨润土 ； ii)在搅拌机内，将硫磺和膨润土以3000rpm~3600rpm混合0.6秒~6.0秒； iii)成型为颗粒形态；以及 iv)将成型的颗粒冷却到1°C~35°C。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述方法还包括:在步骤iv)之后，移送所制造的颗粒型硫磺肥料并进行计量和包装的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述颗粒型硫磺肥料由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨润土构成。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述颗粒型硫磺肥料由90重量％的硫磺和10重量％的膨润土构成。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述颗粒型硫磺肥料具有直径2.5mm~5mm、高度1.2mm~1.8mm的大小。
6.一种可溶性颗粒型硫磺肥料，其通过权利要求1至5中的任意一个方法而制造，由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨润土构成。
7.根据权利要求6所述的可溶性颗粒型硫磺肥料，其特征在于，所述可溶性颗粒型硫磺肥料由90重量％的硫磺和10重量％的膨润土构成。
【文档编号】C05G3/04GK104163735SQ201410098125
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2013年5月16日
【发明者】俞允喆, 俞宣警, 俞指允 申请人:世光化学工业株式会社