一种高品质颗粒状水溶肥的生产方法与流程

文档序号:12053962阅读:635来源:国知局

本发明涉及颗粒水溶肥技术领域,尤其是一种高品质颗粒状水溶肥的生产方法。



背景技术:

水溶肥是在未使用时呈现出固体状态,在使用的时候,将其采用溶剂进行配制成能够喷施方式进行施肥的化肥,是将氮磷钾三种元素肥进行简单的掺混而成。目前,市场上的水溶肥大多以粉末的状态存在,使得水溶肥在存贮过程中,受到压力时,容易发生结块,造成使用不方便,品质容易改变;并且粉末状的水溶肥容易受到原料杂质的影响,导致水溶肥品质不稳定,影响水溶肥使用效果,同时,单质原料混合后容易导致水溶肥中的杂质富集,使得制备的水溶肥的浓度较低,造成水溶肥的品质较差,在进行水溶处理后,进行喷施的效果较差。

基于此,将水溶肥制备成颗粒状,使得颗粒状的水溶肥不会影响水溶肥的品质,使得水溶肥保质期较长的技术研究得到了快速的发展,如申请号为CN201310712780和CN201410208091的文件,通过将原料进行熔融混合,再将原料置于造粒机中进行造粒处理,使得制备的水溶肥为颗粒状;但是,尽管现有技术中将水溶肥制备成颗粒状,但由于制备工艺中采用的是传统的造粒技术进行造粒处理,使得获得水溶肥在进行水溶过程中的分散程度较差,并且还是得水溶肥的营养元素在单颗粒水溶肥中的分布不均匀,进而造成单位重量的颗粒状水溶肥在与溶剂配制成液态喷施肥后,其中的营养成分不均衡,进而造成水溶肥喷施后的效果较差,使得水溶肥的品质较差,并且还会使得在制备过程中,导致单颗粒水溶肥中的杂质聚集较多,进而降低了水 溶肥的品质,同时,由于营养元素的不均衡,导致水溶肥在施肥过程中,会造成作物的局部营养过剩,造成烧叶现象,进而造成水溶肥的品质较差,阻碍了水溶肥在市场上的前景。

基于此,本研究者经过长期的探索和实践,将水溶肥形成颗粒状的过程中,采用将水溶肥在熔融状态下喷洒成液滴,并根据水滴化冰的原理,使得液滴形成固态的颗粒状,使得制备的颗粒的水溶肥中的品质较优,营养分布更加均匀,避免传统的挤压造粒或者其他造粒方式使水溶肥品质较差的缺陷,为高品质颗粒状水溶肥的制备过程带来了一种新思路。



技术实现要素:

为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种高品质颗粒状水溶肥的生产方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的:

一种高品质颗粒状水溶肥的生产方法,将磷酸与氨气混合后,加入硝酸铵溶液混合,浓缩处理至水分质量含量为1-2%,熔融处理至熔融态后,加入钾盐,升温形成共熔体,采用旋转喷头将共熔体在喷淋塔中喷洒,并在喷淋塔中下落过程中固化处理,获得颗粒状水溶肥。

具体是将磷酸溶液与氨气中和后,再向其中加入硝酸铵溶液搅拌均匀后,蒸发浓缩处理至水分质量含量为1-2%,置于熔融处理器中,处理至熔融态,再加入钾盐,调整温度为160-165℃处理至共熔体后,采用旋转喷头将共熔体在喷淋塔中喷洒成液滴,从喷淋塔塔底通入空气,使得液滴与空气进行传热固化后,获得颗粒状水溶肥。

具体是采用黄磷厂生产出来,质量浓度为85%的磷酸溶液,将其加水调配成质量浓度为46%后,再将其置于中和槽中,控制中和槽中的温度为110-130℃,搅拌10min后,通入氨气,调整pH值为2.8-3.2,压力为0.05MPa下反应10-20min,得到磷酸-铵溶液;调整磷酸-铵 溶液的质量浓度为74.5%,加入质量浓度为96%的硝酸铵溶液,硝酸铵溶液的加入量为使得N/P2O5为4∶3,搅拌混合均匀后,得硝铵磷溶液;将硝铵磷溶液送入循环蒸发器中蒸发至水分质量含量为1-2%,再将其置于熔融处理器中,采用温度为150-155℃将硝铵磷处理至熔融态后,再将钾盐加入与熔融态硝铵磷混合,并调整温度为160-165℃,使得钾盐与熔融态硝铵磷形成共熔体,再采用旋转喷头将共熔体于喷淋塔中喷洒成液滴,从塔底通入空气,使得液滴与空气进行传热固化后落于塔底,将塔底料筛分出粉末状的物料,获得颗粒状水溶肥。

