專利名稱：氮磷鉀三元復肥的生產方法
技術領域：
本發明屬于氮磷鉀三元復肥的生產方法，特別涉及熔融法制高濃度氮磷鉀三元復肥的生產方法。
氮磷鉀三元復肥的生產方法，通常為固體法與料漿法。固體法是以尿素、磷銨、硫銨、碳銨、硝銨、普鈣、重鈣、氯化鉀、硫酸鉀等固體基礎肥料為原料，選取上述原料中的幾種按一定比例直接混合，添加一定水分造粒，再經干燥去除水分即可獲得所需復肥。料漿法是將上述基礎肥料的含水漿液同其固體顆粒造粒，經干燥制得成品復肥。盡管上述方法較為成熟，得到普遍采用，但也存在以下不足1．直接用固體基礎肥料混合造粒，由于摻混不均勻分層，降低了肥料的施用效率；2．造粒時添加水分或采用含水料漿，造粒后需干燥蒸發除去水分，不僅會造成部份養分損失，還會增加能耗與成本；3．尿素加水熔融不僅會導致尿素水解、增大氮的損失，還會生成有害物縮二脲；4．成粒強度較差，影響貯運保存及施用效果。
熔融法是近年來復肥制造領域的一種新的生產方法，相對于固體法和料漿法，其優點在于去掉了成粒后的蒸發干燥工序，且成粒強度大大提高。但熔融法畢竟是一種新的方法，還有待發展與完善。上海化工研究院化肥所陳明良等發表的《熔體法制尿基NPK復混肥的工藝研究》(化肥工業，第26卷第1期第31～33頁)中介紹了以固體尿素、磷酸一銨、氯化鉀為原料添加部分填充劑制16-16-16的三元復混肥的工藝步驟及相關參數，主要內容為將固體尿素、磷酸一銨、氯化鉀、填充劑采用油浴加熱至熔融，另按設定的尿素濃度加入沸水制備成所需料漿，采用油冷造粒。中國專利申請1040189A提供了一種“熔融噴漿造粒復合肥及制造方法”，該法是將尿素和硫酸鉀加水混合配制含N、K2O的熔融料漿，用加壓或機械方法將料漿送至造粒機造粒。上述兩份資料所記載的熔融法工藝的不足之處是在有尿素組成的熔融料漿的制備過程中加入了一定量的水，這樣將會使尿素水解生成有害物縮二脲并導致氮的損失，而且會增大復肥成品的含水量，降低顆粒強度和施用效率。
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種改進的熔融法制氮磷鉀三元復肥的生產方法，以提高產品成粒強度與施用效率并減少養分損失、降低生產成本。
本發明的目的是這樣實現的在制定工藝時，盡量降低熔融料漿的含水量并根據熔融料漿的流動性特點配以相應的造粒工藝。
本發明提供的方法以固體尿素或濃度為95％～99.5％的熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀為原料，具體操作如下1．以固體尿素、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀為原料生產三元復肥(1)混料將固體尿素、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀混合均勻。
(2)制備料漿將上述混合均勻的物料放入反應釜，在攪拌下加熱至90～130℃保溫5～10分鐘制備熔融料漿，料漿所含水分低于1％。
(3)造粒將熔融料漿送至造粒機造粒。經冷卻、篩分后即得符合規格的氮磷鉀三元復肥。
2．以濃度為95％～99.5％的熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀為原料生產三元復肥(1)混料將固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀混合均勻。
(2)制備料漿首先將熱尿素液加入反應釜，然后在攪拌下加入上述混合均勻的物料，加熱至90～130℃保溫5～10分鐘制備熔融料漿，料漿所含水分低于1％。
(3)造粒將熔融料漿送至造粒機造粒。經冷卻、篩分后即得符合規格的氮磷鉀三元復肥。
3．以濃度為95％～99.5％的熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀為原料生產三元復肥(1)混料將固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀混合均勻。
(2)制備料漿首先將熱尿素液加入反應釜，然后在攪拌下加入上述混合物料的10％～50％，加熱至90～130℃保溫5～10分鐘制備熔融料漿，料漿所含水分低于1％。
