专利名称:一种无毒防虫剂及其生产方法
本发明涉及一种无毒防虫剂及其生产方法，属农药技术领域：
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现行使用的仓储粮防虫与杀虫剂主要是有毒性的无机磷和有机磷化合物。典型产品是磷化锌(Zn3P2)、磷化铝(AlP)和甲基嘧啶硫磷(俗称虫螨磷)。前两者加酸或水生成剧毒的磷化氢(H3P)，将虫卵和害虫熏蒸致死，达到防虫和杀虫的目的。在熏蒸过程中，磷化氢会吸附在粮食颗粒的内孔隙之中，造成毒物残留；在以后的粮食加工过程中也不会全部跑掉，最终进入人畜体内。为了降低残留毒物对人畜健康的影响，国家规定原粮中磷化物含量(以H3P计)低于0.05mg/kg。甲基嘧啶硫磷是近几年被用于仓储粮防虫，它的毒性相对较低，国家规定粮食中的最高限量标准为5mg/kg。但是，由于长期使用造成害虫抗药性的增加，人们不得不增大用药量而使毒物残留量增高。另外，磷化物防虫剂的生产过程也会造成大气、地下水和土壤的污染，从而影响生态平衡。
为了改变靠有毒化合物毒杀害虫的机理，有人采用天然硅藻土制备防虫剂(文献1)，通过多孔物质的吸附作用使害虫脱水干燥致死。其优点是无毒物残留，且成本较低，有利于推广应用。其缺点是
(1)杀虫时间相对较长(一般5-14天)；(2)多数硅藻土杂质含量高，尤其是重金属Pb和Cd含量超标，不符合国家食品添加限量标准，使应用范围受到限制；(3)由于采用含水30％的硅藻土干块为原料，需将含水50％的天然硅藻土制坯晾晒，水分符合要求后方能使用；而在制坯和晾晒过程中会造成原料的二次污染，并且受天气影响，不利于工业化大生产。
本发明的目的是克服现有技术上述不足，提供一种无毒防虫剂及其生产方法，制备出无毒、无残留，防虫与杀虫效果更好的系列产品，便于实现工业化生产。
本发明采取如下技术措施实现上述目的。
1、采用人工合成无定形SiO2(即硅凝胶和硅胶简称合成品)与硅藻土烧成品(简称天然品)按比例相混合的工艺配方和原料分别加工，制成品在分离回收前的高速气流中均匀混合并一次性分离回收的工艺方法。具体做法是在各自干燥系统的进料端，通过电子皮带秤对两种物料分别计量并测定水分，调节进料量，从而确定或改变产品的指标与牌号；合成品比例在3％-100％范围内调节，天然品比例在97％-0％范围内调节。
2、硅藻土加工采用含水40％-50％的原土进料，制粒式初粉碎和由初粉碎起依次串联的气流干燥1、二次粉碎、气流干燥2、精土分选、分离以及由精土分选机粗料出口至分离器进口依次并联的第三次粉碎、气流干燥3和杂质分选工序构成的工艺流程。
3、合成品的制备采用稀盐酸或稀硫酸与低浓度水玻璃直接中和，低温老化，机械分离脱水后再采用红外线预干燥和连续两级气流干燥的工艺方法以及气流粉碎、分选和一次性分离回收的工艺流程；并利用红外烘道的烟道气作气流干燥的热源。
本发明合成无定形SiO2的方法有别于现行的“二次结晶法”(文献2)。以稀溶液一次沉淀法取代雾化状态下加酸中和的“二次结晶”法，并以传热效率高的红外线辐射预干燥和两级气流干燥取代喷雾干燥。喷雾干燥沉淀物浓度为3-5％，需蒸发95％左右的水分；而本方法采用机械分离(离心或真空转鼓过滤)后沉淀物含水50％-55％，可少蒸发40％-45％的水分，热量消耗大幅度降低，从而降低了生产成本。
图1为本发明的工艺流程示意图。以下结合工艺流程图具体说明本发明的技术方案。
