專利名稱：一種高塔熔體造粒復(fù)合肥料中縮二脲含量的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高塔熔體造粒復(fù)合肥料中縮二脲含量的控制方法。
背景技術(shù)：
尿基高塔熔體造粒以尿素熔融為液相，與其它粉狀物料形成混合形成流動性好的固溶混合體系進(jìn)入高塔造粒機(jī)噴灑成粒，形成高塔復(fù)合肥。由于尿素自身的理化性質(zhì)決定了在其生產(chǎn)熔融、混合過程中易縮聚形成有害物質(zhì)縮二脲，加上復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB15063-2009)均未對縮二脲指標(biāo)有明確要求，縮二脲指標(biāo)不是必檢項(xiàng)目，因此對縮二脲指標(biāo)的控制關(guān)注甚少，尤其是以高塔熔體造粒工藝生產(chǎn)的復(fù)合肥料，其縮二脲含量均高于I. 0%，經(jīng)常出現(xiàn)因縮二脲超標(biāo)危害農(nóng)作物的報(bào)道。在現(xiàn)有的高塔熔體造粒生產(chǎn)復(fù)合肥工藝技術(shù)中，絕大部分均采用成品尿素二次熔融后作為熔體造粒的液相混合其它粉料，由于農(nóng)用尿素本身的縮二脲高(I. 0% I. 5% )且熔融需達(dá)到一定溫度(125°C 132. 7°C)與時(shí)間，所以設(shè)法降低造粒溫度、減少停留時(shí)間、降低尿素用量成為控制縮二脲產(chǎn)生的主要手段。目前普遍采用的氯化鉀與尿素形成二維低熔點(diǎn)體系，其熔點(diǎn)可降至125°C左右，但降溫幅度有限；要實(shí)現(xiàn)固液相的完全均勻混合，必須保證液相量(尿素用量)不能少于35% (質(zhì)量)，過低的液相量或造粒溫度均不利于熔融尿液與粉料的充分混合均勻，造成未充分混合的顆粒堵塞造粒噴頭而影響正常連續(xù)生產(chǎn)。還有一部分廠家，直接利用尿素廠的熔融尿液來生產(chǎn)復(fù)合肥料，表面上看似減少尿素的二次熔融，減少縮二脲的產(chǎn)生，但因尿素廠過來的尿液為純尿素熔液，溫度均在尿素的熔點(diǎn)(132. 7°C )之上，且長距離的管道輸送以及管道輸送過程中的加溫加壓保溫都在為縮二脲產(chǎn)生創(chuàng)造條件，用此法生產(chǎn)的復(fù)合肥料縮二脲含量更高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述技術(shù)中存在的缺陷，提供一種高塔熔體造粒復(fù)合肥料中縮二脲含量的控制方法，生產(chǎn)含有農(nóng)作物所需的氮、磷、鉀三種主營養(yǎng)元素及其它微量元素的低縮二脲、高效、安全的高塔熔體造粒復(fù)合肥料。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種高塔熔體造粒復(fù)合肥料中縮二脲含量的控制方法，所述方法包括以下步驟a)將尿素通過輸送設(shè)備輸送至熔融槽，并加入水、氯化鹽類化合物和銨鹽類化合物中的一種以上，形成低共熔體系，物料在io(Ti2(rc形成熔融尿液；b)將熔融尿液溢流至混合器，并加入替代性氮肥、磷肥、鉀肥、填充料、微量元素，使其在混合器中預(yù)混合；c)將預(yù)混合得到的混合物流入料漿乳化機(jī)乳化，得到乳化料漿；d)將乳化料衆(zhòng)通入聞塔造粒機(jī)嗔衆(zhòng)造粒；e)將步驟d所得的復(fù)合肥顆粒收集、冷卻、篩分得到復(fù)合肥料。優(yōu)選的，所述輸送設(shè)備包括斗提機(jī)輸送或管道氣力輸送。
優(yōu)選的，步驟a中所述的氯化鹽類化合物包括氯化鉀、氯化銨和氯化鈉中的一種以上；所述銨鹽類化合物包括磷酸銨和硝酸銨中的一種以上；步驟b中所述的填充料包括粘土、凹凸棒土、沸石粉、白云石粉和碳酸鈣粉中的一種以上；步驟b中所述的微量元素包括硫化合物、鈣化合物、錳化合物、鎂化合物、鑰化合物、鋅化合物、鐵化合物、銅化合物和硼化合物中的一種以上。優(yōu)選的，所述替代性氮肥包括硫酸銨、氯化銨 、硝酸銨和尿素粉中的一種以上；其中，所述的尿素粉不同于尿素的粉末或粉狀的尿素，此物質(zhì)難溶于水、白色粉末狀，含氮40% (質(zhì)量)以上，但目前仍沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)名稱，市場上流通都以尿素粉稱之。所述磷肥包括磷酸一銨、磷酸二銨、鈣鎂磷肥、碳酸氫鈣、重過磷酸鈣、過磷酸鈣和磷酸二鈣中的一種以上；所述鉀肥包括硫酸鉀、氯化鉀、磷酸二氫鉀和硝酸鉀中的一種以上。