[发明专利]塔式造粒生产高浓度氮磷钾复合肥的方法

说明书

技术领域

本发明属化工工艺领域，涉及一种塔式造粒生产高浓度氮磷钾复合肥的方法。

背景技术

目前我国生产NPK复合肥都采用团粒法生产工艺，包括圆盘造粒、挤压造粒、转鼓造粒等，其中尿液喷淋转鼓造粒是近几年生产高浓度NPK复合肥的最新工艺，它是以磷、钾原料为固相，在转鼓造粒机中喷淋加入尿液使之滚动成形，由于此方法中必须具备足够“团粒”的固相，因而提供液相的氮含量必须控制在很小范围内且含量足够低，一般以N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶1∶1为主，如工业产品15-15-15，可实际上作物的生长需求还是以氮为主，这样的比例范围不适应于各种作物或各种地域土壤状况的要求，依检测，我国肥料中N、P、K的平均需求量以1∶0.6∶0.35为最佳，同时，该工艺颗粒成球度差，符合要求的成球率低，且还必须具备30％以上的返料方能造粒，其成品率只达到50-70％。

塔式造粒生产高浓度NPK复合肥的原理是在尿素的熔融液中加入磷、钾粉料，形成一种低共熔点的混合物，混合一定时间后，直接泄入造粒机的旋转喷头中进行造粒，如中国专利CN99127008.8所述，但是，这种生产NPK复合肥的工艺，其缺陷为：1)混合料浆不具备足够的表面张力，造成成形不好；2)混合料浆的粘度过大，从而堵塞喷头；3)三种原料混合后发生化学反应，致使氨损失过大。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种成形好，成品率高且可连续造粒的塔式造粒生产高浓度氮磷钾复合肥的方法。

本发明的技术方案如下：

一种塔式造粒生产高浓度氮磷钾复合肥的方法，即在尿素的熔融液中加入含磷、含钾粉料，混合、搅拌4-8分钟，生成熔体料浆，料浆温度为115-130℃，上述含磷粉料为磷酸一铵，含钾粉料为氯化钾或硫酸钾，尿素、磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾的加入比例为2-4∶1-2∶1(重量比)，其特征是：在上述熔体料浆中还加入辅料碳酸钙或沸石，所述碳酸钙加入到含氯化钾的熔体料浆中，沸石加入到含硫酸钾的熔体料浆中；

上述碳酸钙的加入量为总原料量的5-10％，沸石的加入量为总原料量的10-20％。

上述混合、搅拌时间控制在4-8分钟，防止时间过短，造成混合不均，时间过长，产生放氨反应。

本方法中除尿素之外的其余粉料均需粉碎至60目左右，防止颗粒过大堵塞喷头喷孔，颗粒过小不宜与尿液混合。

本发明的原理为：本方法中钾源来自于氯化钾或硫酸钾，由于氯化钾和硫酸钾物理性质方面的差异，导致料浆的物料性质不同：1)含氯化钾的料浆粘度小，分散度大，液滴表面张力小，且物料导热系数不同，致使造粒困难，易出现空心颗粒，所以本发明在含氯化钾的料浆中加入具有高度粘结性的碳酸钙，可有效弥补上述主料的不足，改善物料造粒性能，提高成球率及成品率；2)含硫酸钾的料浆粘度大，分散度小，液滴表面张力大，易成形，但因其粘度过大，极易堵塞喷头喷孔而无法继续造粒，因此，本发明在含硫酸钾的料浆中加入粘结性小，分散度较大的沸石粉，可有效改善物料造粒性能，保证造粒过程连续顺畅进行，同时，由于沸石粉作为土壤结构改良基质和缓释肥料基质，对于改善土壤养分向植物的供应状况有十分重要的作用，且在土壤中使用，不会引起有效磷及水溶性磷的固定，改善土壤供钾状况，有效提高肥效。

本方法可生产高浓度NPK复合肥，主要产品规格为：1)用氯化钾作钾源：24-12-6，24-12-12，25-10-10；2)以硫酸钾作钾源：24-12-6。

实验证明，本方法对上述配方均能连续生产，其颗粒成球度好，表面光泽度好，成品率可达到95％以上，该产品分别在玉米、小麦、蔬菜等农作物中应用，分别比国产15-15-15规格复合肥增产15％、17％、15％，效果明显。