CN109734543A - 一种镁钙硼复合肥的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁钙硼复合肥的生产方法。称取镁钙粉、硼砂、硫酸锌、硝铵水溶液、磷酸一铵工序浓缩液、硫酸钾和硫酸铵共同造粒，以高温蒸汽作为造粒机热源，并控制出料含水率和温度，即得到所需的镁钙硼复合肥。本发明首创以镁钙粉为原料生产镁钙硼复合肥，不仅变废为宝，避免堆置处理造成的资源浪费和环境污染；同时镁钙粉中含有的中量营养元素能够均匀地分散到化肥中得到充分利用，且价格低廉，能显著降低化肥制造成本。镁钙粉还具有防结剂作用，最终产品防结块效果显著。所得产品颗粒圆润、强度大，能改善土壤结构，补充土壤中养分的不足，使作物平衡吸收营养，提高农作物产量，改善农作物品质与环境质量。

Description

一种镁钙硼复合肥的生产方法

技术领域

本发明属于复合肥生产技术领域，具体是涉及一种以常用耐火材料镁钙粉为主要原料生产镁钙硼复合肥的方法。

背景技术

传统通用型化肥中的磷易被土壤固化，影响农作物的吸收利用。同时由于耕地施肥方式不科学，长期施用还会造成化肥用量的不断增加，会对环境造成损害。目前，我国通用型化肥产量已经严重过剩，为实现农业可持续发展、改变不平衡施肥对土壤、大气环境的污染，克服土壤肥力下降及土壤板结等问题，就需要改变以通用化肥为主的产品结构，逐步形成以氮、磷、钾为主、中微量元素配比合理的复合肥生产格局。

但现有普通复合肥的配比和养分形态尚不能很好地满足作物需要，利用率较低，造成资源与能源的浪费，增加农民负担，污染生态环境。并且，普遍使用的中量元素MgSO₄﹒7H₂O由于纯度高(纯度≥99％)，在化肥中的添加量较小，使得单位有效含量不均衡。中量元素氯化钙吸湿性较大，其使用易导致化肥结块，生产时还需要专门添加防结剂进行抑制；同时，MgSO₄﹒7H₂O和氯化钙的价格也较高，这些都增加了现有复合肥的制造成本。上述问题均制约了复合肥的大规模应用，不断研发高效新型复合肥料对确保我国粮食供给具有十分重要的意义。

而另一方面，镁钙粉的主要成分包括MgO 16％～31％，CaO 21％～37％，SiO₂1.16％，Fe₂O₃ 0.77％，Al₂O₃ 0.53％。但在现有技术中，仅有一部分镁钙粉被作为耐火材料利用，大量的镁钙粉则往往通过堆置进行处理，但堆置的镁钙粉会随雨水流走，造成资源的巨大浪费和环境污染。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用耐火材料镁钙粉生产镁钙硼复合肥的方法，充分利用镁钙粉中所含的中微量元素，变废为宝，降低复合肥生产成本，改善复合肥效能。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。

一种镁钙硼复合肥的生产方法，包括以下步骤：

(1)按重量份称取镁钙粉15.3～219.7份加入造粒机中；

(2)将7.6～9.8份硼砂和3.5～6.7份硫酸锌与5.3～8.9份温度79℃～95℃的热水混合均匀，控制混合物温度74℃～93℃并送入造粒机中；

(3)按重量份称取361～392份硝铵水溶液，195～307份从磷酸一铵浓缩工序蒸发器引出的磷酸一铵工序浓缩液，164～231份硫酸钾和131～194份硫酸铵加入造粒机中共同造粒；

(4)以高温蒸汽作为造粒机热源，蒸汽压力0.65MPa～0.83MPa、温度135℃～167℃、流速12m/s～27m/s、流量38～79份；

(5)控制造粒机出料含水率1.7％～3.5％，温度63～81℃，即得到所需的镁钙硼复合肥。

所述的镁钙粉中含氧化镁16％～31％、氧化钙21％～37％。

所述的硝铵水溶液浓度为86％～93％，磷酸一铵工序浓缩液浓度为56％～74％。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明首创以镁钙粉为原料生产镁钙硼复合肥。不仅能变废为宝，避免堆置处理造成的资源浪费和环境污染；同时镁钙粉中含有的中量营养元素MgO和CaO能够均匀地分散到化肥中得到充分利用，且价格低廉，能显著降低化肥制造成本。镁钙粉还具有防结剂作用，最终产品防结块效果显著。