優(yōu)選的，熔融槽中加入的水、氯化鹽類化合物或銨鹽類化合物的量占熔融槽中物料質(zhì)量比例的O. 59Γ15% ;物料與尿素在溫度10(Tl2(rC、攪拌條件下熔融。攪拌條件是指使用普通的高塔熔體造粒熔融槽所使用的漿葉式攪拌。優(yōu)選的，混合器中預(yù)混合的溫度為9(T110°C ;進(jìn)入料漿乳化機(jī)的料漿溫度為90^1 IO0C ;進(jìn)入造粒機(jī)的料漿溫度為9(TllO°C。其中，所述熔融槽和混合器中物料的停留時(shí)間不超過20min。優(yōu)選的，使用替代性氮肥質(zhì)量比例為0 40%，尿素的質(zhì)量比例為25 50%。本發(fā)明方法所生產(chǎn)的復(fù)合肥料中縮二脲質(zhì)量百分含量低于O. 6%。優(yōu)選的，冷卻工序設(shè)備為轉(zhuǎn)筒冷卻器、振動流化床冷卻器和沸騰床冷卻器中的一種或多種組合；篩分工序設(shè)備為振動篩、沸騰床冷卻器和直線篩中的一種或多種組合。本發(fā)明的有益效果a、通過本發(fā)明方法，使原料構(gòu)建成復(fù)合肥多維低共熔點(diǎn)體系，在100°C 120°C即可熔融尿素等原料，從源頭上實(shí)現(xiàn)整過生產(chǎn)過程在低溫(100°c 120°C )下進(jìn)行，大大降低生產(chǎn)能耗，同時(shí)減少縮二脲的產(chǎn)生；b、生產(chǎn)工藝中增加了料漿乳化機(jī)，解決了高塔固體比例大、固液比例失衡難于成粒的工藝技術(shù)難題，可實(shí)現(xiàn)尿素質(zhì)量比例低至25%或替代性氮肥用量高達(dá)35% (質(zhì)量)時(shí)的固液混合物快速均勻混合完全，形成流動性料漿，同時(shí)不需要高溫即可使熔融尿液與粉料的充分混合均勻，從而減少了縮二脲的產(chǎn)生；C、本發(fā)明中用于構(gòu)建低共熔點(diǎn)體系的物料均為易于獲取的廉價(jià)原料，生產(chǎn)使用過程不僅不增加任何成本，而且還能節(jié)約生產(chǎn)成本；d、本發(fā)明生產(chǎn)的復(fù)合肥料配比更為廣泛，適應(yīng)性更強(qiáng)，可滿足不同氮養(yǎng)分、縮二脲質(zhì)量含量低于O. 6%的顆粒復(fù)合肥料生產(chǎn)工藝需求；e、本發(fā)明從物化性質(zhì)上組合，實(shí)現(xiàn)低溫生產(chǎn)，降低能耗，屬清潔生產(chǎn)工藝；f、本發(fā)明的控制方法能控制縮二脲過程產(chǎn)生量在O. 15% (質(zhì)量)以內(nèi)，所生產(chǎn)的復(fù)合肥料中縮二脲質(zhì)量百分含量低于O. 6%。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明原理是，將尿素與某化合物按一定比例混合構(gòu)建低共熔點(diǎn)體系，使其能在低溫下快速熔融、混合、造粒，從源頭上有效控制產(chǎn)生縮二脲的首要條件；同時(shí)通過料漿乳化機(jī)解決固液比例失調(diào)、低溫條件下混合不均勻影響造粒的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)高塔熔體造粒復(fù)合肥料中縮二脲含量的有效控制。下列結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步解釋和說明，以下實(shí)施例對本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。實(shí)施例I :
a)將35kg尿素通過輸送設(shè)備輸送至熔融槽，并加入3kg氯化鉀、Ikg硝酸銨，形成低共熔體系，物料在114°C形成熔融尿液；熔融槽中設(shè)有自動溢流裝置，連續(xù)生產(chǎn)進(jìn)料，當(dāng)液位超過一定液位后熔融尿液即開始自動溢流至混合器；b)將熔融尿液溢流至混合器，并加入氯化銨2kg、硫酸鉀12kg、白云石粉30kg、磷酸一銨16kg，微量元素(硫酸鋅、硫酸錳混合物)1kg，使其在混合器中、在102°C下預(yù)混合；混合器中設(shè)有自動溢流裝置，連續(xù)生產(chǎn)，當(dāng)液位超過一定液位后料漿即開始自動溢流至乳化機(jī)；c)將預(yù)混合得到的混合物流入恒溫料漿乳化機(jī)乳化，得到乳化料漿；采用恒溫乳化，即乳化溫度與混合器中溫度保持一致；使用的乳化裝置將乳化前后料漿分隔開，料漿經(jīng)乳化機(jī)進(jìn)料口吸入經(jīng)乳化完全后從出口料排出(能順利通過乳化機(jī)出口排出的料漿即為乳化完全，乳化終點(diǎn));d)將乳化料漿通入高塔造粒機(jī)噴漿造粒；造粒溫度與乳化溫度恒定；e)將步驟d所得的復(fù)合肥顆粒收集、冷卻、篩分得到復(fù)合肥料。