(3)造粒首先將未用于制備料漿的固體磷銨與固體氯化鉀或硫酸鉀的混合物料放入造粒機，然后將熔融料漿噴入造粒機造粒。經冷卻、篩分后即得符合規格的氮磷鉀三元復肥
4．以濃度為95％～99.5％的熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀生產三元復肥(1)混料將固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀混合均勻。
(2)造粒首先將上述混合均勻的物料放入造粒機，然后將溫度為140～145℃熱尿素液噴入造粒機造粒。經冷卻、篩分后即得符合規格的氮磷鉀三元復肥。
本發明提供的上述方法均采用轉筒式或盤式造粒機造粒。配料時，固體尿素或熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀的配比根據所需復肥的養分與規格確定，在滿足養分與氮磷鉀含量的前提下，從節約成本出發，可加入一定填料。所加入的填料，可以選用膨潤土、粘土或高嶺土。
本發明具有以下優點1．混合配料、攪拌熔融，能使物料充分混合，制出的復肥養分分布均勻，避免了固體物料摻混不勻、分層等，能為農作物均勻地提供養分，提高施肥效率。
2．成粒物性好，粒子強度提高50～80％，粒度均勻，便于貯運及施用。加熱熔融在幾乎無水的條件下進行，減少尿素水解損失。
3．與尿素生產廠結合，只需增加少量設備(但可減小尿素造粒塔負荷)便可與尿素聯產高濃度氮磷鉀三元復肥，能耗大大降低，投資遠小于普通復肥裝置。
4．產品養分含量高，可生產總養分為40～60％，N∶P2O5∶K2O為1∶1∶1、1∶0.5∶0.5等各種規格三元復肥，亦可按農作物生長所需養分配制，能更好地滿足現代農業生產科學施肥的需求。
下面以實施例對本發明所提供的方法作進一步說明。
實施例1本實施例以粒徑＜0.142毫米的固體尿素(N 45％)、固體氯化鉀(K2O 62％)、固體磷銨(N 11％、P2O553％)為原料，按下列方式配料尿 素 350公斤氯化鉀 300公斤磷 銨 350公斤操作時，首先將三種固體原料混合均勻，然后將混合均勻的物料加入攪拌反應釜，加熱至115～120℃保溫5～10分鐘制備熔融料漿，待熔融料漿制備好后用泵將其噴到轉筒式造粒機返料料幕上進行涂布造粒，冷卻后即可制得粒度為2～3毫米、N∶P2O5∶K2O=19∶19∶19，總養分為57％的氮磷鉀三元復肥1000公斤。
實施例2本實施例以濃度為99％的熱尿素液、粒徑＜0.142毫米的固體磷銨(N 11％、P2O545％)、固體氯化鉀(K2O 62％)為原料，按下列方式配料熱尿素液450公斤磷銨300公斤氯 化 鉀250公斤操作步驟如下1．分別將100公斤磷銨與50公斤氯化鉀、200公斤磷銨與200公斤氯化鉀混合均勻。
2．將熱尿素液加入反應釜，然后在攪拌下加入100公斤磷銨與50公斤氯化鉀的混合物料，加熱至115～120℃保溫5～10分鐘制備熔融料漿。
3．將200公斤磷銨與200公斤氯化鉀的混合物料加入轉筒式造粒機，并將熔融料漿噴入轉筒造粒機同固體物料進行團聚造粒。
4．向造粒機中通入冷空氣將粒子冷卻固化，冷卻后即可制得粒度為2～4毫米，N 23.5％、P2O513.5％、K2O 15％，總養分為52％的氮磷鉀三元復肥1000公斤。
實施例3本實施例以濃度為99％的熱尿素液、粒度小于0.142毫米的固體磷銨(N 11％、P2O545％)、固體氯化鉀(K2O 60％)為原料，按下列方式配料熱尿素液450公斤磷銨300公斤氯 化 鉀250公斤操作時，首先將固體磷銨與固體氯化鉀混合均勻并置于轉筒造粒機內，然后將140℃左右的尿素生產廠濃縮的熱尿素液送至轉筒造粒機涂布包裹造粒，約20～30分鐘，就可制得粒度為2～4毫米，N 23.5％、P2O513.5％、K2O 15％，總養分為52％的氮磷鉀三元復肥1000公斤。
實施例4本實施例以濃度為99％的熱尿素液、粒度小于0.142毫米的固體磷銨(N 11％、P2O545％)、固體硫酸鉀(K2O 52％)、粘土為原料，按下列方式配料
熱尿素液220公斤磷銨300公斤硫 酸 鉀250公斤粘土230公斤操作時，首先將固體磷銨、固體硫酸鉀、粘土混合均勻置于盤式造粒機內，再將溫度為140℃左右的尿素生產廠濃縮的熱尿素液均勻涂布包裹，約20～30分鐘，就可制得粒度為2～4毫米，N 13.5％、P2O513.5％、K2O 13％，總養分為40％的氮磷鉀三元復肥1000公斤。
權利要求
1．一種氮磷鉀三元復肥的生產方法，其特征在于以固體尿素、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀為原料，工藝步驟如下(1)混料將固體尿素、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀混合均勻。(2)制備料漿將上述混合均勻的物料放入反應釜，在攪拌下加熱至90～130℃保溫5～10分鐘制備熔融料漿，料漿所含水分低于1％。(3)造粒將熔融料漿送至造粒機造粒。經冷卻、篩分后即得符合規格的氮磷鉀三元復肥。
2．一種氮磷鉀三元復肥的生產方法，其特征在于以濃度為95％～99.5％的熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀為原料，工藝步驟如下(1)混料將固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀混合均勻。(2)制備料漿首先將熱尿素液加入反應釜，然后在攪拌下加入上述混合均勻的物料，加熱至90～130℃保溫5～10分鐘制備熔融料漿，料漿所含水分低于1％。(3)造粒將熔融料漿送至造粒機造粒。經冷卻、篩分后即得符合規格的氮磷鉀三元復肥。
3．一種氮磷鉀三元復肥的生產方法，其特征在于以濃度為95％～99.5％的熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀為原料，工藝步驟如下(1)混料將固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀混合均勻。(2)制備料漿首先將熱尿素液加入反應釜，然后在攪拌下加入上述混合物料的10％～50％，加熱至90～130℃保溫5～10分鐘制備熔融料漿，料漿所含水分低于1％。(3)造粒首先將未用于制備料漿的固體磷銨與固體氯化鉀或硫酸鉀的混合物料放入造粒機，然后將熔融料漿噴入造粒機造粒。經冷卻、篩分后即得符合規格的氮磷鉀三元復肥。
4．一種氮磷鉀三元復肥的生產方法，其特征在于以濃度為95％～99.5％的熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀為原料，工藝步驟如下(1)混料將固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀混合均勻。(2)造粒首先將上述混合均勻的物料放入造粒機，然后將溫度為140～145℃熱尿素液噴入造粒機造粒。經冷卻、篩分后即得符合規格的氮磷鉀三元復肥。
5．根據權利要求1或2或3或4所述的氮磷鉀三元復肥的生產方法，其特征在于采用轉筒式或盤式造粒機造粒。
6．根據權利要求1或2或3或4所述的氮磷鉀三元復肥的生產方法，其特征在于固體尿素或熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀的配比根據所需復肥的養分與規格確定，必要時還可加入填料。
7．根據權利要求6所述的氮磷鉀三元復肥的生產方法，其特征在于填料為膨潤土或粘土或高嶺土。
全文摘要
一種氮磷鉀三元復肥的生產方法,以固體尿素或濃度為99%～99.5%的熱尿素液、固體磷銨、固體氯化鉀或硫酸鉀為原料,采用熔融法制備,其主要工藝步驟是制備含水量小于1%的熔融料漿及完全用熔融料漿造粒或用熔融料漿與固體混合物料造粒或用熱尿素液與固體混合物料造粒。此種方法不僅生產的復肥養分分布均勻,成粒物性好,粒子強度提高50～80%,粒度均勻,便于貯運及施用,而且能減少氮的損失。
文檔編號C05G5/00GK1297869SQ9911740
公開日2001年6月6日 申請日期1999年12月1日 優先權日1999年12月1日
發明者梁斌, 邱禮有, 江禮科 申請人:四川大學