[发明专利]合成脲醛树脂为粘结剂的粉状氯化钾造粒方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及合成脲醛树脂为粘结剂的粉状氯化钾造粒方法，属于肥料技术领域，具体涉及以粉状氯化钾为原料制造球状颗粒氯化钾肥料的方法。

(二)背景技术

我国钾资源匮乏，钾肥主要依靠进口。市场上主要钾肥种类是氯化钾和硫酸钾，氯化钾含钾量高且价格远低于硫酸钾，是农业生产中主要施用的钾肥品种。但是氯化钾盐度系数高于硫酸钾，施用在排水不良的盐碱地或干旱土壤上，不利于种子发芽和幼苗生长。而且有一些作物对氯离子敏感或称为“忌氯作物”，不适宜施用氯化钾而只能施用价格较高的硫酸钾。如果将氯化钾制造成包膜控释氯化钾，包膜后肥料中的氯离子和钾离子缓慢释放，使得土壤中的离子浓度不会瞬间增大，这样在一定程度上能解决氯化钾上述局限性。市场上现有的氯化钾多为不规则颗粒状和粉状氯化钾，不规则状氯化钾棱角明显，做成包膜控释氯化钾往往会造成包膜效果不好，棱角处养分释放过快的问题。粉状氯化钾制造成2～5mm的球状颗粒后，制造的包膜控释氯化钾控释性能好。而且，球状颗粒肥料贮存、运输及播施性能良好，便于机械施肥实现种肥同播。由于粉状氯化钾粘结性和可塑性较差,要制得表面光滑、颗粒强度高的球状颗粒，势必要添加粘结剂，而粘结剂的成本及效果问题就成为粉状氯化钾造粒生产的重要议题。

脲醛树脂是尿素与甲醛反应得到的聚合物，粘结性强且价格低廉，作为粘结剂主要应用于木材加工领域，此类脲醛树脂的尿素、甲醛的摩尔比约为1/2～2/3，不具有肥效。但是当尿素、甲醛的摩尔比为l～2时反应得到的脲醛树脂不仅可以作为氯化钾造粒粘结剂，也是一种缓释氮肥。

现有的相关发明(如授权公告号为CN 102718601 B的“使用大圆颗粒氯化钾造粒助剂制备氯化钾的方法”)使用的粘结剂大多由淀粉、改性淀粉、腐植酸等物料制备而成，工艺复杂，由此制造的氯化钾颗粒往往存在强度小，生产成本高等问题。

(三)发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种合成脲醛树脂为粘结剂的粉状氯化钾造粒方法；先使用尿素和甲醛溶液合成脲醛树脂粘结剂；将粉状氯化钾和辅助物质过筛细分，在圆盘造粒机中向粉状氯化钾和辅助物质混合物上缓慢喷加脲醛粘结剂，使肥料粉末逐步变成2～5mm的球状颗粒，筛分后经转鼓烘干，形成表面光滑的球状肥料颗粒，提高其贮存、运输及播施性能，利于种肥同播且可施肥均匀，便于机械施肥，利于进行控释钾肥包膜，旨在解决现有粘结剂生产成本高且制备工艺复杂，所制备肥料颗粒强度小、抗吸湿性差等问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种合成脲醛树脂为粘结剂的粉状氯化钾造粒方法，包括如下步骤：

1、脲醛树脂粘结剂制备：将尿素和甲醛按照摩尔比1～2混合，温度30℃～70℃溶解尿素，尿素全部溶解后再加入浓度1％的氢氧化钠溶液调节pH为8～9，恒温反应1～1.5h；后加入占上述反应物总质量0.7％的氯化铵作催化剂，用稀盐酸溶液调节pH为4～5，保持恒温状态反应0.5～1h，得到脲醛树脂；在脲醛树脂固化前加水制得浓度20％～40％脲醛树脂粘结剂悬浮液。

2、粉状氯化钾造粒：将粉状氯化钾和辅助物质过筛，筛子细度为60目；将粉状氯化钾和辅助物质混匀，所述辅助物质占氯化钾质量比的3％～8％；所述辅助物质为石膏粉、膨润土、硅藻土、褐煤粉或过磷酸钙；缓慢将步骤1)制备的脲醛树脂粘结剂喷洒于粉状氯化钾和辅助物质中，均匀缓慢喷加，避免粉状物料飘落损失。待肥料颗粒逐步变成2～5mm粒径，视成球情况将其筛分。将筛分好的2～5mm颗粒加入热转鼓中烘干，并将余料返回圆盘继续造粒，制备得表面光滑、颗粒强度较大的球状颗粒氯化钾。

本发明的要点是：

要点之一：本发明所用的粘结剂是脲醛树脂粘结剂，由尿素和甲醛溶液按摩尔比为1～2混合，pH 8～9环境下反应1～1.5h，加入催化剂后调pH为4～5继续反应0.5～1h，反应温度30～70℃制备所得，其制备工艺简单、生产成本低、粘结性强且能提供缓释性氮素，不同于广泛应用在木材加工业中的脲醛树脂(其尿素、甲醛的摩尔比约为1/2～2/3)。

要点之二：喷涂质量浓度为20％～40％的脲醛粘结剂悬浮液于圆盘造粒机中的粉状氯化钾中，造粒完成并烘干后的球状颗粒氯化钾含脲醛树脂3％～7％，成球率高。

要点之三：在粉状氯化钾造粒过程中，需要添加至少一种氯化钾质量比3％～8％的辅助物质(石膏粉、膨润土、硅藻土、褐煤粉或过磷酸钙)。添加辅助物质会大幅增加球状颗粒氯化钾强度，适于控释氯化钾包膜；若硬度小则肥料易粉化，不适于控释氯化钾包膜。