2、所得镁钙硼复合肥呈颗粒状，粒度2～4mm的颗粒≥90％，颗粒圆润均匀，能满足作物高产需要，改善与维持土壤肥力状况，补偿因作物收获、气体挥发与淋失所造成的土壤养分缺失。

3、用硝铵水溶液替代成品硝铵，用磷酸一铵工序浓缩液替代成品磷酸一铵作为原料，显著节省生产成本，降低储存、倒运、加料等劳务费用，有效利用能源。

4、本发明方法使镁钙粉得到高效利用，所得复合肥能改善土壤结构，补充土壤中养分的不足，使作物平衡吸收营养，提高农作物产量，改善农作物品质与环境质量。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步地详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定，所有基于本发明教导所做的变化或等同替换均应属于本发明的保护范围。

实施例1

按重量份称镁钙粉15.3份加入造粒机中；在热水槽中加入温度79℃、5.3份热水，将7.6份硼砂，3.5份硫酸锌加入热水槽中溶解加热到74℃送入造粒机中，硼砂、硫酸锌溶解在水中体积增大，使硼砂、硫酸锌均匀的混合在造粒机的物料中；按重量份称361份硝铵水溶液，195份从MAP浓缩工序蒸发器引出的磷酸一铵工序浓缩液，164份硫酸钾，131份硫酸铵加入造粒机中共同造粒；将压力0.65MPa、温度135℃、流速12m/s、流量38份的蒸汽作为热源加入到造粒机中为物料提供热量；控制造粒机出料含水率1.7％，温度63℃，即得到所需的镁钙硼复合肥。所用镁钙粉中含氧化镁16％、含氧化钙21％。硝铵水溶液浓度为86％，磷酸一铵工序浓缩液浓度为56％。

实施例2

按重量份称镁钙粉21.6份加入造粒机中；在热水槽中加入温度81℃、5.9份热水，将8.3份硼砂，3.9份硫酸锌加入热水槽中溶解加热到78℃送入造粒机中，硼砂、硫酸锌溶解在水中体积增大，使硼砂、硫酸锌均匀的混合在造粒机的物料中；按重量份称368份硝铵水溶液，214份磷酸一铵工序浓缩液，187份硫酸钾，146份硫酸铵加入造粒机中共同造粒；将压力0.69MPa、温度139℃、流速15m/s、流量42份的蒸汽作为热源加入到造粒机中为物料提供热量；控制造粒机出料含水率1.8％，温度65℃，即得到所需的镁钙硼复合肥。所用镁钙粉中含氧化镁18％、含氧化钙24％。硝铵水溶液浓度为87％，磷酸一铵工序浓缩液浓度为57％。

实施例3

按重量份称镁钙粉27.8份加入造粒机中；在热水槽中加入温度84℃、6.4份热水，将8.9份硼砂，4.3份硫酸锌加入热水槽中溶解加热到81℃送入造粒机中，硼砂、硫酸锌溶解在水中体积增大，使硼砂、硫酸锌均匀的混合在造粒机的物料中；按重量份称379份硝铵水溶液，226份磷酸一铵工序浓缩液，193份硫酸钾，161份硫酸铵加入造粒机中共同造粒；将压力0.71MPa、温度143℃、流速17m/s、流量46份的蒸汽作为热源加入到造粒机中为物料提供热量；控制造粒机出料含水率2.3％，温度为69℃，即得到所需的镁钙硼复合肥。所用镁钙粉中含氧化镁23％、氧化钙26％。硝铵水溶液浓度为88％，磷酸一铵工序浓缩液浓度为58％。

