專利名稱：尿基有機(jī)－無機(jī)復(fù)混肥料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顆粒復(fù)混肥料的生產(chǎn)方法，更確切地說是涉及一種有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有復(fù)混肥料的生產(chǎn)主要采用固體原料生產(chǎn)，就是將含氮、磷、鉀的基礎(chǔ)原料混合后送入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)或圓盤造粒機(jī)，物料在造粒機(jī)內(nèi)團(tuán)聚成球形顆粒，造粒后的物料直接輸送到干燥窯內(nèi)干燥，經(jīng)過干燥的物料經(jīng)冷卻、篩分即得合格產(chǎn)品。該技術(shù)生產(chǎn)過程簡單，操作易于掌握，但存在物料成粒時(shí)所需水分高，干燥負(fù)荷大，顆粒強(qiáng)度不高的缺陷。另外，造粒溫度低，一般在20～40℃，不適于含氮量高(如氮含量20％以上)的復(fù)混肥料的生產(chǎn)。
中國專利申請(qǐng)CN1307550A公開了一種復(fù)合肥顆粒的制備方法，該方法是將10～40％的固體肥原料在熔化器內(nèi)熔化，然后將熔融料引入造粒機(jī)內(nèi)造粒，整個(gè)造粒過程不再加入水或含水溶液，不使用干燥方法。但該方法主要是依賴尿素熔融后粘附其它無機(jī)鹽粉成粒，不適于有機(jī)肥的生產(chǎn)。
中國專利CN1048707C公開了一種熔融尿液聯(lián)產(chǎn)復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，該方法主要是利用尿素與氯化鉀形成低共熔點(diǎn)料漿，然后噴在經(jīng)腐殖酸活化處理磷礦粉制得的有機(jī)磷肥、普鈣、鉀鹽等粉料上造粒，制成可含有機(jī)磷肥的氮磷鉀復(fù)混肥料。但該法也僅適用于有機(jī)磷肥，也存在顆粒強(qiáng)度不高，成球率不高的缺陷。
《化肥工業(yè)》第26卷第1期介紹了一種熔體法制尿基氮磷鉀復(fù)混肥的方法，該法是利用尿素廠一段或二段蒸發(fā)的尿素溶液(濃度≥95％)與磷銨和氯化鉀熔融混合，采用噴淋造粒方法。但此法存在造粒噴頭易堵塞，需要經(jīng)常清理等問題。
近兩年投產(chǎn)的采用尿素料漿制造復(fù)混肥料生產(chǎn)線，大多以生產(chǎn)無機(jī)復(fù)混肥料為主，生產(chǎn)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的很少，而且引入有機(jī)物料后存在成球率不高、返料量大的缺陷，產(chǎn)品還需進(jìn)一步干燥，提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種尿基有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的生產(chǎn)方法，該方法可直接采用尿素生產(chǎn)廠的尿液和磷銨生產(chǎn)廠的磷銨濃縮液與粒狀固體物料混合進(jìn)行兩次造粒，成粒率顯著提高，返料量大大減少，增加了生產(chǎn)能力，降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明方法的基本原理是根據(jù)尿素料漿易流動(dòng)、磷銨料漿粘性高的特點(diǎn)，將二者合二為一形成流動(dòng)性好、粘結(jié)性強(qiáng)的雙料漿，該料漿通過泵或者加壓裝置噴灑到雙軸造粒機(jī)內(nèi)的有機(jī)原料與部分無機(jī)原料的混合物上，經(jīng)過雙軸造粒機(jī)的混合及初步粒化，同時(shí)伴隨著大顆粒的破碎，混合物料的塑性提高，形成一定的粒度分布，出雙軸造粒機(jī)的物料再進(jìn)轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)或者圓盤造粒機(jī)進(jìn)一步滾圓和壓實(shí)，形成了圓整光滑的粒狀產(chǎn)品。
本發(fā)明的一種尿基有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的生產(chǎn)方法是這樣實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的方法包括如下步驟尿素和磷銨攪拌混合成濃縮肥料料漿，噴灑在造粒機(jī)內(nèi)已經(jīng)預(yù)置的有機(jī)物料和/或固體肥料上進(jìn)行一次造粒，然后將所有物料送入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)或圓盤造粒機(jī)中進(jìn)行二次造粒，得到尿基有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料。