硅藻土的加工由原土初粉碎、气流干燥1、二次粉碎、气流干燥2、精土分选、分离、混合、焙烧、粉碎、产品分级等工序依次串联成一个主流程；在精土分选和分离工序之间，并联一个由三次粉碎、气流干燥3和杂质分选工序组成的支流程，用来进一步粉碎、干燥精土分选弃出的未干燥物料，并将杂质分选除去，合格物料送至分离工序。在产品分级工序，在分级机粗料出口和进口之间，并联循环粉碎和分选的支流程，用于加工没有粉碎好的熟料。产品混合、一次性分离回收及包装工序与合成品加工流程共用。工艺过程及工艺条件如下所述。初粉碎进料为含水40％-50％的硅藻原土，SiO2含量75％-85％，最大块径150mm，制粒式粉碎出料最大尺寸为3×5mm。气流干燥1进气温度320-350℃。二次粉碎进料最大粒径3mm，出料最大粒径150μm。气流干燥2进气温度为250-300℃。精土分选临界粒径为100μm。弃出未干燥好的物料经第三次粉碎进入气流干燥3，其进气温度为200-250℃。经第三次干燥的物料进入杂质分选，临界粒径为100μm，在此将杂质分选弃出，干燥的精土送入分离器。分离器临界粒径d100为10μm，5-10μm之间的大部分物料也被分离下来。除尘器的效率为99.99％，5μmm以下的微细品在除尘器绝大部分被分离下来，排放气体中粉尘密度小于30mg/m3。分离器和除尘器回收的精土混合后进入回转窑焙烧，烧成温度控制在600-700℃；出窑熟料温度为500-600℃。熟料粉碎进料最大粒径为50mm。产品分选临界粒径在10-15μm范围内调节。循环粉碎采用转齿式粉碎机，转速在2000-4000r./min.范围内调节。循环分选临界粒径在50-100μm范围内调节，在此分选弃出渣滓。
合成品制备的工艺流程如图1所示。由配料、中和、老化、分离、洗涤、分离、预干燥、粉碎、气流干燥1、再粉碎、气流干燥2、气流粉碎、产品分选、混合与分离回收依次串联成一个主流程；产品分选机粗料出口接气流粉碎机进口，形成一个负循环的支流程。混合与分离回收工序为合成品与天然品共用。具体工艺过程及工艺条件如下将模数2.6-3.0的水玻璃稀释为比重1.05-1.08的低浓度水溶液。在40-60℃，搅拌速度100-200r./min.的条件下，以稀盐酸或稀硫酸中和至pH6-7。沉淀物在25-40℃老化12-16小时，之后高速离心或真空转鼓过滤脱水并洗涤至pH6-7。分离沉淀物，使含水量降至50％-55％再置于燃烧煤气加热的红外烘道中预干燥；在含水量降至25％-30％之后，再经粉碎进入气流干燥1。气流干燥1为卧式干燥管，进气温度为350-400℃，出气温度为250-300℃。干燥后的沉淀物经再粉碎送入气流干燥2，其进气温度为250-300℃。完全干燥的沉淀物经气流粉碎机粉碎后由可调速分选机分选，临界粒径在3-10μm。分选出的合格物料与天然品混合，一并进入除尘器一次性分离回收，空气与水蒸汽排入大气。不合格的料流返回气流粉碎工序循环粉碎，再进入分选机分选，如此重复下去。除尘器采用复膜材料滤袋，除尘效率为99.99％；排放气体粉尘密度在30mg/m3以下，低于国家规定的排放标准(60mg/m3)。分离回收的产品进入包装工序。
根据不同的产品要求，确定天然品与合成品的混合比例。一般情况天然品比例在80％-20％范围内调节；合成品比例在20％-80％范围内调节。若合成品比例100％，天然品比例0％，则为纯合成品防虫剂。具体调节方法是分别根据电子皮带秤的自动计量数据和水分含量，改变两种物料的进料量，并相应调整有关工序的工艺条件。
本发明制备的防虫剂物化指标如下状态 粉末状固体颜色 白色、粉白色或淡砖红色堆积密度 0.20-0.40g/cm3比表面积 20-380m2/g平均粒径 5-15μmSiO280％-90％重金属(以Pb计)≤5mg/kgpH值 6-7本发明防虫剂产品无毒，重金属含量在国家规定的食品及添加剂的限量标准以下，并在粮食加工后无残留；明显优于磷化物防虫剂。根据配比不同，全部杀死象鼻虫时间为1-3天；在同等条件下，硅藻土防虫剂全部杀死象鼻虫时间为5-14天。
从制备方法上，与“二次结晶法”相比，吨产品要少消耗65×104kcal的热量，并且省去了“雾化状态下加酸”，工艺相对简化。由于添加了硅藻土，产品成本低于纯合成品防虫剂。
本发明调节配比和工艺条件，可以制备出各种牌号的防虫剂，用于仓储粮防虫杀虫、家居杀虫以及家畜、家禽防虫杀虫。
