一种高塔三级络合工艺腐植酸复合肥料及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种高塔三级络合工艺腐植酸类复合肥料，涉及农业肥料【技术领域】。其由如下原料制得：尿素300-400份，磷酸一铵400-450份，氯化钾100-150份，腐植酸200-350份，硫酸锌1-5份，硼砂0.5-3份，硫酸铜1-5份，硫酸亚铁1.5-6份。本发明复合肥料工采用了高塔与三级络合相结合的熔融工艺，生产出具有对植被、作物生长所亟需功效的肥料，具有极大的经济和社会效益。
【专利说明】一种高塔三级络合工艺腐植酸复合肥料及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及农业肥料【技术领域】，具体涉及一种高塔三级络合工艺腐植酸类复合肥 料及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 据联合国粮农组织（FAO)资料显示，化肥对世界粮食增产的贡献率达到55%左右， 被称为"人类粮食的粮食"的化肥在中国粮食生产与粮食安全中的作用是巨大的。
[0003] 目前，中国农业中的化肥消费量以每年5%的速度增加，约占到农业全部生产性支 出的50%。据统计，全国氮肥当季利用率仅为30%，磷肥仅为20%，钾肥也在40%以下，每年 损失的化肥达1100万吨，而化肥在环境方面带来的损失按可比价高达1000亿元。目前， 中国占世界不足10%的耕地，化肥消费却占到世界总量的30%，单位面积施用量达到世界平 均水平的3倍多。
[0004] 通过上面的分析可以看出，化肥工业的发展在给农业生产带来粮食增产贡献的同 时，也带来了诸多"危害"。随着人们环保意识的提高，对降低化肥损失，提高肥料利用率，减 轻或免除肥料污染越来越受到重视。研究表明，未来肥料发展和植物营养研究的重点不仅 要关注养分含量，更要重视养分形态及其科学搭配，同时要研究不同养分形态的相互转化 以及助剂的应用对作物营养吸收、转化和肥料利用率提升的作用。
[0005] 近几十年，国内外腐植酸在肥料方面的研究及开发应用取得了很大进展，已经成 为种植业保护和治理日益恶化的生态环境、降低污染等的重要措施。中国腐植酸资源非常 丰富，它储量大，分布广，品位好。据有关资料统计，有泥炭124. 8亿吨，居世界第四位；褐煤 1265亿吨，还有大量的风化煤。这样，研制生化腐植酸或生化黄腐酸类产品的资源利用就 会有充足的原料。腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，它不是单一的化合物，而 是由几个结构相似、分子大小不同的结构单元组成的大分子复合体。腐植酸本身就有一个 改善土壤的作用，虽然不是农药或杀菌剂但是它有杀菌的效果，虽然不是激素但有调节植 物生长的作用。腐植酸与氮、磷、钾等元素结合制成的腐植酸类肥料，具有肥料增效、改良土 壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种高塔三级络合工艺生产的腐植酸复合肥料，其既可以改 良土壤结构又可以控制土壤中作物所需营养元素不流失，又可以满足作物生长的全程营 养，提高氮磷钾的吸收利用率，是植被、作物生长所亟需功效的肥料。