現(xiàn)有單料漿生產(chǎn)復(fù)混肥料的過程中，需要額外補(bǔ)充蒸汽或水，無法提高造粒溫度，且造粒后物料需要干燥。再者干燥需要很高的溫度和合適的濕度，而高溫可導(dǎo)致物料的熔融并沾到干燥器的內(nèi)壁和刮板上，濕度過大使物料得不到很好的干燥。已報(bào)道的生產(chǎn)復(fù)混肥料的雙料漿工藝同樣由于最終必須引入蒸汽或水，因而也就需要干燥。
另外，加入有機(jī)物料后，由于有機(jī)物料本身的松散性，使得在造粒過程中成球率下降，返料增大，影響了裝置的生產(chǎn)能力。本發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明方法的雙料漿工藝采用兩次造粒技術(shù)則可明顯提高造粒的成球率，而且可適用于不同配比的復(fù)混肥料的生產(chǎn)。
本發(fā)明的方法采用的尿素溶液是尿素生產(chǎn)過程中溫度為100～140℃的尿素溶液，或者是固體尿素加熱到100～130℃的尿素料漿，其濃度是80～99.7wt％。磷銨濃縮料漿的濃度是75～90wt％，所述的磷銨可以是磷酸一銨或者磷酸二銨。
所述的尿素和磷銨混合肥料料漿的濃度是80～98wt％，優(yōu)選的濃度是90～95wt％。所述尿素與磷銨的重量比是0.2～5∶1，優(yōu)選的比例是0.5～2∶1。
所述尿素磷銨混合料漿的加入量是30～60wt％，優(yōu)選的是40～50wt％。
本發(fā)明的方法造粒時(shí)不需要再補(bǔ)充水，因而減輕了后序干燥工序的操作強(qiáng)度，降低了能耗。
所述一次造粒的溫度是60～90℃，優(yōu)選的是70～80℃；二次造粒的溫度是55～80℃，優(yōu)選的是60～65℃。所述的一次造粒是在雙軸造粒機(jī)中進(jìn)行。
所述的有機(jī)物料是任選自城市垃圾、禽畜糞便、腐殖酸、糖渣、草炭、味精下腳料、農(nóng)作物秸桿中的一種或一種以上的混合物。
所述的固體肥料是任選自固體氮、磷、鉀肥料以及中量、微量元素肥料，如尿素、硝酸銨、氯化銨、硝酸鉀、普鈣、重鈣、磷銨、氯化鉀、硫酸鉀等。微量元素肥料可以是含有硼、鐵、銅、鋅、錳、鉬、硅等的化合物。
本發(fā)明的方法在造粒時(shí)，還可添加固體填充物調(diào)節(jié)復(fù)混肥料氮磷鉀養(yǎng)分含量的配比。固體填充物是任選自膨潤土、高嶺土、方解石粉、石膏粉中的一種或一種以上的混合物。
本發(fā)明中有機(jī)物料和固體肥料需要進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后物料溫度為5080℃，優(yōu)選為60～70℃，粒度＜2mm，優(yōu)選的是＜0.5mm。
造粒后的肥料經(jīng)過篩分，包裝，即為有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料產(chǎn)品。篩分后的大顆粒肥料經(jīng)過破碎和小顆粒及細(xì)粉狀肥料一起作為返料，再送入造粒機(jī)中造粒。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的尿基有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的生產(chǎn)方法采用雙料漿、兩次造粒的工藝，生產(chǎn)過程中不再引入水，充分利用肥料料漿的熱量，造粒溫度高，成球率高，成球率可由60％提高到95％，無需干燥，革除了投資和操作費(fèi)用很高的干燥系統(tǒng)，降低了能耗，節(jié)省了投資和生產(chǎn)成本。
2、本發(fā)明的方法可利用尿素生產(chǎn)廠和磷銨生產(chǎn)廠的的中間產(chǎn)品尿液和磷銨濃縮液，直接生產(chǎn)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料，省去了尿素、磷銨濃縮液的造粒、包裝、運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用，也省去了尿素、磷銨制復(fù)混肥料時(shí)再破碎等操作，新的肥料生產(chǎn)工藝更加合理簡便。
3、本發(fā)明的方法在無機(jī)化肥中加入有機(jī)質(zhì)，可充分利用現(xiàn)有的有機(jī)廢棄物，如畜禽糞便以及城市垃圾等，減輕城市的環(huán)保壓力，具有一定的社會(huì)效益。也可避免長期使用無機(jī)肥造成的土壤板結(jié)現(xiàn)象，并使復(fù)混肥料的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)更加完全合理。
4、本發(fā)明的方法克服了熔體塔式造粒技術(shù)中造粒塔過高，造粒噴頭易堵塞的缺陷。
具體實(shí)施例方式