所述的钾盐为硫酸钾、氯化钾、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或者几种的混合物。混合比为任意质量比。

所述的钾盐,其细度为≤0.5mm。

所述的硝酸铵溶液,其加入是与氨气同时加入到磷酸溶液中。

所述的钾盐,其加入是与浓缩处理至水分质量含量为1-2%的物料一起加入到熔融处理器中进行共熔处理的。

所述的粉末状的物料返回钾盐加入步骤,与钾盐一起加入循环处理。

所述的空气,其在传热处理后,将其作为蒸发浓缩中的热源提供。

与现有技术相比,其技术效果体现在:

本发明通过将配置好氮磷钾等大量元素的混合物,在共熔状态下,将其进行喷淋塔喷洒成液滴后,再经过从喷淋塔向下降落的过程得到固化处理,形成质地均匀,营养分布均匀,颗粒饱满的颗粒状水溶性肥,防止了水溶性肥中的杂质富集,提高了水溶性肥中的氮磷钾元素的浓度,改善了水溶性肥的品质。

本发明尤其是通过采用磷酸与氨气进行中和反应,再向其中加入硝酸铵溶液后,使得硝酸铵溶液与磷酸-铵溶液得到有效的融合,进 一步的使得氮磷元素在溶液中的分散均匀,再结合硝酸铵、磷酸-按的加入量的控制,使得氮磷的含量配比得到控制,再结合蒸发浓缩的处理,避免了浓缩过程中温度过高导致硝酸铵、磷酸-铵的分解,提高了产量和降低了成本;确保了水溶性肥中的氮磷元素的含量,再结合钾盐加入后进行共熔体制备处理或者在加入钾盐前将硝铵磷物料进行150-155℃的共熔处理后,再加入钾盐调整温度为160-165℃共熔体制备处理,使得氮磷钾营养元素得到有效的分散在共熔体中,再将共熔体进行喷洒成液滴后固化,进而改善了颗粒水溶肥内部的营养结构,改善了颗粒水溶肥的品质。

本发明通过在磷酸与氨气混合前,先加热处理后,使得磷酸中的杂质得到有效的排除,尤其是氟、硅等杂质形成气态被排除,进而提高了磷酸的纯度,再将其与氨气进行中和反应,硝酸铵溶液加入调配后,浓缩,进而防止了水溶性肥因为原料纯度不够导致的杂质聚集,再结合对溶液浓缩后制备成共熔体加入钾盐或者加入钾盐后制备成共熔体的操作,进而使得原料中的杂质得到有效的分散,降低了杂质的聚集度,再将其通过喷淋的方式形成液滴后固化处理,进而确保了水溶性肥单颗粒中的营养分散度,提高了水溶性肥的品质,改善了水溶性肥的喷施效果。

本发明的生产工艺无废弃物的排放,能够通过空气将能耗回收,降低了成本,并且其工艺简单,易于操作。

附图说明

图1为本发明的高品质颗粒状水溶肥的生产方法工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

如图1所示,一种高品质颗粒状水溶肥的生产方法,将磷酸与氨气混合后,加入硝酸铵溶液混合,浓缩处理至水分质量含量为1-2%,熔融处理至熔融态后,加入钾盐,升温形成共熔体,采用旋转喷头将共熔体在喷淋塔中喷洒,并在喷淋塔下落过程中固化处理,再将冷却固化处理后的固体进行筛分处理,将筛分后的合格颗粒作为成品进行包装,获得颗粒状水溶肥。将不合格的粉末状物料返回钾盐加入步骤中,进而避免物料的浪费,确保了颗粒状水溶肥的品质。

实施例2

采用黄磷厂生产出来,质量浓度为85%的磷酸溶液,将其加水调配成质量浓度为46%后,再将其置于中和槽中,控制中和槽中的温度为110℃,搅拌10min后,通入氨气,调整pH值为2.8,压力为0.05MPa下反应10min,得到磷酸-铵溶液;调整磷酸-铵溶液的质量浓度为74.5%,加入质量浓度为96%的硝酸铵溶液,硝酸铵溶液的加入量为使得N/P2O5为4∶3,搅拌混合均匀后,得硝铵磷溶液;将硝铵磷溶液送入循环蒸发器中蒸发至水分质量含量为1%,再将其置于熔融处理器中,采用温度为150℃将硝铵磷处理至熔融态后,再将钾盐加入与熔融态硝铵磷混合,并调整温度为160℃,使得钾盐与熔融态硝铵磷形成共熔体,再采用旋转喷头将共熔体于喷淋塔中喷洒成液滴,从塔底通入空气,使得液滴与空气进行传热固化后落于塔底,将塔底料筛分出粉末状的物料,获得颗粒状水溶肥。

所述的钾盐为硫酸钾。其细度为0.5mm。

实施例3

采用黄磷厂生产出来,质量浓度为85%的磷酸溶液,将其加水调配成质量浓度为46%后,再将其置于中和槽中,控制中和槽中的温度为130℃,搅拌10min后,通入氨气,调整pH值为3.2,压力为0.05MPa下反应20min,得到磷酸-铵溶液;调整磷酸-铵溶液的质量浓度为 74.5%,加入质量浓度为96%的硝酸铵溶液,硝酸铵溶液的加入量为使得N/P2O5为4∶3,搅拌混合均匀后,得硝铵磷溶液;将硝铵磷溶液送入循环蒸发器中蒸发至水分质量含量为2%,再将其置于熔融处理器中,采用温度为155℃将硝铵磷处理至熔融态后,再将钾盐加入与熔融态硝铵磷混合,并调整温度为165℃,使得钾盐与熔融态硝铵磷形成共熔体,再采用旋转喷头将共熔体于喷淋塔中喷洒成液滴,从塔底通入空气,使得液滴与空气进行传热固化后落于塔底,将塔底料筛分出粉末状的物料,获得颗粒状水溶肥。

所述的钾盐为氯化钾。其细度为0.4mm。

实施例4

采用黄磷厂生产出来,质量浓度为85%的磷酸溶液,将其加水调配成质量浓度为46%后,再将其置于中和槽中,控制中和槽中的温度为120℃,搅拌10min后,通入氨气,调整pH值为3,压力为0.05MPa下反应15min,得到磷酸-铵溶液;调整磷酸-铵溶液的质量浓度为74.5%,加入质量浓度为96%的硝酸铵溶液,硝酸铵溶液的加入量为使得N/P2O5为4∶3,搅拌混合均匀后,得硝铵磷溶液;将硝铵磷溶液送入循环蒸发器中蒸发至水分质量含量为1.5%,再将其置于熔融处理器中,采用温度为153℃将硝铵磷处理至熔融态后,再将钾盐加入与熔融态硝铵磷混合,并调整温度为162℃,使得钾盐与熔融态硝铵磷形成共熔体,再采用旋转喷头将共熔体于喷淋塔中喷洒成液滴,从塔底通入空气,使得液滴与空气进行传热固化后落于塔底,将塔底料筛分出粉末状的物料,获得颗粒状水溶肥。

所述的钾盐为硫酸钾。其细度为0.1mm。

实施例5

在实施例1的基础上,其他均同实施例1:

所述的钾盐为硫酸钾、氯化钾任意质量比混合物。

所述的钾盐,其细度为0.2mm。

所述的硝酸铵溶液,其加入是与氨气同时加入到磷酸溶液中。

实施例6

在实施例2的基础上,其他均同实施例2:

所述的钾盐为硫酸钾、氯化钾、氢氧化钾:任意质量比混合物。

所述的钾盐,其细度为0.3mm。

所述的硝酸铵溶液,其加入是与氨气同时加入到磷酸溶液中。

所述的钾盐,其加入是与浓缩处理至水分质量含量为1%的物料一起加入到熔融处理器中进行共熔处理的。

所述的粉末状的物料返回钾盐加入步骤,与钾盐一起加入循环处理。

实施例7

在实施例3的基础上,其他均同实施例3:

所述的钾盐为硫酸钾、氯化钾、氢氧化钾、碳酸钾任意质量比混合物。

所述的钾盐,其细度为0.1mm。

所述的硝酸铵溶液,其加入是与氨气同时加入到磷酸溶液中。

所述的钾盐,其加入是与浓缩处理至水分质量含量为2%的物料一起加入到熔融处理器中进行共熔处理的。

所述的粉末状的物料返回钾盐加入步骤,与钾盐一起加入循环处理。

实施例8

在实施例4的基础上,其他均同实施例4:

所述的钾盐为硫酸钾、氯化钾、碳酸钾任意质量比混合物。

所述的钾盐,其细度为0.3mm。

所述的钾盐,其加入是与浓缩处理至水分质量含量为1.5%的物料一起加入到熔融处理器中进行共熔处理的。

所述的粉末状的物料返回钾盐加入步骤,与钾盐一起加入循环处理。

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