实施例4

按重量份称镁钙粉91.4份加入造粒机中；在热水槽中加入温度87℃、6.9份热水，将9.1份硼砂，5.4份硫酸锌加入热水槽中溶解加热到83℃送入造粒机中，硼砂、硫酸锌溶解在水中体积增大，使硼砂、硫酸锌均匀的混合在造粒机的物料中；按重量份称382份硝铵水溶液，247份磷酸一铵工序浓缩液，201份硫酸钾，173份硫酸铵加入造粒机中共同造粒；将压力0.75MPa、温度152℃、流速23m/s、流量52份的蒸汽作为热源加入到造粒机中为物料提供热量；控制造粒机出料含水率2.6％，温度72℃，即得到所需的镁钙硼复合肥。所用镁钙粉中含氧化镁25％、氧化钙28％。硝铵水溶液浓度为89％，磷酸一铵工序浓缩液浓度为62％。

实施例5

按重量份称镁钙粉132.4份加入造粒机中；在热水槽中加入温度89℃、7.6份热水，将9.3份硼砂，5.9份硫酸锌加入热水槽中溶解加热到86℃送入造粒机中，硼砂、硫酸锌溶解在水中体积增大，使硼砂、硫酸锌均匀的混合在造粒机的物料中；按重量份称386份硝铵水溶液，273份磷酸一铵工序浓缩液，214份硫酸钾，178份硫酸铵加入造粒机中共同造粒；将压力0.79MPa、温度159℃、流速24m/s、流量65份的蒸汽作为热源加入到造粒机中为物料提供热量；控制造粒机出料含水率2.9％，温度74℃，即得到所需的镁钙硼复合肥。所用镁钙粉中含氧化镁27％、氧化钙31％。硝铵水溶液浓度为90％，磷酸一铵工序浓缩液浓度为65％。

实施例6

按重量份称镁钙粉184.2份加入造粒机中；在热水槽中加入温度93℃、8.3份热水，将9.6份硼砂，6.3份硫酸锌加入热水槽中溶解加热到91℃送入造粒机中，硼砂、硫酸锌溶解在水中体积增大，使硼砂、硫酸锌均匀的混合在造粒机的物料中；按重量份称389份硝铵水溶液，294份磷酸一铵工序浓缩液，217份硫酸钾，186份硫酸铵加入造粒机中共同造粒；将压力0.81MPa、温度163℃、流速26m/s、流量72份的蒸汽作为热源加入到造粒机中为物料提供热量；控制造粒机出料含水率3.2％，温度78℃，即得到所需的镁钙硼复合肥。所用镁钙粉中含氧化镁29％、氧化钙35％。硝铵水溶液浓度为92％，磷酸一铵工序浓缩液浓度为71％。

实施例7

按重量份称镁钙粉219.7份加入造粒机中；在热水槽中加入温度95℃、8.9份热水，将9.8份硼砂，6.7份硫酸锌加入热水槽中溶解加热到93℃送入造粒机中，硼砂、硫酸锌溶解在水中体积增大，使硼砂、硫酸锌均匀的混合在造粒机的物料中；按重量份称392份硝铵水溶液，307份磷酸一铵工序浓缩液，231份硫酸钾，194份硫酸铵加入造粒机中共同造粒；将压力0.83MPa、温度167℃、流速27m/s、流量79份的蒸汽作为热源加入到造粒机中为物料提供热量；控制造粒机出料含水率3.5％，温度81℃，即得到所需的镁钙硼复合肥。所用镁钙粉中含氧化镁31％、氧化钙37％。硝铵水溶液浓度为93％，磷酸一铵工序浓缩液浓度为74％。

应用实施例1

对实施例1～7所得镁钙硼复合肥进行检测，以市售总养分≥40％复合肥作为对照，结果见表1。

表1.镁钙硼复合肥产品检测

根据表1结果可见，本发明的镁钙硼复合肥具有颗粒圆润、强度大、养分均匀等特点。该产品养分配比NPK(20-10-10)，产品为粒状，粒子均匀光滑，2-4mm粒径颗粒≥90％，运输、贮存、施用极为方便。质量提高，提高了产品的颗粒强度，避免了结块的产生，在储存和运输过程中，产品不容易粉化变质，而且外观质量也得到了一定的改善，变得更加圆润，光滑。