下面通過對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1取尿素廠二段蒸發(fā)器出口尿素溶液或溶體20千克，濃度大于85％，溫度約130℃，加入粒度小于0.5毫米的磷酸一銨33千克，攪拌混合約2分鐘，料漿溫度100～120℃，形成的尿磷銨料漿通過泵輸送到雙軸造粒機(jī)與預(yù)處理過的城市垃圾35千克及氯化鉀16千克混合造粒，經(jīng)過初步成粒的物料再輸送到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中，二次造粒后的物料經(jīng)冷卻即為高濃度顆粒狀尿基有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料，該產(chǎn)品含N12％，P2O514％，K2O10％，水分1.5％，產(chǎn)品的顆粒強(qiáng)度大于20牛頓/粒。
實(shí)施例2取磷酸一銨廠的濃縮料漿27千克，濃度約80％，溫度約120℃，加入粒度小于2.0毫米的固體尿素15千克及粒度小于0.5毫米氯化鉀16千克，攪拌混合約4分鐘，料漿溫度約100～120℃，料漿通過加壓輸送到雙軸造粒機(jī)中，經(jīng)過處理的禽畜糞便50千克作為返料混合造粒，造粒后的物料再送入圓盤造粒機(jī)，經(jīng)二次造粒后的物料再冷卻即得到中濃度尿基氮磷鉀復(fù)混肥料產(chǎn)品，該產(chǎn)品規(guī)格為N-P2O5-K2O＝10-10-10，水分含量為2.0％。產(chǎn)品的顆粒強(qiáng)度大于15牛頓/粒。
實(shí)施例3
固體尿素27千克加水3千克形成尿液料漿與與粒度小于0.5毫米的磷酸二銨33千克預(yù)先混合，共同加熱到約120℃成為熔體料漿，該料漿通過泵輸送到雙軸造粒機(jī)，粒度小于0.5毫米氯化鉀25千克與草炭15千克作返料，混合造粒后的物粒再送到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中，得高濃度尿基氮磷鉀復(fù)混肥料產(chǎn)品，該產(chǎn)品規(guī)格為N-P2O5-K2O＝15-15-15，水分含量為1.0％，顆粒強(qiáng)度大于30牛頓/粒。
實(shí)施例4取尿素廠二段蒸發(fā)器出口尿素料漿42千克，濃度大于95％，溫度約130℃，再取磷銨廠的濃縮料漿25千克，濃度約80％，溫度約120℃，同時(shí)噴入雙軸造粒機(jī)，粒度小于1.0毫米硫酸鉀20千克及腐殖酸20千克作返料，涂布造粒送入圓盤造粒機(jī)，得高濃度尿基氮磷鉀復(fù)混肥料產(chǎn)品，該產(chǎn)品規(guī)格為N-P2O5-K2O＝20-10-10，水分1.5％，顆粒強(qiáng)度大于30牛頓/粒。
實(shí)施例5固體尿素17千克加入10千克水形成尿液料漿與粒度小于0.5毫米的磷酸一銨23千克混合，形成溫度約120℃的混合料漿，該料漿通過泵輸送到雙軸造粒機(jī)，粒度小于0.5毫米硫酸鉀16千克與味精下腳料44千克作返料，混合造粒后的物料再送到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中，得低濃度有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料產(chǎn)品，該產(chǎn)品規(guī)格為N-P2O5-K2O＝13-10-7，水分含量為3.0％，顆粒強(qiáng)度大于10牛頓/粒。
實(shí)施例6取尿素廠二段蒸發(fā)器出口尿素料漿25千克，濃度99.7％，溫度約140℃，再取磷銨廠的濃縮料漿6千克，濃度約90％，溫度約120℃，同時(shí)噴入雙軸造粒機(jī)，粒度小于0.5毫米微量元素硼砂20克、硫酸鋅30克及豆餅46千克、重鈣10千克、硫酸鉀14千克作返料，一次造粒后送入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，得到低濃度有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料產(chǎn)品，該產(chǎn)品規(guī)格為N-P2O5-K2O＝12-6-7，水分3.5％，顆粒強(qiáng)度大于8牛頓/粒。
實(shí)施例7取尿素廠二段蒸發(fā)器出口尿素料漿45千克，濃度大于95％，溫度約130℃，再取磷銨廠的濃縮料漿20千克，濃度約85％，溫度約125℃，同時(shí)噴入雙軸造粒機(jī)，粒度小于1.0毫米硝酸鉀20千克及腐殖酸20千克作返料，涂布造粒送入圓盤造粒機(jī)，得到高濃度有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料產(chǎn)品，該產(chǎn)品規(guī)格為N-P2O5-K2O＝23-8-9，水分1.0％，顆粒強(qiáng)度大于30牛頓/粒。
權(quán)利要求
1.一種尿基有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的生產(chǎn)方法，其特征在于該方法包括如下步驟尿素和磷銨攪拌混合成濃縮肥料料漿，噴灑在造粒機(jī)內(nèi)已經(jīng)預(yù)置的有機(jī)物料和/或固體肥料上進(jìn)行一次造粒，然后將所有物料送入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)或圓盤造粒機(jī)中進(jìn)行二次造粒，得到尿基有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述尿素的溶液濃度是80～99.7wt％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的尿素是尿素生產(chǎn)過程中溫度為100～140℃的尿素溶液，或者是固體尿素加熱到100～130℃的尿素料漿。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述磷銨濃縮料漿的濃度是75～90wt％。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述濃縮肥料料漿的濃度是80～98wt％。
6.如權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于所述濃縮肥料料漿的濃度是90～95wt％。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述尿素與磷銨的重量比是0.2～5∶1。
8.如權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于所述尿素與磷銨的重量比是0.5～2∶1。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述尿素磷銨混合料漿的加入量是30～60wt％。
10.如權(quán)利要求1或9所述的方法，其特征在于所述尿素磷銨混合料漿的加入量是40～50wt％。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的一次造粒是在雙軸造粒機(jī)中進(jìn)行
12.如權(quán)利要求1或11所述的方法，其特征在于所述一次造粒的溫度是60～90℃，二次造粒的溫度是55～80℃。
13.如權(quán)利要求1或11所述的方法，其特征在于所述一次造粒的溫度是70～80℃，二次造粒的溫度是60～65℃。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)物料是任選自城市垃圾、禽畜糞便、腐殖酸、糖渣、草炭、味精下腳料、農(nóng)作物秸桿中的一種或一種以上的混合物。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的固體肥料是任選自固體氮、磷、鉀肥料以及微量元素肥料。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在造粒時(shí)，可添加固體填充物調(diào)節(jié)肥料的養(yǎng)分含量。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述固體填充物是任選自膨潤土、高嶺土、方解石粉、石膏粉中的一種或一種以上的混合物。
全文摘要
一種尿基有機(jī)－無機(jī)復(fù)混肥料的生產(chǎn)方法，該方法是將尿素和磷銨混合成濃縮肥料料漿，噴灑在造粒機(jī)內(nèi)已經(jīng)預(yù)置的有機(jī)物料和/或固體肥料上進(jìn)行一次造粒，然后將所有物料送入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)或圓盤造粒機(jī)中進(jìn)行二次造粒，得到尿基有機(jī)－無機(jī)復(fù)混肥料。該方法可直接采用尿素生產(chǎn)廠的尿液和磷銨生產(chǎn)廠的磷銨濃縮液與粒狀固體物料混合進(jìn)行兩次造粒，充分利用料漿熱量，造粒溫度高，成球率由60％提高到95％，無需干燥，增加了生產(chǎn)能力，降低了生產(chǎn)成本，利用城市有機(jī)廢棄物，使復(fù)混肥料養(yǎng)分結(jié)構(gòu)更加合理，減輕了城市的環(huán)保壓力，具有一定的社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C05G5/00GK1465551SQ02112070
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月14日
發(fā)明者朱東明, 邱可伸, 楊煥銀, 段立松, 李冰, 陳杲, 張偉, 吳愛國 申請(qǐng)人:上海化工研究院