实施例1、水玻璃模数3.0，以水稀释至比重1.05，用稀盐酸中和，温度40℃，搅拌速度200r./min.，终点pH值6。沉淀与母液在30℃老化16小时后，离心分离并洗涤至pH6，分离后的沉淀物含水55％。将此沉淀物送入红外烘道预干燥，烘道内气温110-150℃。在沉淀物含水降至30％后，经粉碎送入气流干燥1，干燥管进气温度为400℃。出料经再粉碎送入气流干燥2，进气温度为300℃。干燥的沉淀物经气流粉碎后进入分选工序，分选临界粒径5μm。分选出的合格的细料流与天然品混合一并进入除尘器；不合格的料流返回气流粉碎工序继续粉碎，再进入分选工序循环分选，直至合格为止。
硅藻土加工的工艺过程和工艺条件如正文所述。硅藻原土含水50％，干基SiO2含量80％。调节进料量使天然品与合成品的比例为3∶2。所得产品为淡砖红色粉末；堆积密度0.30g/cm3；比表面积90m2/g；平均粒径8μm；SiO2含量87％；重金属含量(以Pb计)3mg/kg；pH值7。用此产品与虫密度15个/kg(象鼻虫和麦蛾)的25kg大米混合，用量0.3％，温度25-32℃，相对湿度70％-83％，3天虫子全部死亡。在有虫环境保存60天，未见再生虫。用此样品按0.24％比例与25kg无虫大米混合，放在同一环境中，60天检查，仍未见生虫。
实施例2、调节进料比例，使天然品与合成品的比例为1∶4，其它工艺条件与实施例1基本相同。所得产品为粉白色；堆积密度0.20g/cm3；比表面积175m2；平均粒径6μm；SiO2含量89％；重金属含量(以Pb计)2mg/kg。按0.3％的用量与象鼻虫密度50个/kg的大米混合，24小时象鼻虫全部死亡。用此样品做杀蟑螂试验，在有水和食物的条件下，3天蟑螂全部死亡。
文献1、公开号CN 1366818A文献2、ZL 96104972.3
权利要求
1.一种无毒防虫剂，其外观为白色、粉白色或淡砖红色固体粉末，其特征是采用了人工合成的无定形SiO2和硅藻土烧成品按一定比例相混合的工艺配方；合成品比例在3％-100％范围内调节，硅藻土烧成品比例在97％-0％范围内调节。
2.根据权利要求
1所述的一种无毒防虫剂，其特征还在于其物理化学指标为比表面积20-380m2/g，平均粒径5-15μm，SiO2含量80％-90％，重金属以Pb计不大于5mg/kg。
3.权利要求
1、2所述的一种无毒防虫剂，其特征还在于，所制备的防虫剂，适用于仓储粮防虫杀虫、家居杀虫以及家畜、家禽防虫杀虫。
4.一种无毒防虫剂的生产方法，其特征是采用了人工合成的无定形SiO2与天然硅藻土为原料和两种物料分别加工计量，制成品在产品分离回收前的高速气流中均匀混合并一次性分离回收的工艺方法。
5.权利要求
4所述的一种无毒防虫剂的生产方法，其特征在于硅藻土加工采用了含水40％-50％的原土进料，制粒式初粉碎和由初粉碎起依次串联的气流干燥1、二次粉碎、气流干燥2、精土分选、分离以及由精土分选机粗料出口至分离器进口依次并联的第三次粉碎、气流干燥3和杂质分选工序构成的工艺流程。
6.权利要求
4所述的一种无毒防虫剂的生产方法，其特征在于合成品的制备采用了稀盐酸或稀硫酸与低浓度水玻璃溶液直接中和，低温老化，机械分离脱水后再采用红外线预干燥和两级气流干燥的方法以及气流粉碎、分选和一次性分离回收的工艺流程。
7.权利要求
4、6所述的一种无毒防虫剂的生产方法，其特征还在于采用高速离心或真空转鼓过滤分离稀溶液的沉淀物，使含水量降至50％-55％再置于燃烧煤气加热的红外烘道中预干燥；使含水量降至25％-30％后，再进行连续两级的气流干燥；气流干燥的热源为红外烘道的烟道气。
专利摘要
一种无毒防虫剂及其生产方法，属农药技术领域：
。采用了水玻璃和天然硅藻原土为原始材料，将人工合成的无定形SiO
文档编号A01N59/00GKCN1466877SQ03106957
公开日2004年1月14日 申请日期2003年3月6日
发明者尹兴伊 申请人:尹兴伊导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan