专利名称:氮磷钾硅四元肥料及其制备方法
技术领域：
本发明属于化学肥料技术领域：
，具体涉及一种氮磷钾硅四元肥料，并且还涉及该肥料的制备方法。
背景技术：
化肥在我国虽然已有多年的施用历史，但始终以氮、磷和钾复合肥为主。近年来， 含硅元素的化肥逐渐为人们所认识，这是因为硅对禾本科作物和蔓生科作物具有特殊的作 用，例如能促进植株光合作用，减轻铁、锰、铝、镉和铝等的金属离子对作物的毒害(污染) 以及调节作物对氮和磷的吸收与利用，在植物体内形成不同的硅酸体或称硅化细胞，从而 保护植物免遭病虫害的入侵。经对水稻、小麦和玉米等的粮食作物以及甘蔗等的经济作物 试验表明，施用硅肥后，增产程度可达10%左右。
硅是地壳和土壤中含量第二丰富元素，水稻是含硅量最多的植物之一，其茎叶中 二氧化硅(SiO2)的含量达10-20%，被称为硅酸植物的代表。自1926年美国加州大学 Sommer的研究率先提出硅是水稻生长的必要元素以来，硅素在水稻中的作用越来越受到人 们的重视，在高产水稻的一个生长季内可每亩(667m2)从土壤中带走75-130Kg的二氧化硅 (SiO2),加上水稻提供高产和土地复种指数(复种率)较高，作物每年从土壤中带走的硅素 远远大于氮、磷和钾养分的总和，靠土壤的自然风化已难以维持平衡，加上硅的淋溶渗透损 失，造成土壤严重缺硅(业界称贫硅)。
近年来，虽大力倡导秸秆还田，但由于秸秆中的硅素以蛋白石形式归返土壤，而蛋 白石并非有机物，而是非水溶和非晶态的SiO2,因而与土壤中本身存在的硅素一样需经过 若干年自然风化后才能供水稻植株吸收。此外，经调查和报道，朝鲜半岛缺硅土壤约占耕地 面积的30 %，日本达70 %以上，我国台湾省及东南亚地区在50 %以上，我国的缺硅耕地面 积也占50%左右。
增施硅肥逐渐成为水稻等禾本科植物生产中的一项增加产量、改善品质和增强抗 性(抵抗力)的重要措施，尤其是在禾谷类植物如水稻和小麦等在分蘖至拔节期即进入吸 收硅素的旺盛阶段施用硅肥，则上述效果十分明显。
我国有3亿亩水稻土壤缺硅，若施用硅素肥料，按每亩500Kg产量计算，每亩增产 10%即为50Kg/亩，那么可增产粮食150亿公斤，也等同于增加10%的可耕地3000万亩，因 此硅肥在农业上的应用不仅具有现实意义，而且有战略意义。
目前，我国施用的硅肥均为矿渣或炉渣硅肥，对比可由以下文献印证如发明专利 公开号CN86107166A公开了一种利用煤催化气化后的炉渣制取硅酸钾复合肥料的方法；又 如授权公告号CN100500622C介绍了脱硫灰渣与钾矿石复合焙烧生产钾钙硅酸复合肥料； 还如公开号CN101125772A推荐了用含钛高炉渣制备固态钙硫镁铁氮硅复合肥料的方法； 再如公开号CN101508610A揭示了用磷矿粉、钾长石、煤矸石、菱镁矿粉、氮肥、膨润土、硅澡 土和微量元素制成缓释长效复合肥料。
上述含硅肥料所存在的不足在于一是有效硅含量低，施用量和运输成本大并且不足以体现本申请人在上面提到的诸如增进植物光合作用、减轻铁、锰和铝的离子的毒害、 改善作物对氮和磷的吸收与作用和增强植物抵御病虫害侵袭的理想效果；二是由于他们所 属于拘溶性硅肥，植物不能直接吸收，因而增效效果差；三是含有一定量的重金属成分，易 对土壤产生污染并且影响粮食品质。
鉴上，在必要提供一种得以克服已有技术中的硅肥所存在的诸多不足的化学肥 料，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种无需使用矿渣或炉渣而藉以体现节约能耗、保护环境 和减少工艺环节以及运输成本、有助于植株直接吸收而藉以提高肥料利用率和功效以及节 省肥料资源、有利于改善土质而藉以避免污染土壤和保障粮食品质的氮磷钾硅四元肥料。
本发明的还一任务在于提供一种氮磷钾硅四元肥料的制备方法，该方法工艺步骤 简单并且能保障所述氮磷钾硅四元肥料的效果的全面体现。
一种氮磷钾硅四元肥料，其是由下列质量百分数的原料构成硅钾肥9 10%、尿 素11 25%、氯化钾10 20%、磷酸一铵23 35%、氯化铵12 26%、合成氨1. 3 1. 7%、硫酸2. 5 3%和凹凸棒土彡0. 05%。
一种氮磷钾硅四元肥料，其是由下列质量百分数的原料构成硅钾肥9 10%、尿 素11 25%、氯化钾10 20%、磷酸一铵23 35%、氯化铵12 26%、合成氨1. 3 1. 7%、硫酸2. 5 3%、凹凸棒土彡0. 05%和活性剂彡0. 2%0
本发明所述的硅钾肥的有效硅的质量百分含量为50 55%。
本发明所述的硫酸为稀硫酸。
本发明的还一任务是这样来完成的，一种氮磷钾硅四元肥料的制备方法，它包括 以下步骤
A)配料，先按质量百分比称取如下原料硅钾肥9 10%、尿素11 25%、氯化 钾10 20%、磷酸一铵23 35%、氯化铵12 26%和凹凸棒土< 0. 05%，然后将上述称 取的原料粉碎混勻，得到造粒用原料；
B)造粒，将造粒用原料引入造粒机造粒，在造粒过程中向造粒机内的造粒用原料 中加入质量百分比为1. 3 1. 7%的合成氨和质量百分比为2. 5 3%的硫酸，得到湿粒 料；
C)烘干，将湿粒料引入烘干机烘干，并且控制烘干机的进、出口温度，得到待分筛 的半成品干粒料；
D)分筛，将半成品的干粒料引入分筛装置分筛，得到颗粒状的氮磷钾硅四元肥料。
一种氮磷钾硅四元肥料的制备方法，它包括以下步骤
A)配料，先按质量百分比称取如下原料硅钾肥9 10%、尿素11 25%、氯化 钾10 20%、磷酸一铵23 35%、氯化铵12 26%和凹凸棒土< 0. 05%，然后将上述称 取的原料粉碎混勻，得到造粒用原料；
B)造粒，将造粒用原料引入造粒机造粒，在造粒过程中向造粒机内的造粒用原料 中加入质量百分比为1. 3 1. 7%的合成氨和质量百分比为2. 5 3%的硫酸，得到湿粒 料；[0024]C)烘干，将湿粒料引入烘干机烘干，并且控制烘干机的进、出口温度，得到待分筛 的半成品干粒料；
D)分筛并且在分筛后涂膜，先将半成品的干粒料引入分筛装置分筛，而后将分筛 的半成品干粒料引入包膜装置包膜，在包膜装置包膜的过程中向半成品干粒料中引入质量 百分比为< 0. 0032%的活性剂，得到颗粒状的并且表面包膜的氮磷钾硅四元肥料。
本发明在步骤B)中所述的造粒机为氨酸法转鼓造粒机；在步骤D)中所述的颗粒 的颗粒直径为2. 0-4. 5mm。本发明在步骤C)中所述的控制烘干机的进、出口温度是将进、出口温度分别控制 为 120 130°C和 55 65°C。
本发明提供的技术方案因不使用矿渣或炉渣，故不存在粉碎过程，从而可体现节 能、保护环境、减少工艺环节和运输成本；硅为可溶性硅，有助于根部直接吸收，避免肥料损 耗，增进肥效和节约肥料资源；有利于改善土质而藉以避免污染土壤和保障粮食品质。
具体实施方式
实施例1
A)配料，优选而非限于地使用由中国河南省安阳市菲达硅钾肥有限责任公司生产 销售的并且有效硅的质量百分含量为50-55 %的硅钾肥9 %、尿素11. 15 %、氯化钾20 %、 磷酸一铵29. 72%、氯化铵26%，凹凸棒土 0. 03%，然后将上述称取的原料粉碎并且混合均 勻，得到造粒用原料；