所得的復(fù)合肥料為含氮18. 54%(質(zhì)量)，磷8%(質(zhì)量)，鉀7. 8%(質(zhì)量)，總養(yǎng)分34. 34%(質(zhì)量)的高塔熔體造粒復(fù)合肥料。檢測方法參照GB15063-2009復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)檢測標(biāo)準(zhǔn)縮二脲含量檢測方法參照GB15063-2009復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)檢測標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例中使用的尿素縮二脲為I. 0% (質(zhì)量)，最終產(chǎn)品的縮二脲值為O. 35% O. 5% (質(zhì)量)。實(shí)施例2 a)將25kg尿素通過輸送設(shè)備輸送至熔融槽，并加入3kg氯化鉀、O. 5kg硝酸銨和O. 5kg水，形成低共熔體系，物料在110°C形成熔融尿液；b)將熔融尿液溢流至混合器，并加入氯化鉀20kg、白云石粉40kg、磷酸一銨10kg，微量元素(硫酸亞鐵、鑰酸銨混合物)1kg，使其在混合器中、在108°C下預(yù)混合；c)將預(yù)混合得到的混合物流入恒溫料漿乳化機(jī)乳化，得到乳化料漿；d)將乳化料衆(zhòng)通入高塔造粒機(jī)噴衆(zhòng)造粒；e)將步驟d所得的復(fù)合肥顆粒收集、冷卻、篩分得到復(fù)合肥料。所得的復(fù)合肥料為含氮12. 55% (質(zhì)量)，磷5% (質(zhì)量)，鉀13. 8% (質(zhì)量)，總養(yǎng)分31. 35% (質(zhì)量)的高塔熔體造粒復(fù)合肥料。檢測方法參照GB15063-2009復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)檢測標(biāo)準(zhǔn)
縮二脲含量檢測方法參照GB15063-2009復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)檢測標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例中使用的尿素縮二脲為I. 0% (質(zhì)量)，最終產(chǎn)品的縮二脲值為O. 35% O. 5% (質(zhì)量)。實(shí)施例3 a)將45kg尿素通過輸送設(shè)備輸送至熔融槽,并加入4kg氯化銨、2kg氯化鉀和Ikg水，形成低共熔體系，物料在108 °C形成熔融尿液；b)將熔融尿液溢流至混合器，并加入氯化銨25kg、硫酸銨5kg、氯化鉀5kg、磷酸一銨12kg，微量元素(硫酸亞鐵、硼砂、鑰酸銨混合物)1kg，使其在混合器中、在105°C下預(yù)混合；c)將預(yù)混合得到的混合物流入恒溫料漿乳化機(jī)乳化，得到乳化料漿；乳化溫度105 0C ；d)將乳化料漿通入高塔造粒機(jī)噴漿造粒；造粒溫度105°C ；e)將步驟d所得的復(fù)合肥顆粒收集、冷卻、篩分得到復(fù)合肥料。所得的復(fù)合肥料為含氮30. 2% (質(zhì)量),磷6% (質(zhì)量),鉀5. 4% (質(zhì)量),總養(yǎng)分41. 6%(質(zhì)量)的高塔熔體造粒復(fù)合肥料。檢測方法參照GB15063-2009復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)檢測標(biāo)準(zhǔn)