应用实施例2

2018年5月7日～2018年10月13日，在云南省曲靖市陆良县板桥镇应用本发明镁钙硼复合肥进行水稻栽培对比实验。

实验条件：20亩水稻示范田，水田插秧栽培；实验组--本发明镁钙硼复合肥45Kg/每亩，对照组--磷复肥45Kg/每亩。

测产结果表明，应用本发明镁钙硼复合肥湿谷亩产比对照增产52.58％，具体见表2。

表2镁钙硼复合肥的增产效果

根据表2结果可知，实验组比对照组水稻湿谷每亩增产447.557Kg，增产效果显著。

本发明镁钙硼复合肥能够提高植物对养分的利用吸收能力，主要用于粮食、蔬菜、果树等经济作物及观赏作物的基肥和追肥。增加产量和提高品质的效果。粒子均匀光滑，养分结构均衡全面。肥效好，利用率高，作物吸收利用好，使用方法灵活；富含中微量元素，营养全面，使用安全。

应用实施例3

工艺、设备和成本对比：

1、现有工艺生产1吨NPK(20-10-10)产品，需要0.31吨磷酸二铵，0.31吨×2500元＝775(元/t)，0.34吨硝铵，0.34吨×1600元＝544(元/t)，0.295吨硫酸钾，0.295吨×3100元＝914.5(元/t)，0.053吨MgSO₄﹒7H₂O七水硫酸镁，0.053吨×1000元＝53(元/t)，0.0015吨防结剂，0.0015吨×18000元＝27(元/t)，磷酸二铵、硝铵储存、倒运、加料等劳务费用213元，总共775+544+914.5+53+27+213＝2526.5(元/t)。时间为1.5小时。生产10t磷复肥的成本为2526.5元×10＝25265元，时间为15小时。

2、本发明工艺生产1吨镁钙硼复合肥，需要0.0278吨镁钙粉，0.0278吨×236元＝6.560(元/t)，需要0.0089吨Na₂B₄O₇﹒10H₂O四硼酸钠的十水合物，0.0089吨×4300元＝38.27(元/t)，0.0043吨ZnSO₄﹒7H₂O七水硫酸锌，0.0043吨×3300元＝14.19(元/t)，0.379吨硝铵溶液，0.379吨×1600元＝606.4(元/t)，0.266吨磷酸一铵浓缩液，0.266吨×2980元＝792.68(元/t)，0.193吨硫酸钾，0.193吨×3100元＝598.3(元/t)，0.161吨硫酸铵，0.161吨×650元＝104.65(元/t)，0.046吨蒸汽，0.046吨×97元＝4.462元/t)，总共6.560+38.27+14.19+606.4+792.68+598.3+104.65+4.462＝2165.512(元/t)。时间为0.7小时。生产10t磷复肥的成本为2165.512元×10＝21655.12元，时间为7小时。

两者相比能够节约25265元-21655.12元＝3609.88元,且产品的内、外在质量得到了极大的提升。作物易吸收，品质优良，利用率高。肥效利用率高，用途广泛。

Claims (3)

1.一种镁钙硼复合肥的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按重量份称取镁钙粉15.3～219.7份加入造粒机中；

(2)将7.6～9.8份硼砂和3.5～6.7份硫酸锌与5.3～8.9份温度79℃～95℃的热水混合均匀，控制混合物温度74℃～93℃并送入造粒机中；

(3)按重量份称取361～392份硝铵水溶液，195～307份从磷酸一铵浓缩工序蒸发器引出的磷酸一铵工序浓缩液，164～231份硫酸钾和131～194份硫酸铵加入造粒机中共同造粒；

(4)以高温蒸汽作为造粒机热源，蒸汽压力0.65MPa～0.83MPa、温度135℃～167℃、流速12m/s～27m/s、流量38～79份；

(5)控制造粒机出料含水率1.7％～3.5％，温度63～81℃，即得到所需的镁钙硼复合肥。

2.根据权利要求1所述的镁钙硼复合肥生产方法，其特征在于：所述的镁钙粉中含氧化镁16％～31％、含氧化钙21％～37％。

3.根据权利要求1所述的镁钙硼复合肥生产方法，其特征在于：所述的硝铵水溶液浓度为86％～93％，磷酸一铵工序浓缩液浓度为56％～74％。