B)造粒，将由步骤A)得到的造粒用原料投入优选采用由中国江苏省宜兴市无锡 永春科技有限公司生产销售的型号为ZGW系列中的任意一种型号的氨酸化转鼓造粒机中， 并且向造粒机内即向造料粒内加入质量百分比为1.6%的合成氨和质量百分比为2. 5%的 稀硫酸(质量百分比浓度为98%)，加入的合成氨与稀硫酸进行氨酸反应，利用氨酸反应放 热所提供的热量使造粒机内的物料加热至50-60°C，优选的方案是控制合成氨与稀硫酸的 加入量，具体以物料的pH至5. 8 6. 2为准，得到湿粒料；
C)烘干，将由步骤B)得到的湿粒料引入回转式烘干机烘干，回转式烘干机的进口 (入口)温度为125°C，而出口温度为58°C，物料出回转式烘干机，得到待分筛的半成品干粒 料；
D)分筛，将由步骤C)得到的半成品干粒料引入分筛装置(分筛机)分筛，得到颗 粒状的并且颗粒直径为2. 0 4. 5mm的氮磷钾硅四元肥料。
实施例2
A)配料，硅钾肥10%、尿素24. 69%、氯化钾10%、磷酸一铵35%、氯化铵16%和 凹凸棒土 0. 01 %，然后将上述称取的原料粉碎并且混合均勻，得到造粒用原料；
B)造粒，将由步骤A)得到的造粒用原料投入优选采用由中国江苏省宜兴市无锡 永春科技有限公司生产销售的型号为ZGW系列中的任意一种型号的氨酸化转鼓造粒机中， 并且向造粒机内即向造料粒内加入质量百分比为1.3%的合成氨和质量百分比为3%的稀 硫酸(质量百分比浓度为98% )，得到湿粒料；
C)烘干，将由步骤B)得到的湿粒料引入回转式烘干机烘干，回转式烘干机的进口 (入口)温度为120°C，而出口温度为65°C，物料出回转式烘干机，得到待分筛的半成品干粒料；
D)分筛，将由步骤C)得到的半成品干粒料引入分筛装置(分筛机)分筛，得到颗粒状的并且颗粒直径为2. 0 4. 5mm的氮磷钾硅四元肥料，其余均同对实施例1的描述。
实施例3
A)配料，硅钾肥9.5%、尿素20%、氯化钾18%、磷酸一铵27. 99%和氯化铵20%， 凹凸棒土 0. 03%，然后将上述称取的原料粉碎并且混合均勻，得到待造粒料；
B)造粒，将由步骤A)得到的造粒料投入由实施例1和2所述的氨酸化转鼓造粒机 中，并且向造粒机内即向物料内加入质量百分比为1.5%的合成氨和质量百分比为2. 8% 的稀硫酸(质量百分比浓度为98% )，得到湿粒料；
C)烘干，将由步骤B)得到的湿粒料引入回转式烘干机烘干，回转式烘干机的进口 (入口)温度为130°C，出口温度为55°C，得到待分筛的半成品干粒料；
D)分筛并且在分筛后涂膜(包膜)，将由步骤C)得到的半成品干粒料引入分筛装 置(分筛机)分筛，在分筛后引入包膜装置即包膜机包膜，具体是向包膜机喷入即向处于包 膜机中的粒料喷入优选而非限于地使用由中国河北省石家庄市石家庄化工材料有限公司 生产销售的十二烷基二甲基甜菜碱BS-12活性剂质量百分比为0. 18%，使粒料的表面均勻 分布(包覆)活性剂层，得到表面包膜的颗粒状的并且颗粒直径为2. 0 4. 5mm的氮磷钾 硅四元肥料，其余均同对实施例1的描述。
权利要求
一种氮磷钾硅四元肥料，其特征在于其是由下列质量百分数的原料构成硅钾肥9～10％、尿素11～25％、氯化钾10～20％、磷酸一铵23～35％、氯化铵12～26％、合成氨1.3～1.7％、硫酸2.5～3％和凹凸棒土≤0.05％。
2.根据权利要求
1所述的氮磷钾硅四元肥料，其特征在于其是由下列质量百分数的原 料构成硅钾肥9 10%、尿素11 25%、氯化钾10 20%、磷酸一铵23 35%、氯化铵 12 26%、合成氨1. 3 1. 7%、硫酸2. 5 3%、凹凸棒土彡0. 05%和活性剂彡0. 2%。
3.根据权利要求
1或2所述的氮磷钾硅四元肥料，其特征在于所述的硅钾肥的有效硅 的质量百分含量为50 55%。
4.根据权利要求
1或2所述的氮磷钾硅四元肥料，其特征在于所述的硫酸为稀硫酸。
5.一种如权利要求
1所述的氮磷钾硅四元肥料的制备方法，其特征在于它包括以下步骤A)配料，先按质量百分比称取如下原料硅钾肥9 10%、尿素11 25%、氯化钾 10 20%、磷酸一铵23 35%、氯化铵12 26%和凹凸棒土< 0. 05%，然后将上述称取 的原料粉碎混勻，得到造粒用原料；B)造粒，将造粒用原料引入造粒机造粒，在造粒过程中向造粒机内的造粒用原料中加 入质量百分比为1. 3 1. 7%的合成氨和质量百分比为2. 5 3%的硫酸，得到湿粒料；C)烘干，将湿粒料引入烘干机烘干，并且控制烘干机的进、出口温度，得到待分筛的半 成品干粒料；D)分筛，将半成品的干粒料引入分筛装置分筛，得到颗粒状的氮磷钾硅四元肥料。
6.一种如权利要求
2所述的氮磷钾硅四元肥料的制备方法，其特征在于它包括以下步骤A)配料，先按质量百分比称取如下原料硅钾肥9 10%、尿素11 25%、氯化钾 10 20%、磷酸一铵23 35%、氯化铵12 26%和凹凸棒土< 0. 05%，然后将上述称取 的原料粉碎混勻，得到造粒用原料；B)造粒，将造粒用原料引入造粒机造粒，在造粒过程中向造粒机内的造粒用原料中加 入质量百分比为1. 3 1. 7%的合成氨和质量百分比为2. 5 3%的硫酸，得到湿粒料；C)烘干，将湿粒料引入烘干机烘干，并且控制烘干机的进、出口温度，得到待分筛的半 成品干粒料；D)分筛并且在分筛后涂膜，先将半成品的干粒料引入分筛装置分筛，而后将分筛的半 成品干粒料引入包膜装置包膜，在包膜装置包膜的过程中向半成品干粒料中引入质量百分 比为< 0. 0032%的活性剂，得到颗粒状的并且表面包膜的氮磷钾硅四元肥料。
7.根据权利要求
5或6所述的氮磷钾硅四元肥料的制备方法，其特征在于在步骤B)中 所述的造粒机为氨酸法转鼓造粒机；在步骤D)中所述的颗粒的颗粒直径为2. 0-4. 5mm。
8.根据权利要求
5或6所述的氮磷钾硅四元肥料的制备方法，其特征在于在步骤C)中 所述的控制烘干机的进、出口温度是将进、出口温度分别控制为120 130°C和55 65°C。
专利摘要
一种氮磷钾硅四元肥料及其制备方法，属于化学肥料技术领域：
。其是由下列质量百分数的原料构成硅钾肥9～10％、尿素11～25％、氯化钾10～20％、磷酸一铵23～35％、氯化铵12～26％、合成氨1.3～1.7％、硫酸2.5～3％和凹凸棒土≤0.05％。本发明提供的技术方案因不使用矿渣或炉渣，故不存在粉碎过程，从而可体现节能、保护环境、减少工艺环节和运输成本；硅为可溶性硅，有助于根部直接吸收，避免肥料损耗，增进肥效和节约肥料资源；有利于改善土质而藉以避免污染土壤和保障粮食品质。
文档编号C05G1/00GKCN101805219SQ201010142403
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月26日
发明者华卫, 施胜昔, 朱元培, 陈金虎 申请人:常熟市陆富新型肥料研发有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan