專利名稱：一種大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝的制作方法
一種大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
大量元素水溶性肥料是一種可以完全溶于水的多元素全水溶肥料，它能迅速地溶解于水中，更容易被作物吸收，而且其吸收利用率相對(duì)較高，是種營(yíng)養(yǎng)全面、用量少、見效快的速效肥料。肥料為液體或固體狀，使用時(shí)經(jīng)水溶解或稀釋，可用于灌溉施肥、葉面施肥、無土栽培、浸種蘸根等場(chǎng)合。此外，隨著我國(guó)高濃度化肥的大量施用，農(nóng)田的中微量元素長(zhǎng)期得不到及時(shí)補(bǔ)充，導(dǎo)致匱乏嚴(yán)重，而葉面施肥是矯正作物中微量元素缺乏最有效的手段，比土壤矯正見效快、效果好；同時(shí)水溶性肥料還具有利于實(shí)現(xiàn)水肥一體化，節(jié)水節(jié)肥、配方靈活等的優(yōu)點(diǎn)。目前，我國(guó)水肥一體化應(yīng)用面積達(dá)到2300萬畝左右，蔬菜、水果等經(jīng)濟(jì)作物將逐步采用微灌和水肥一體化技術(shù)，這意味著現(xiàn)在用肥總量的近一半都將通過微灌系統(tǒng)施用。據(jù)專家分析，目前水溶肥占國(guó)內(nèi)化肥市場(chǎng)份額的I. 69Γ2. 5%，預(yù)計(jì)未來水溶肥市場(chǎng)份額將增至10%左右，這將給水溶肥帶來巨大的發(fā)展空間。
目前，制約水溶性肥料發(fā)展的最主要因素是生產(chǎn)成本過高，農(nóng)民難以接受。因此， 開發(fā)一種生產(chǎn)成本低、設(shè)備投資少的水溶肥工藝變得極為重要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中水溶性肥料生產(chǎn)成本過高的技術(shù)問題提供一種濕法磷酸生產(chǎn)大量元素水溶性肥料(固體型)聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的工藝。
技術(shù)方案一種大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟
(I)濕法磷酸與氨氣中和反應(yīng)將濕法磷酸通氨氣中和至中和度達(dá)到O. 7^1. I ；
(2)大量元素水溶性肥料制備將步驟(I)獲得的中和后的料漿進(jìn)行過濾，制得磷酸一銨清液和富含枸溶性磷酸鹽濾渣，其中把所得濾液，即磷酸一銨清液加肥料、助劑、增效劑并攪拌均勻，然后濃縮至料漿比重達(dá)I. 2^1. 5，最后經(jīng)過干燥制得大量元素水溶性肥料；
(3)緩釋肥料制備將步驟(2)中過濾所得的富含枸溶性磷酸鹽的濾渣用濃度 19Γ5%的檸檬酸溶液溶解，加入助劑制得緩釋肥包裹液，然后均勻噴涂在復(fù)混肥的表面，最后噴涂防結(jié)塊劑，制得緩釋肥料。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟
(I)濕法磷酸與氨氣中和反應(yīng)將濕法磷酸通氨氣中和至中和度達(dá)到O. 7^1. I ；
(2)大量元素水溶性肥料制備將步驟(I)獲得的中和后的料漿進(jìn)行過濾，制得磷酸一銨清液和富含枸溶性磷酸鹽濾渣，其中把所得濾液，即磷酸一銨清液加肥料、助劑、增效劑并攪拌均勻，然后濃縮至料漿比重達(dá)I. 2^1. 5，最后經(jīng)過干燥制得大量元素水溶性肥料；
(3)緩釋肥料制備將步驟(2)中過濾所得的富含枸溶性磷酸鹽的濾渣用f 5%的檸檬酸溶液溶解，加入助劑制得緩釋肥包裹液，然后均勻噴涂在復(fù)混肥的表面，最后噴涂防結(jié)塊劑，制得緩釋肥料。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟(I)中的中和度達(dá)到0.9 ;步驟(2)中的料漿比重達(dá)I. 45 ;步驟(3)中的檸檬酸溶液濃度為2%。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟(I)中的濕法磷酸為ω (P2O5) 20% 23%。
作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，步驟(2)中所述的過濾采用帶自動(dòng)卸料的真空轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)，濃縮采用閃蒸濃縮，干燥采用噴霧干燥。
作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，步驟(3)中所述在復(fù)混肥的表面噴涂緩釋肥包裹液、防結(jié)塊劑的工序在復(fù)混肥生產(chǎn)線的冷卻機(jī)中進(jìn)行。
作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，步驟(2)大量元素水溶性肥料制備中所用肥料為硫酸鉀、尿素、硝酸鉀、硫酸銨、硼酸、硼砂、EDTA-Zn, EDTA-Cu, EDTA-Fe, EDTA-Mn中的一種或多種；所用的助劑為吐溫-60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油酰基多縮氨基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一種或多種復(fù)配；所用的增效劑為愈創(chuàng)木酚、復(fù)硝酚鈉、DA-6、復(fù)酞核酸、吲哚乙酸、赤霉素中的一種或多種。
作為本發(fā)明的另一種更進(jìn)一步改進(jìn)，步驟(3)緩釋肥料制備中所用的助劑為吐溫-60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油?；嗫s氨基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚類、芐基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸鈉、芐基萘磺酸甲醛縮合物中的一種或多種復(fù)配。
有益效果
由本發(fā)明提供的大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)所得的大量元素水溶性肥料，其Ν+Ρ205+Κ20彡50,水不溶物彡5%，水分彡3%，pH值4 7，微量元素在 O. 29Γ3. 0%之間，符合農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY 1007-2010《大量元素水溶性肥料》對(duì)大量元素水溶肥料 (微量元素型)固體產(chǎn)品全部要求。所得的緩釋肥料經(jīng)大田實(shí)驗(yàn)表明，可替代硫基、氯基復(fù)合肥，作為基肥使用，同時(shí)可根據(jù)作物對(duì)養(yǎng)分的需求為作物持續(xù)、穩(wěn)定和均衡的提供養(yǎng)分。這樣，養(yǎng)分釋放與作物的生長(zhǎng)需求同步，顯著提高肥料利用率，有利作物根系發(fā)育，改善作物品質(zhì)。由此，一次性施肥不用追肥，減少肥料施用成本和人力。且效果與普通復(fù)混肥相比肥效持久，增效明顯，極大的提高了肥料利用率。
該工藝設(shè)備投資少，可由磷酸一銨生產(chǎn)裝置改造而成，生產(chǎn)成本低，可同時(shí)聯(lián)產(chǎn)緩釋肥料，產(chǎn)品水溶性肥料、緩釋肥料均為熱銷的肥料品種，與現(xiàn)有的大量元素水溶性肥料生產(chǎn)工藝相比，具有極大的應(yīng)用價(jià)值。


圖I實(shí)施例I或2中所述大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝示意流程圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝流程
A、啟動(dòng)磷酸泵，將6000L ω (P2O5) 22%的濕法磷酸打入反應(yīng)槽，待浸沒攪拌槳下層槳葉時(shí)，啟動(dòng)攪拌槳。
B、減小磷酸流量，緩緩開啟氨氣管道上的閥門，向反應(yīng)槽加氨。中和度<0.9的料漿放入地槽，待生產(chǎn)正常后打入反應(yīng)槽繼續(xù)中和。每隔5分鐘測(cè)定一次中和度，調(diào)整磷酸與氣氨流量，直至中和度達(dá)到O. 9，將中和料漿放入給料槽。
C、將步驟B的料漿放入帶自動(dòng)卸料的真空轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)進(jìn)行分離，濾液放入混料槽，收集濾渣，作為緩釋肥的包裹劑。向混料槽中加入2400kg粉狀農(nóng)業(yè)級(jí)硫酸鉀、2080 kg 粉狀農(nóng)業(yè)級(jí)尿素、硼酸 300 kg,200 kg EDTA-Zn、30 kg EDTA_Cu、20 kg EDTA-FeU5 kg EDTA-Mn, 15kg助劑、20kg增效劑，攪拌混勻。本步驟所用的助劑為吐溫_60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油?；嗫s氨基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一種或多種復(fù)配。增效劑為愈創(chuàng)木酚、復(fù)硝酚鈉、DA-6、復(fù)酞核酸、吲哚乙酸、赤霉素中的一種或多種。
D、將步驟C的料漿進(jìn)行閃蒸濃縮，待料漿比重達(dá)到I. 45后，進(jìn)行噴霧干燥，即可制得大量元素水溶性肥料。
