CN1206190C - 尿基有机－无机复混肥料的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种尿基有机-无机复混肥料的生产方法，该方法是将尿素和磷铵混合成浓缩肥料料浆，喷洒在造粒机内已经预置的有机物料和/或固体肥料上进行一次造粒，然后将所有物料送入转鼓造粒机或圆盘造粒机中进行二次造粒，得到尿基有机-无机复混肥料。该方法可直接采用尿素生产厂的尿液和磷铵生产厂的磷铵浓缩液与粒状固体物料混合进行两次造粒，充分利用料浆热量，造粒温度高，成球率由60%提高到95%，无需干燥，增加了生产能力，降低了生产成本，利用城市有机废弃物，使复混肥料养分结构更加合理，减轻了城市的环保压力，具有一定的社会效益。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种颗粒复混肥料的生产方法，更确切地说是涉及一种有机-无机复混肥料的生产方法。
背景技术
现有复混肥料的生产主要采用固体原料生产，就是将含氮、磷、钾的基础原料混合后送入转鼓造粒机或圆盘造粒机，物料在造粒机内团聚成球形颗粒，造粒后的物料直接输送到干燥窑内干燥，经过干燥的物料经冷却、筛分即得合格产品。该技术生产过程简单，操作易于掌握，但存在物料成粒时所需水分高，干燥负荷大，颗粒强度不高的缺陷。另外，造粒温度低，一般在20～40℃，不适于含氮量高(如氮含量20％以上)的复混肥料的生产。
中国专利申请CN1307550A公开了一种复合肥颗粒的制备方法，该方法是将10～40％的固体肥原料在熔化器内熔化，然后将熔融料引入造粒机内造粒，整个造粒过程不再加入水或含水溶液，不使用干燥方法。但该方法主要是依赖尿素熔融后粘附其它无机盐粉成粒，不适于有机肥的生产。
中国专利CN1048707C公开了一种熔融尿液联产复合肥的生产方法，该方法主要是利用尿素与氯化钾形成低共熔点料浆，然后喷在经腐殖酸活化处理磷矿粉制得的有机磷肥、普钙、钾盐等粉料上造粒，制成可含有机磷肥的氮磷钾复混肥料。但该法也仅适用于有机磷肥，也存在颗粒强度不高，成球率不高的缺陷。
《化肥工业》第26卷第1期介绍了一种熔体法制尿基氮磷钾复混肥的方法，该法是利用尿素厂一段或二段蒸发的尿素溶液(浓度≥95％)与磷铵和氯化钾熔融混合，采用喷淋造粒方法。但此法存在造粒喷头易堵塞，需要经常清理等问题。
近两年投产的采用尿素料浆制造复混肥料生产线，大多以生产无机复混肥料为主，生产有机-无机复混肥料的很少，而且引入有机物料后存在成球率不高、返料量大的缺陷，产品还需进一步干燥，提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种尿基有机-无机复混肥料的生产方法，该方法可直接采用尿素生产厂的尿液和磷铵生产厂的磷铵浓缩液与粒状固体物料混合进行两次造粒，成粒率显著提高，返料量大大减少，增加了生产能力，降低了生产成本。
本发明方法的基本原理是：根据尿素料浆易流动、磷铵料浆粘性高的特点，将二者合二为一形成流动性好、粘结性强的双料浆，该料浆通过泵或者加压装置喷洒到双轴造粒机内的有机原料与部分无机原料的混合物上，经过双轴造粒机的混合及初步粒化，同时伴随着大颗粒的破碎，混合物料的塑性提高，形成一定的粒度分布，出双轴造粒机的物料再进转鼓造粒机或者圆盘造粒机进一步滚圆和压实，形成了圆整光滑的粒状产品。
本发明的一种尿基有机-无机复混肥料的生产方法是这样实现的。本发明的方法包括如下步骤：尿素和磷铵搅拌混合成浓缩肥料料浆，喷洒在造粒机内已经预置的有机物料和/或固体肥料上进行一次造粒，然后将所有物料送入转鼓造粒机或圆盘造粒机中进行二次造粒，得到尿基有机-无机复混肥料。
现有单料浆生产复混肥料的过程中，需要额外补充蒸汽或水，无法提高造粒温度，且造粒后物料需要干燥。再者干燥需要很高的温度和合适的湿度，而高温可导致物料的熔融并沾到干燥器的内壁和刮板上，湿度过大使物料得不到很好的干燥。已报道的生产复混肥料的双料浆工艺同样由于最终必须引入蒸汽或水，因而也就需要干燥。
另外，加入有机物料后，由于有机物料本身的松散性，使得在造粒过程中成球率下降，返料增大，影响了装置的生产能力。本发明人经过大量的试验发现，本发明方法的双料浆工艺采用两次造粒技术则可明显提高造粒的成球率，而且可适用于不同配比的复混肥料的生产。