[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 一种高塔三级络合腐植酸复合肥料，其原料组分重量份如下：尿素300-400份，磷酸一 铵400-450份，氯化钾100-150份，腐植酸200-350份，硫酸锌1-5份，硼砂0. 5-3份，硫酸 铜1-5份，硫酸亚铁1. 5-6份； 上述原料均为市售产品，其中： 所述腐殖酸为腐植酸原粉，腐植酸颗粒大小>80目，其中有机质>80%、水分< 18%、腐 植酸彡65% ; 所述尿素：N含量> 46%，H2O含量< 1%，颗粒状； 所述磷酸一铵=N含量彡9%，P2O5含量彡48%，H2O含量彡1. 5%，颗粒粒径彡0. 8mm的占 90% ； 所述氯化钾=K2O含量彡60%，H2O含量< 1. 5%，颗粒粒径< 0. 8mm的占90% ; 以上原料中所述含量均为质量百分比。
[0008] 本发明高塔三级络合腐植酸复合肥料，其原料组分优选重量份如下：尿素400份， 磷酸一铵440份，氯化钾100份，腐植酸250份，硫酸锌3份，硼砂2份，硫酸铜3份，硫酸亚 铁3份。
[0009] 本发明高塔三级络合腐植酸复合肥料的生产方法，其包括如下工艺步骤： ① 将固体尿素计量称量后，经斗提机提至高塔顶部的尿素料仓内，经二次计量后进入 尿素熔融槽，在槽中尿素熔融温度控制在130_133°C之间，固体物料细度< 0.425mm;以防 止产生过量的缩二脲，熔融后的脲液流入络合反应槽； ② 将粉状氯化钾、磷酸一铵、中、微量元素分别经过计量称计量后，经斗提机提至高塔 顶部的料仓内，然后经二次计量后进入络合反应槽，同时与步骤①中脲液发生络合活化反 应； ③ 腐植酸先进行加热活化，然后经过计量称量后，经斗提机提至高塔顶部的料仓内，经 二次计量后进入络合反应槽，与步骤②中混合料浆到达一级、二级、三级络合反应槽进行络 合活化反应，同时控制混合料浆的温度在110_120°C之间；混合料浆时间< 3min，反应时间 过程会导致缩二脲产生过量，缩二脲质量分数控制在< 1. 5% ; ④ 经过三级络合活化反应后，料浆通过喷头喷入造粒塔，在塔顶从喷头喷洒下来的物 料经过空气冷却在塔底成型后输送带输送至冷却机内冷却，冷却后，经过筛分机筛分后，合 格成品通过包膜处理后计量包装即得。
[0010] 通过上述工艺从而获得养分分布均匀、外观圆润的颗粒复合肥。
[0011] 在本生产工艺中的主要设备为公司数年精心钻研，创新研制成的独具特色的腐植 酸聚失肥反应器（即络合反应槽)。该反应器为卧罐式结构，主要包括罐体和驱动电机。罐 体上设有加料口和蒸汽进口，罐体呈夹层结构并设有蒸汽循环出入口，罐体内平行设有两 组螺旋搅拌器，螺旋搅拌器的传动轴呈空心管状，缠绕在螺旋搅拌器传动轴上的搅拌翅片 呈空心层结构与所述空心管状传动轴连通，传动轴的一端设有蒸汽连接口并通过转动轴承 与传动轴对接，以保证传动轴的自由转动，而蒸汽管不动，蒸汽可通过空心管状传动轴进入 搅拌翅片的空心层中；电机的传动轴上设有与两组螺旋搅拌器传动轴上的传动齿轮啮合的 驱动齿轮，传动轴通过轴承固定在罐体上；罐体上端的加料口为尿素入口和腐植酸及碱混 合物入口，两个入口上分别设有止回阀，止回阀的作用是防止罐体内原料沸腾后回流。罐体 下端的出料口与泥浆泵连接，泥浆泵的出料口上设有喷料斗。
[0012] 本发明中取得的有益效果具体有如下几个方面： (1)本发明所采用的高塔三级络合工艺技术填补了国内高塔生产的行业空白，该工艺 节电节煤效果明显、工作环境清洁、基本无三废排出，并且产品颗粒光滑均匀、养分均衡、水 分低不易板结、抗压强度高不粉化等优点。
[0013] (2)本发明中添加了适量的腐植酸，腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物 质，其以物理、化学键合方式络合养分，刺激营养作物根系，起到聚合养分并控制养分缓慢 释放，做到土壤中作物所需营养元素不流失，满足了作物生长的全程营养，提高了氮磷钾肥 吸收利用率。
[0014] (3)本发明中采用了新型设备腐植酸聚失肥反应器(络合反应槽)，该反应器改进 了各元素原料肥与腐植酸鳌合反应后的诸多不适症状，打破了该肥料不能批量生产的行业 瓶颈难题。公司创新研制成的腐植酸聚失肥反应器，解决了现有技术存在的原料混合不均 匀和受热不均匀的技术问题，可以使反应更加充分、更加高效，有效避免了产生缩二脲的问 题。
[0015] (4)本发明产品经农科部门在不同地区、不同作物试验示范，腐植酸类复合肥料各 养分利用率能达到50%-60%，能够使土壤活性提高8%-15%，作物产量增加8%-15%，通过提高 利用率，可使化肥用量减少，节约大量资源，可减少施肥次数和农药次数，产品品质高，降低 了农业的投入产出比，促进食品安全，这在同类产品中有明显的优势。
【具体实施方式】
[0016] 以下将采用具体实施例的方式对本发明进行详尽的描述，但是不应该理解为对本 发明的限制。
[0017] 实施例1 制备高塔三级络合工艺腐植酸复合肥料： 1、原料：称取尿素400公斤，磷酸一铵440公斤，氯化钾100公斤，腐植酸250公斤，硫 酸锌3公斤，硼砂2公斤，硫酸铜3公斤，硫酸亚铁3公斤。
[0018] 2、生产方法：①固体尿素经过计量称计量后，经斗提机提至高塔顶部的尿素料仓 内，经二次计量后进入尿素熔融槽，在槽中控制好熔融温度，固体物料细度< 0. 425mm ;尿 素熔融温度必须控制在130-133?之间，以防止产生过量的缩二脲，熔融后的脲液流入络合 反应槽。
[0019] ②将粉状氯化钾、磷酸一铵、中微量元素分别经过计量称计量后，经斗提机提至高 塔顶部的料仓内，然后经二次计量后进入络合反应槽，同时与步骤②中脲液发生络合活化 反应。
[0020] ③腐植酸先需要进行加热活化，然后经过计量称计量后，经斗提机提至高塔顶 部的料仓内，经二次计量后进入络合反应槽，与步骤②中混合料浆到达一级、二级、三级 络合反应槽进行络合活化反应，同时需要控制混合料浆的温度110-120°C ;混合料浆时间 < 3min，反应时间过程会导致缩二脲产生过量，缩二脲质量分数需控制在< 1. 5%。
[0021] ④经过三级络合活化反应后，料浆通过专用喷头喷入造粒塔，在塔顶从喷头喷洒 下来的物料经过空气冷却在塔底成型后输送带输送至冷却机内冷却，冷却后，经过筛分机 筛分后，合格成品通过包膜处理后计量包装。通过上述工艺从而获得养分分布均匀、外观圆 润的颗粒复合肥。
[0022] 实施例2 制备高塔三级络合工艺腐植酸复合肥料： 1、原料：称取尿素300公斤，磷酸一铵400公斤，氯化钾100公斤，腐植酸300公斤，硫 酸锌1公斤，硼砂0. 5公斤，硫酸铜1公斤，硫酸亚铁I. 5公斤。
[0023] 2、生产方法：同实施例1。
[0024] 实施例3 制备高塔三级络合工艺腐植酸复合肥料： 1、原料：称取尿素400公斤，磷酸一铵450公斤，氯化钾150公斤，腐植酸350公斤，硫 酸锌5公斤，硼砂3公斤，硫酸铜5公斤，硫酸亚铁6公斤。
[0025] 2、生产方法：同实施例1。
[0026] 实施例4肥效试验 试验地点设在山东省临沂苍山县向城镇，供试肥料为高塔三络合工艺生产的腐植酸 复合肥料（18-16-10)，供试番爺品种为"中蔬4号"。
[0027] 试验设置3个处理，S卩：① CKl，实施例1高塔三络合工艺腐植酸复合肥料；②CK2， 在同一时期施以与①等量的普通复合肥；③CK3,不施肥，空白对照。每处理重复3次，共9 个小区，随机区组排列，小区面积为33. 3 IIf，试验地四周设置2. 5m宽的保护区。在番茄定 植两周后开始追肥，共计追肥两次，每次间隔15天时间。
[0028] 试验结果表明，处理①与处理②、处理③比较，株高分别增加5. 2cm和6. 4cm，单株 结果数分别增加2. 7个、3. 8个，平均单果直径分别增加0. 3cm、0. 4cm，平均单果重分别增加 6. 4g、7. 8g，理论产量分别增加4274kg/hm2和4399kg/hm2(见表1)，增加产率分别为12. 2%、 12. 5%。处理①与处理②、③比较，经济性状表现出明显差异。
[0029] 表1喷施大量元素水溶肥对番茄经济性状的影响
【权利要求】
1. 一种高塔三级络合腐植酸复合肥料，其特征在于原料组分重量份如下：尿素 300-400份，磷酸一铵400-450份，氯化钾100-150份，腐植酸200-350份，硫酸锌1-5份，硼 砂0. 5-3份，硫酸铜1-5份，硫酸亚铁1. 5-6份； 上述原料均为市售产品，其中： 所述腐殖酸为腐植酸原粉，腐植酸颗粒大小>80目，其中有机质>80%、水分< 18%、腐 植酸彡65% ; 所述尿素：N含量> 46%，H2O含量< 1%，颗粒状； 所述磷酸一铵：N含量彡9%，P2O5含量彡48%，H2O含量彡1. 5%，颗粒粒径彡0. 8mm的占 90% ； 所述氯化钾：K20含量彡60%，H2O含量< 1. 5%，颗粒粒径< 0. 8mm的占90% ; 以上原料中所述含量均为质量百分比。
2. 如权利要求1所述的高塔三级络合腐植酸复合肥料，其特征在于原料组分重量份如 下：尿素400份，磷酸一铵440份，氯化钾100份，腐植酸250份，硫酸锌3份，硼砂2份，硫 酸铜3份，硫酸亚铁3份。
3. 如权利要求1或2所述高塔三级络合腐植酸复合肥料的生产方法，其特征在于包括 如下工艺步骤： ① 将固体尿素计量称量后，经斗提机提至高塔顶部的尿素料仓内，经二次计量后进入 尿素熔融槽，在槽中尿素熔融温度控制在130_133°C之间，固体物料细度< 0.425mm;以防 止产生过量的缩二脲，熔融后的脲液流入络合反应槽； ② 将粉状氯化钾、磷酸一铵、中、微量元素分别经过计量称计量后，经斗提机提至高塔 顶部的料仓内，然后经二次计量后进入络合反应槽，同时与步骤①中脲液发生络合活化反 应； ③ 腐植酸先进行加热活化，然后经过计量称量后，经斗提机提至高塔顶部的料仓内，经 二次计量后进入络合反应槽，与步骤②中混合料浆到达一级、二级、三级络合反应槽进行络 合活化反应，同时控制混合料浆的温度在110-120°C之间；混合料浆时间< 3min，反应时间 过程会导致缩二脲产生过量，缩二脲质量分数控制在< 1. 5% ; ④ 经过三级络合活化反应后，料浆通过喷头喷入造粒塔，在塔顶从喷头喷洒下来的物 料经过空气冷却在塔底成型后输送带输送至冷却机内冷却，冷却后，经过筛分机筛分后，合 格成品通过包膜处理后计量包装即得。
4. 如权利要求3所述的高塔三级络合腐植酸复合肥料的生产方法，其特征在于：所述 络合反应槽为卧罐式结构，包括罐体和驱动电机，可以使原料混合及受热均匀。
【文档编号】C05G3/04GK104311365SQ201410547643
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】刘苗苗, 刘峰, 刘换丽, 王福建 申请人:山东普金肥料有限公司