E、取1000份步驟C的濾渣加入到1000份2%檸檬酸溶液中，再加入3份的助劑，制得緩釋肥包裹液。在復(fù)混肥生產(chǎn)線的冷卻機(jī)內(nèi)將緩釋肥包裹液均勻的噴涂在80萬份復(fù)混肥的表面，再在復(fù)混肥上噴涂防結(jié)塊劑，即可制得緩釋肥料。本步驟所用的助劑為吐溫-60、 吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油酰基多縮氨基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚類、芐基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸鈉、芐基萘磺酸甲醛縮合物中的一種或多種復(fù)配。
具體工藝流程圖見圖I。
用此方法生產(chǎn)的大量元素水溶性肥主要用于蔬菜、果樹、花卉等經(jīng)濟(jì)作物，具有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)全面均衡、易于作物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)、各養(yǎng)分間相互促進(jìn)吸收、利用率高、能顯著提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗病性的優(yōu)點(diǎn)。具體使用方法為
(I)噴施稀釋50(Γ800倍，于作物苗期、始花期和果實(shí)膨大期噴灑3飛次。
(2)沖施滴灌稀釋30(Γ500倍沖施滴灌，一般每畝每次4 6kg，或根據(jù)作物長(zhǎng)勢(shì)酌情增減。
實(shí)施例2 :大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝流程
A、啟動(dòng)磷酸泵，將6000L ω (P2O5) 22%的濕法磷酸打入反應(yīng)槽，待浸沒攪拌槳下層槳葉時(shí)，啟動(dòng)攪拌槳。
B、減小磷酸流量，緩緩開啟氨氣管道上的閥門，向反應(yīng)槽加氨。中和度<0.9的料漿放入地槽，待生產(chǎn)正常后打入反應(yīng)槽繼續(xù)中和。每隔5分鐘測(cè)定一次中和度，調(diào)整磷酸與氣氨流量，直至中和度達(dá)到O. 9，將中和料漿放入給料槽。
C、將步驟B的料漿放入帶自動(dòng)卸料的真空轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)進(jìn)行分離，濾液放入混料槽，收集濾渣，作為緩釋肥的包裹劑。向混料槽中加入2600kg粉狀農(nóng)業(yè)級(jí)硝酸鉀、1900 kg 粉狀農(nóng)業(yè)級(jí)尿素、500 kg硼砂、200 kg EDTA-Zn、40 kg
EDTA-Cu、20 kg EDTA-FeUO kg EDTA-Mn、15kg 助劑、20kg 增效劑，攪拌混勻。本步驟所用的助劑為吐溫-60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油?；嗫s氨基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一種或多種復(fù)配。增效劑為愈創(chuàng)木酚、復(fù)硝酚鈉、DA-6、復(fù)酞核酸、吲哚乙酸、赤霉素中的一種或多種。
D、將步驟C的料漿進(jìn)行閃蒸濃縮，待料漿比重達(dá)到I. 45后，進(jìn)行噴霧干燥，即可制得大量元素水溶性肥料。
E、取1000份步驟C的濾渣加入到1000份2%檸檬酸溶液中，再加入3份的助劑，制得緩釋肥包裹液。在復(fù)混肥生產(chǎn)線的冷卻機(jī)內(nèi)將緩釋肥包裹液均勻的噴涂在80萬份復(fù)混肥的表面，再在復(fù)混肥上噴涂防結(jié)塊劑，即可制得緩釋肥料。本步驟所用的助劑為吐溫-60、 吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油?；嗫s氨基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚類、芐基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸鈉、芐基萘磺酸甲醛縮合物中的一種或多種復(fù)配。
具體工藝流程圖見圖I。其效果與具體使用方法同實(shí)施例I。
實(shí)施例3 :用實(shí)施例I或2的生產(chǎn)工藝流程產(chǎn)出的水溶性肥料在江蘇省東海縣山左口鄉(xiāng)吳莊村進(jìn)行田間肥效試驗(yàn)
I、供試材料用實(shí)施例I或2的生產(chǎn)工藝流程產(chǎn)出的大量元素水溶性肥料；
硫酸鉀復(fù)合肥(15-15-15)。
2、供試作物辣椒
3、試驗(yàn)土壤試驗(yàn)地土壤為砂壤土，肥力中等。
4、供試條件
處理A :基施50kg硫酸鉀復(fù)合肥(15-15-15)，40%在整地前撒施，60%施入定植溝。
處理B:不施肥。
處理C :在處理A的施肥基礎(chǔ)上于苗期、始花期和果實(shí)膨大期各噴一次大量元素水溶肥料每次用量25 g/畝。稀釋600倍，葉面均勻噴施。