本发明的方法采用的尿素溶液是尿素生产过程中温度为100～140℃的尿素溶液，或者是固体尿素加热到100～130℃的尿素料浆，其浓度是80～99.7wt％。磷铵浓缩料浆的浓度是75～90wt％，所述的磷铵可以是磷酸一铵或者磷酸二铵。
所述的尿素和磷铵混合肥料料浆的浓度是80～98wt％，优选的浓度是90～95wt％。所述尿素与磷铵的重量比是0.2～5∶1，优选的比例是0.5～2∶1。
所述尿素磷铵混合料浆的加入量是30～60wt％，优选的是40～50wt％。
本发明的方法造粒时不需要再补充水，因而减轻了后序干燥工序的操作强度，降低了能耗。
所述一次造粒的温度是60～90℃，优选的是70～80℃；二次造粒的温度是55～80℃，优选的是60～65℃。所述的一次造粒是在双轴造粒机中进行。
所述的有机物料是任选自城市垃圾、禽畜粪便、腐殖酸、糖渣、草炭、味精下脚料、农作物秸杆中的一种或一种以上的混合物。
所述的固体肥料是任选自固体氮、磷、钾肥料以及中量、微量元素肥料，如尿素、硝酸铵、氯化铵、硝酸钾、普钙、重钙、磷铵、氯化钾、硫酸钾等。微量元素肥料可以是含有硼、铁、铜、锌、锰、钼、硅等的化合物。
本发明的方法在造粒时，还可添加固体填充物调节复混肥料氮磷钾养分含量的配比。固体填充物是任选自膨润土、高岭土、方解石粉、石膏粉中的一种或一种以上的混合物。
本发明中有机物料和固体肥料需要进行预处理，预处理后物料温度为50～80℃，优选为60～70℃，粒度＜2mm，优选的是＜0.5mm。
造粒后的肥料经过筛分，包装，即为有机-无机复混肥料产品。筛分后的大颗粒肥料经过破碎和小颗粒及细粉状肥料一起作为返料，再送入造粒机中造粒。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明的尿基有机-无机复混肥料的生产方法采用双料浆、两次造粒的工艺，生产过程中不再引入水，充分利用肥料料浆的热量，造粒温度高，成球率高，成球率可由60％提高到95％，无需干燥，革除了投资和操作费用很高的干燥系统，降低了能耗，节省了投资和生产成本。
2、本发明的方法可利用尿素生产厂和磷铵生产厂的的中间产品尿液和磷铵浓缩液，直接生产有机-无机复混肥料，省去了尿素、磷铵浓缩液的造粒、包装、运输等费用，也省去了尿素、磷铵制复混肥料时再破碎等操作，新的肥料生产工艺更加合理简便。
3、本发明的方法在无机化肥中加入有机质，可充分利用现有的有机废弃物，如畜禽粪便以及城市垃圾等，减轻城市的环保压力，具有一定的社会效益。也可避免长期使用无机肥造成的土壤板结现象，并使复混肥料的养分结构更加完全合理。
4、本发明的方法克服了熔体塔式造粒技术中造粒塔过高，造粒喷头易堵塞的缺陷。
具体实施方式
下面通过对本发明具体实施例的详细描述进一步阐述本发明，但实施例不是对本发明的限制。
实施例1：
取尿素厂二段蒸发器出口尿素溶液或溶体20千克，浓度大于85％，温度约130℃，加入粒度小于0.5毫米的磷酸一铵33千克，搅拌混合约2分钟，料浆温度100～120℃，形成的尿磷铵料浆通过泵输送到双轴造粒机与预处理过的城市垃圾35千克及氯化钾16千克混合造粒，经过初步成粒的物料再输送到转鼓造粒机中，二次造粒后的物料经冷却即为高浓度颗粒状尿基有机-无机复混肥料，该产品含N12％，P2O514％，K2O 10％，水分1.5％，产品的颗粒强度大于20牛顿/粒。
实施例2：
取磷酸一铵厂的浓缩料浆27千克，浓度约80％，温度约120℃，加入粒度小于2.0毫米的固体尿素15千克及粒度小于0.5毫米氯化钾16千克，搅拌混合约4分钟，料浆温度约100～120℃，料浆通过加压输送到双轴造粒机中，经过处理的禽畜粪便50千克作为返料混合造粒，造粒后的物料再送入圆盘造粒机，经二次造粒后的物料再冷却即得到中浓度尿基氮磷钾复混肥料产品，该产品规格为N-P2O5-K2O＝10-10-10，水分含量为2.0％。产品的颗粒强度大于15牛顿/粒。
实施例3：
固体尿素27千克加水3千克形成尿液料浆与与粒度小于0.5毫米的磷酸二铵33千克预先混合，共同加热到约120℃成为熔体料浆，该料浆通过泵输送到双轴造粒机，粒度小于0.5毫米氯化钾25千克与草炭15千克作返料，混合造粒后的物粒再送到转鼓造粒机中，得高浓度尿基氮磷钾复混肥料产品，该产品规格为N-P2O5-K2O＝15-15-15，水分含量为1.0％，颗粒强度大于30牛顿/粒。
