CN104496566A - 一种大颗粒尿素表面再造方法 - Google Patents
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Abstract
一种大颗粒尿素表面再造方法，其涉及尿素加工制造技术领域。其包括的步骤为：首先将大颗粒尿素置于带抄板和加热风管的滚筒中使其顺时针或逆时针运动，然后将再造液缓慢均匀的喷涂于大颗粒尿素表面，颗粒与滚筒、抄板、颗粒之间的摩擦运动，使得尿素表面凸起的部分被软化或受外力作用溶解于再造液体中，尿素在烘干的过程中，溶解于再造液中的尿素再次结晶并填补于大颗粒尿素表面低凹的部分，最后大颗粒圆尿素变得光滑圆润，热风机干燥变硬后完成表面处理。通过上述处理，可以明显提高其表面硬度，并改善表面光滑度，从而获得了高硬度、高圆润度的颗粒尿素，提高涂覆树脂材料在大颗粒尿素表面的均匀性和完整性，从而降低树脂包衣率而达到降低生产成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及尿素加工制造技术领域，具体涉及一种大颗粒尿素表面再造方法。
背景技术
化学肥料作为作物生长所需要的养分来源，对于养分的控制释放就十分重要。近年来新型肥料得到广泛关注，缓控释肥料与常规肥料相比可以根据作物需求自动调节养分释放，即不会释放不足造成植物养分缺乏，也不会释放过量造成养分流失与浪费，明显提高了化肥利用率，减少肥料用量；减少施肥次数，节省劳力；减轻农作物病虫害和改善农产品品质等优点，近些年成为农业部重点推广肥料之一。
缓控释肥料主要是在传统肥料为核芯肥料外覆层可生物降解的有机包膜剂。一般工厂生产得大颗粒尿素表面粗糙、凹凸不平、粒度分布不均匀、色泽暗淡等缺陷，在包膜时易造成包衣不完整，导致初期养分释放率大大增加，这样就需要重复多次包衣，对于薄膜包衣技术而言，这就增加了包膜成本，而且生产率降低。所以若大颗粒尿素外观光滑且圆润，不仅可以提高生产率降低生产成本，而且美化了大颗粒尿素外观品质，增强市场竞争力。
US6039781涉及到一种肥芯的表面修饰技术，将亚麻油+粘土/硅藻土等粘结剂混合后涂布在肥芯表面以弥补肥料表面的各种缺陷，通过这一技术手段减少了包膜缺陷，降低了养分初期溶出率。US6663686也介绍了先在肥料表面涂布少量蜡可改善养分溶出性能。这些方法虽然比物理筛选方法收到得效果更好，但是上述肥料表面预涂布技术涉及到在肥料表面涂布新的物质，一是对预涂布材料会有比较高的要求，二是预涂布层的厚度及与基体的附着性有限，相应地对基体的表面性状改善有限。
CN101659583A公开了一种颗粒肥料的后处理方法，将颗粒肥料置于转鼓中运动后，将尿素和/或硝铵加粘结剂涂布液涂布于颗粒肥料表面，干燥即得。虽然喷涂材料没有添加新物质，但是粘结剂易使得颗粒肥料产生结块，而且涂布材料使用量大，生产成本增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种大颗粒尿素的表面再造方法，大颗粒尿素经本发明的方法处理后，可明显改善其表面光滑度，提高表面硬度，从而达到包膜均匀完整，有效降低了树脂包衣率，进一步降低了生产成本。 为了解决背景技术所解决的问题，本发明是采用以下步骤：
将大颗粒尿素置于带抄板和加热风管的滚筒中使其顺时针或逆时针运动；
将再造液缓慢均匀的喷涂于大颗粒尿素表面，颗粒与滚筒、抄板、颗粒之间的摩擦运动，使得尿素表面凸起的部分被软化或受外力作用溶解于再造液体中，尿素在烘干的过程中，溶解于再造液中的尿素结晶并填补于大颗粒尿素表面低凹的部分；
当大颗粒尿素变得光滑圆润，热风机干燥变硬后即得。
所述的溶液为水、或甲醛水溶液、或脲甲醛水溶液。所述的再造液为甲醛和/或脲甲醛水溶液，甲醛和/或脲甲醛占再造液的质量比为1%-10%；所述的再造液占大颗粒尿素质量比，以干基计，为所述大颗粒尿素的0.2%-2.0%。如所述的大颗粒尿素硬度在40N以上，再造液为水溶液；如所述大颗粒尿素硬度在20-40N之间，再造液为甲醛水溶液和/或脲甲醛水溶液。
本发明中，为了使再造液均匀喷涂于大颗粒尿素表面，所述喷涂可少量多次进行；所述大颗粒尿素表面总的涂布量，以干基计，优选为所述大颗粒尿素质量的0.4%-1.5%；更优选0.5%-1.2%；最优选0.7%-1.0%。所述涂布液中甲醛和/或脲甲醛的质量浓度优选3%-8%，更优选5%-6%。
本发明所涉及到的甲醛和/或脲甲醛水溶液的配制浓度以保证溶液滴加在大颗粒尿素上后能够分布于整个表面，所以一般控制在1%-10%，优选3%-8%，更优选5%-6%。同时为了使其在滚筒中均匀运动，与抄板、滚筒壁、颗粒之间表面摩擦受力均匀，表面圆润光滑，一般选择滚筒的直径为0.5-10米，优选为1-8米，更优选的为2-7米，最优选的为3-5米；大颗粒尿素的堆料高度为0.1-1米，优选为0.3-0.7米，更优选的为0.4-0.6米。为了使大颗粒尿素表面快速成型，滚筒中通入干燥的热空气，热空气的温度一般选择70℃-180℃，优选90℃-150℃，更优选100℃-130℃。
本发明具有以下优点：
1、再造液是基体肥料养分之一或者挥发性好的物质，没有引入任何其他新的物质，大颗粒尿素本身性能没有改变；
2、使用甲醛、或脲甲醛水溶液喷涂大颗粒尿素表面可明显提高大颗粒尿素得硬度，使得易包膜成型；
3、再造液使用量少，而且工艺设备简单，不仅降低了生产成本，而且提高了产品品质。
附图说明：
图1为未经表面处理以及经过本发明处理的包衣尿素释放曲线对比图。
具体实施方式
本发明提供了一种大颗粒尿素表面再造方法，该方法主要用于大颗粒尿素表面涂层。喷涂步骤大致如下：
首先将大颗粒尿素预热至一定温度，然后进入一个滚动的转鼓中，转鼓可以包含有帮助肥料翻动的均布抄板，转鼓中带有一个大梁，其间分布有数个喷嘴；
将再造液滴加喷到滚动的化肥颗粒表面，随着化肥颗粒的滚动，该溶液分散于全部化肥颗粒表面，形成一层薄薄的液膜，水分快速蒸发，甲醛和/或脲甲醛固化与化肥表面，使得化肥颗粒表面的毛躁现象减少，再加上湿润状态下颗粒表面软化，在颗粒之间的摩擦作用下，颗粒的光滑度和硬度得到进一步的提高。
待再造液干燥后，再通过下一个喷嘴加入一次再造液，以此类推，直至获得满意的光滑颗粒为止，两次涂布的时间间隔为1-5min。
如果肥料是用于包膜的话，上述涂布过程就可以设计成包膜肥芯的预处理工序，颗粒肥料的涂布温度可以设定到与包膜温度相同，节约能耗，方便工艺控制。
如果包膜是在转鼓实施的话，甚至可以将预涂布与包膜设计在同一个转鼓中。
以下通过具体实施例来对涂布过程及其效果进行说明。
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂盒材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1：喷涂硬度大于40N的大颗粒尿素
称取江苏双多公司提供得2.00-4.75mm大颗粒尿素5.0kg, 装入带有4根均布抄板得滚筒中，调整转速使得尿素顺时针均匀运动。通过计量泵加入定量再造液，1次加水为100g, 喷嘴将水雾化喷于大颗粒尿素表面，表面迅速湿润软化，然后在热风机的作用下迅速风干。1-2分钟后再喷涂第二层，依次喷涂几层直到大颗粒尿素表面光亮圆滑。待尿素干燥后，出料，颗粒尿素没有粘结和团聚，再造后的颗粒尿素养分含量没有任何变化。通过再造处理，大颗粒尿素圆润度和光泽度明显提高。
实施例2：喷涂硬度20-40N的大颗粒尿素
1、再造液得配制：称取30g甲醛加入500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度。制得甲醛溶液质量浓度为6%。
2、称取江苏双多公司提供得2.00-4.75mm大颗粒尿素5.0kg, 装入带有4根均布抄板得滚筒中，调整转速使得尿素顺时针均匀运动。通过计量泵加入定量再造液，1次加液量为60g, 喷嘴将水雾化喷于大颗粒尿素表面，表面迅速湿润软化，然后在热风机的作用下迅速风干。1-2分钟后再喷涂第二层，依次喷涂几层直到大颗粒尿素表面光亮圆滑。甲醛水溶液喷涂量约为0.3%。待尿素干燥后，出料，颗粒尿素没有粘结和团聚，再造后的颗粒尿素养分含量没有任何变化。通过再造处理后，大颗粒尿素的圆润度和硬度明显提高。
实施例3：喷涂硬度20-40N的大颗粒尿素
1、再造液得配制：称取30g甲醛和20g脲甲醛加入500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度。制得甲醛-脲甲醛溶液质量浓度为10%。
2、称取江苏双多公司提供得2.00-4.75mm大颗粒尿素5.0kg, 装入带有4根均布抄板得滚筒中，调整转速使得尿素顺时针均匀运动。通过计量泵加入定量再造液，1次加液量为50g, 喷嘴将水雾化喷于大颗粒尿素表面，表面迅速湿润软化，然后在热风机的作用下迅速风干。1-2分钟后再喷涂第二层，依次喷涂几层直到大颗粒尿素表面光亮圆滑。甲醛-脲甲醛喷涂量约为0.5%，待尿素干燥后，出料，颗粒尿素没有粘结和团聚，再造后的颗粒尿素养分含量没有任何变化。通过再造处理后，大颗粒尿素的圆润度和硬度明显提高。
实施例4：制备包膜尿素
称取实例3表面再造处理后得大颗粒尿素5.0kg在包衣机中加热到50～70℃，将配制好的有机聚合物包膜剂按核心肥料总量的1%～2%输入包衣机中，有机聚合物包膜剂与不断运动的大颗粒尿素混合，并迅速均匀的分配到大颗粒尿素的表面，约4~6分钟后，有机聚合物包膜剂在大颗粒尿素表面固化为致密坚韧光滑的膜层，重复上述包衣步骤3~5次直至完成包衣过程，待冷却后得到包膜尿素。
Claims (8)
1.一种大颗粒尿素表面再造方法，其特征在于它包含的步骤为：首先将大颗粒尿素置于带抄板和加热风管的滚筒中使其顺时针或逆时针运动，然后将再造液缓慢均匀的喷涂于大颗粒尿素表面，颗粒与滚筒、抄板、颗粒之间的摩擦运动，使得尿素表面凸起的部分被软化或受外力作用溶解于再造液体中，尿素在烘干的过程中，溶解于再造液中的尿素结晶并填补于大颗粒尿素表面低凹的部分，最后大颗粒尿素变得光滑圆润，热风机干燥变硬后即得。
2.根据权利要求1所述的一种大颗粒尿素表面再造方法，所述的再造溶液为水、或甲醛水溶液、或脲甲醛水溶液。
3.根据权利要求1、2中所述的一种大颗粒尿素表面再造方法，其特征在于：如所述大颗粒尿素硬度在40N以上，再造液为水溶液；如所述大颗粒尿素硬度在20-40N之间，再造液为甲醛水溶液和/或脲甲醛水溶液。
4.根据权利要求1、2所述的一种大颗粒尿素表面再造方法，所述再造液占大颗粒尿素质量比，以干基计，为所述大颗粒尿素的0.2%-2.0%，优选为0.4%-1.5%，更优选的为0.5%-1.2%，最优选的为0.7%-1.0%。
5.根据权利要求1、2所述的一种大颗粒尿素表面再造方法，所述的再造液为甲醛水溶液，甲醛占再造液的质量比为1%-10%，优选的为3%-8%，更优选的为5%-6%；
根据权利要求1、2所述的一种大颗粒尿素表面再造方法，所述的再造液为脲甲醛水溶液，脲甲醛占再造液的质量比为1%-10%，优选的为3%-8%，更优选的为5%-6%。
6.根据权利要求1中所述的一种大颗粒尿素表面再造方法，其特征在于：将大颗粒尿素置于带抄板的滚筒中，使其顺时针或逆时针运动，滚筒的直径为0.5-10米，优选为1-8米，更优选的为2-7米，最优选的为3-5米。
7. 根据权利要求1、7中所述的一种大颗粒尿素表面再造方法，其特征在于：大颗粒尿素的堆料高度为0.1-1米，优选为0.3-0.7米，更优选的为0.4-0.6米。
8.根据权利要求1、7、8中所述的一种大颗粒尿素表面再造方法，其特征在于：滚筒中通入干燥的热空气，热空气的温度为70℃-180℃，优选为90℃-150℃，更优选的为100℃-130℃。
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