5、試驗(yàn)結(jié)果見下表。
權(quán)利要求
1.一種大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟 (1)濕法磷酸與氨氣中和反應(yīng)將濕法磷酸通氨氣中和至中和度達(dá)到O.7^1. I ； (2)大量元素水溶性肥料制備將步驟(I)獲得的中和后的料漿進(jìn)行過濾，制得磷酸一銨清液和富含枸溶性磷酸鹽濾渣，其中把所得濾液，即磷酸一銨清液加肥料、助劑、增效劑并攪拌均勻，然后濃縮至料漿比重達(dá)I. 2^1. 5，最后經(jīng)過干燥制得大量元素水溶性肥料； (3)緩釋肥料制備將步驟(2)中過濾所得的富含枸溶性磷酸鹽的濾渣用濃度19Γ5%的檸檬酸溶液溶解，加入助劑制得緩釋肥包裹液，然后均勻噴涂在復(fù)混肥的表面，最后噴涂防結(jié)塊劑，制得緩釋肥料。
2.如權(quán)利要求I所述的大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(I)中所述中和度達(dá)到O. 9 ;步驟(2)中所述料漿比重達(dá)I. 45 ;步驟(3)中所述的檸檬酸溶液濃度為2%。
3.如權(quán)利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(I)中所述的濕法磷酸為ω (P2O5) 20°/Γ23%。
4.如權(quán)利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(2)中所述的過濾采用帶自動(dòng)卸料的真空轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)，濃縮采用閃蒸濃縮，干燥采用噴霧干燥。
5.如權(quán)利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(3)中所述在復(fù)混肥的表面噴涂緩釋肥包裹液、防結(jié)塊劑的工序在復(fù)混肥生產(chǎn)線的冷卻機(jī)中進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(2)大量元素水溶性肥料制備中所用肥料為硫酸鉀、尿素、硝酸鉀、硫酸銨、硼酸、硼砂、EDTA-Zn, EDTA-Cu, EDTA-Fe, EDTA-Mn中的一種或多種；所用的助劑為吐溫_60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油?；嗫s氨基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一種或多種復(fù)配；所用的增效劑為愈創(chuàng)木酚、復(fù)硝酚鈉、DA-6、復(fù)酞核酸、吲哚乙酸、赤霉素中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(3)緩釋肥料制備中所用的助劑為吐溫-60、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、PEG-6000、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-油酰基多縮氨基酸鈉、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚類、芐基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸鈉、芐基萘磺酸甲醛縮合物中的一種或多種復(fù)配。
全文摘要
本發(fā)明提供一種濕法磷酸生產(chǎn)大量元素水溶性肥料聯(lián)產(chǎn)緩釋肥的工藝。將濕法磷酸通氨氣中和，然后將中和后的料漿經(jīng)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)過濾，制得磷酸一銨清液和富含枸溶性磷酸鹽濾渣。向磷酸一銨清液中加入肥料、助劑、增效劑，攪拌混勻，閃蒸濃縮，噴霧干燥，即可制得大量元素水溶性肥料。用檸檬酸溶液將濾渣溶解，加入助劑制得緩釋肥包裹液，均勻的噴涂在復(fù)混肥表面，再在復(fù)混肥表面噴涂防結(jié)塊劑，即可制得優(yōu)良的緩釋肥。該工藝設(shè)備投資小，原料適應(yīng)性好，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)品水溶性肥料、緩釋肥料均為熱銷的肥料品種，有極好的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102976869SQ20121051733
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者馬永飛, 王永翔, 孫西強(qiáng), 魯濤 申請(qǐng)人:江蘇湛藍(lán)科技開發(fā)有限公司