实施例4：
取尿素厂二段蒸发器出口尿素料浆42千克，浓度大于95％，温度约130℃，再取磷铵厂的浓缩料浆25千克，浓度约80％，温度约120℃，同时喷入双轴造粒机，粒度小于1.0毫米硫酸钾20千克及腐殖酸20千克作返料，涂布造粒送入圆盘造粒机，得高浓度尿基氮磷钾复混肥料产品，该产品规格为N-P2O5-K2O＝20-10-10，水分1.5％，颗粒强度大于30牛顿/粒。
实施例5：
固体尿素17千克加入10千克水形成尿液料浆与粒度小于0.5毫米的磷酸一铵23千克混合，形成温度约120℃的混合料浆，该料浆通过泵输送到双轴造粒机，粒度小于0.5毫米硫酸钾16千克与味精下脚料44千克作返料，混合造粒后的物料再送到转鼓造粒机中，得低浓度有机-无机复混肥料产品，该产品规格为N-P2O5-K2O＝13-10-7，水分含量为3.0％，颗粒强度大于10牛顿/粒。
实施例6：
取尿素厂二段蒸发器出口尿素料浆25千克，浓度99.7％，温度约140℃，再取磷铵厂的浓缩料浆6千克，浓度约90％，温度约120℃，同时喷入双轴造粒机，粒度小于0.5毫米微量元素硼砂20克、硫酸锌30克及豆饼46千克、重钙10千克、硫酸钾14千克作返料，一次造粒后送入转鼓造粒机，得到低浓度有机-无机复混肥料产品，该产品规格为N-P2O5-K2O＝12-6-7，水分3.5％，颗粒强度大于8牛顿/粒。
实施例7：
取尿素厂二段蒸发器出口尿素料浆45千克，浓度大于95％，温度约130℃，再取磷铵厂的浓缩料浆20千克，浓度约85％，温度约125℃，同时喷入双轴造粒机，粒度小于1.0毫米硝酸钾20千克及腐殖酸20千克作返料，涂布造粒送入圆盘造粒机，得到高浓度有机-无机复混肥料产品，该产品规格为N-P2O5-K2O＝23-8-9，水分1.0％，颗粒强度大于30牛顿/粒。
Claims (8)
1、一种尿基有机-无机复混肥料的生产方法，其特征在于该方法包括如下步骤：浓度是80～99.7wt％的尿素溶液和浓度是75～90wt％的磷铵浓缩料浆搅拌混合成浓缩肥料料浆，尿素与磷铵的重量比是0.2～5∶1，混合后浓缩肥料料浆的浓度是80～98wt％，料浆喷洒在双轴造粒机内已经预置的有机物料和/或固体肥料上进行一次造粒，料浆的加入量是30～60wt％，一次造粒温度是60～90℃，有机物料是任选自城市垃圾、禽畜粪便、腐殖酸、糖渣、草炭、味精下脚料、农作物秸杆中的一种或一种以上的混合物，固体肥料是任选自固体氮、磷、钾肥料以及微量元素肥料，然后将所有物料送入转鼓造粒机或圆盘造粒机中进行二次造粒，二次造粒温度是55～80℃，得到尿基有机-无机复混肥料。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的尿素是尿素生产过程中温度为100～140℃的尿素溶液，或者是固体尿素加热到100～130℃的尿素料浆。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述浓缩肥料料浆的浓度是90～95wt％。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述尿素与磷铵的重量比是0.5～2∶1。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述尿素磷铵混合料浆的加入量是40～50wt％。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述一次造粒的温度是70～80℃，二次造粒的温度是60～65℃。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于在造粒时，可添加固体填充物调节肥料的养分含量。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于所述固体填充物是任选自膨润土、高岭土、方解石粉、石膏粉中的一种或一种以上的混合物。
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