[发明专利]一种颗粒硫酸钾的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种颗粒硫酸钾的生产方法，属于肥料制造技术领域，具体涉及以粉状硫酸钾为原料制造颗粒状硫酸钾的方法。

背景技术

氮、磷、钾是作物必不可少的三大营养元素。钾肥主要包括氯化钾和硫酸钾。氯化钾用量较大，但对于烟草、茶树、桃树、葡萄、马铃薯、甘薯、甜菜、柑桔、甘蔗、西瓜等忌氯作物来说，硫酸钾是最好的钾肥选择。市场上的硫酸钾产品大多是粉状，而粉状产品施肥不方便，易溶解于雨水或灌溉水，很容易造成流失和土壤养分不均衡。颗粒状硫酸钾具有以下优点：施肥方便，养分分布均匀；长期存放不结块，流动性好，易于机械化施肥；可以作为掺混肥的原料等。

现在市场上的颗粒硫酸钾生产工艺主要有三种：①结晶法：控制硫酸钾结晶条件(如温度、时间等)，生成大颗粒晶体状硫酸钾。该方法工艺较复杂，生产工艺条件苛刻，成本高，消耗大，而且颗粒不规则，市场竞争力低；②挤压法：采用压片机或挤压机将粉体硫酸钾强行挤压成片，经过破碎切片、颗粒整理、筛分等过程制成。该方法所生产的产品颗粒不规则，且圆整度差，当和其它颗粒状氮肥、磷肥掺混时容易出现分层现象，难以混合均匀，造成施肥不均匀，并且在搬迁运输过程中，颗粒之间相互磨擦容易粉化；③团聚法：将粉状硫酸钾加入粘合剂，采用造粒机造粒、烘干、冷却、筛分而得。由于纯硫酸钾很难造粒，在造粒过程常加入20％以上的填料，如膨润土、凹凸棒土等，以提高成球率和粒状产品的强度，这样会导致颗粒硫酸钾养分的降低，增加生产成本。用50％氧化钾含量的硫酸钾，只能生产40％以下氧化钾含量的颗粒硫酸钾。较低养分的颗粒硫酸钾，作为掺混肥的原料往往受到养分配比的限制。因此，筛选合适的粘结剂，不添加填料，来生产养分含量高、产品强度高的颗粒硫酸钾，是化肥行业迫切需要解决的问题。

发明内容：

本发明的目的是以粉状硫酸钾为原料，在圆盘或转鼓造粒机中加入配制好的粘结剂进行造粒，粘结剂的用量为硫酸钾物料重量的0.2％～10％。再经过干燥、冷却、筛分制得成品。该方法具有操作工艺简单、生产灵活、成本低等优点，所得产品具有颗粒均匀圆整、强度大、养分高等特点，且可以用作掺混肥的原料。

本发明是这样实现的，这种颗粒硫酸钾的制造方法步骤包括：

(1)粘结剂的制备：在带有夹套的反应釜中加入水，开动搅拌，加热至70℃，在搅拌下加入聚乙烯醇，升温至90℃，保温至聚乙烯醇完全溶解成透明溶液。再将溶液降温至50℃，加入聚氧化乙烯蓖麻油，按配方加入聚氧化乙烯辛烷基酚醚及邻苯二甲酸二丁酯，维持50℃，搅拌反应30分钟，降温至30℃，在快速搅拌下缓慢加入硅酸钠，加毕，保持40℃，继续搅拌反应0.5小时，出料即制得粘结剂。

本发明中粘结剂各组分配比范围为：水400～500份(质量)、聚乙烯醇30～60份(质量)、聚氧化乙烯蓖麻油0.05～6份(质量)、聚氧化乙烯辛烷基酚醚0.3～6份(质量)、硅酸钠50～90份(质量)、邻苯二甲酸二丁酯0.02～3份(质量)。

(2)粉状硫酸钾的造粒：本过程可以间歇生产，也可以连续生产。如果间歇生产，将细度小于60目的粉状硫酸钾加入到圆盘造粒机中，将制好的粘结剂按比例喷入到旋转的物料中，造粒成球。经干燥、冷却、筛分后，合格颗粒经包装即得成品。如果连续生产，将细度小于60目的粉状硫酸钾连续加入到圆盘或转鼓造粒机中，将制好的粘结剂按比例连续喷入到旋转的物料中，造粒成球。经干燥、冷却、筛分，合格颗粒经包装即得成品。

本发明中制得的颗粒硫酸钾的粒径为1～4.75毫米。在实际生产中，也可按要求确定成品粒径范围。

本发明生产过程中粒径小于1毫米的不合格粒子直接返回造粒机进行造粒，生产过程中大于4.75毫米的不合格粒子经过破碎机破碎后返回造粒机中重新造粒。返料与原料的重量比为0.05～0.50∶1。

本发明在造粒过程中粘结剂使用量为物料总质量的0.2％～10％。要注意的是：造粒粘结剂的加入量以及粘结剂的浓度与生产的产品颗粒强度有关系。当粘结剂加入量相同时，使用低浓度的粘结剂，得到的产品颗粒强度较低。当粘结剂浓度相同时，使用的粘结剂量越多，得到的产品颗粒强度越高。

本发明中的粒状硫酸钾的最高氧化钾含量可达到49.5％，如果需要生产低含量的粒状硫酸钾则需要添加填料，填料可以是含有其它中、微量元素的肥料或添加剂。

本发明工艺技术具有以下优点：

采用本发明方法生产的颗粒硫酸钾产品，颗粒圆整，表面光滑，颗粒强度达到国家肥料要求标准。在运输过程中，不会出现粉化，可以作为掺混肥的原料。