縮二脲含量檢測方法參照GB15063-2009復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)檢測標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例中使用的尿素縮二脲為I. 0% (質(zhì)量)，最終產(chǎn)品的縮二脲值為O. 35% O. 5% (質(zhì)量)。實(shí)施例4 a)將27kg尿素通過輸送設(shè)備輸送至熔融槽，并加入3kg水，形成低共熔體系，物料在112 °C形成熔融尿液；b)將熔融尿液溢流至混合器，并加入氯化鉀20kg、白云石粉39kg、磷酸一銨10kg，微量元素(硫酸亞鐵、酸酸銅、鑰酸銨混合物)1kg，使其在混合器中、在105°C下預(yù)混合；c)將預(yù)混合得到的混合物流入恒溫料漿乳化機(jī)乳化，得到乳化料漿；乳化溫度105 0C ；d)將乳化料漿通入高塔造粒機(jī)噴漿造粒；造粒溫度105°C ；e)將步驟d所得的復(fù)合肥顆粒收集、冷卻、篩分得到復(fù)合肥料。所得的復(fù)合肥料為含氮13. 42%(質(zhì)量)，磷5%(質(zhì)量)，鉀12%(質(zhì)量)，總養(yǎng)分30. 42%(質(zhì)量)的高塔熔體造粒復(fù)合肥料。檢測方法參照GB15063-2009復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)檢測標(biāo)準(zhǔn)縮二脲含量檢測方法參照GB15063-2009復(fù)混肥料(復(fù)合肥料)檢測標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例中使用的尿素縮二脲為I. 0% (質(zhì)量)，最終產(chǎn)品的縮二脲值為O. 35% O. 5% (質(zhì)量)。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種高塔熔體造粒復(fù)合肥料中縮二脲含量的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 a)將尿素通過輸送設(shè)備輸送至熔融槽，并加入水、氯化鹽類化合物和銨鹽類化合物中的一種以上，形成低共熔體系，物料在i0(Ti2(rc形成熔融尿液； b)熔融尿液溢流至混合器，并加入替代性氮肥、磷肥、鉀肥、填充料、微量元素，使其在混合器中預(yù)混合； c)預(yù)混合得到的混合物流入料漿乳化機(jī)乳化，得到乳化料漿； d)將乳化料漿通入高塔造粒機(jī)噴漿造粒； e)將步驟d所得的復(fù)合肥顆粒收集、冷卻、篩分得到復(fù)合肥料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的縮二脲含量的控制方法，其特征在于所述輸送設(shè)備包括斗提機(jī)輸送或管道氣力輸送。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的縮二脲含量的控制方法，其特征在于步驟a中所述的氯化鹽類化合物包括氯化鉀、氯化銨和氯化鈉中的一種以上；所述銨鹽類化合物包括磷酸銨和硝酸銨中的一種以上； 步驟b中所述的填充料包括粘土、凹凸棒土、沸石粉、白云石粉和碳酸鈣粉中的一種以上； 步驟b中所述的微量元素包括硫化合物、鈣化合物、錳化合物、鎂化合物、鑰化合物、鋅化合物、鐵化合物、銅化合物和硼化合物中的一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的縮二脲含量的控制方法，其特征在于所述替代性氮肥包括硫酸銨、氯化銨、硝酸銨和尿素粉中的一種以上； 所述磷肥包括磷酸一銨、磷酸二銨、鈣鎂磷肥、碳酸氫鈣、重過磷酸鈣、過磷酸鈣和磷酸二鈣中的一種以上； 所述鉀肥包括硫酸鉀、氯化鉀、磷酸二氫鉀和硝酸鉀中的一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的縮二脲含量的控制方法，其特征在于熔融槽中加入的水、氯化鹽類化合物或銨鹽類化合物的量占熔融槽中物料質(zhì)量比例的O. 59Γ15% ;物料在溫度10(Tl2(rC、攪拌條件下熔融。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的縮二脲含量的控制方法，其特征在于混合器中預(yù)混合的溫度為9(TllO°C ;進(jìn)入料漿乳化機(jī)的料漿溫度為9(TllO°C ;進(jìn)入造粒機(jī)的料漿溫度為9(TllO°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的縮二脲含量的控制方法，其特征在于熔融槽和混合器中物料的停留時(shí)間不超過20min。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的縮二脲含量的控制方法，其特征在于使用替代性氮肥質(zhì)量比例為0 40%，尿素的質(zhì)量比例為25飛0%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的縮二脲含量的控制方法，其特征在于所生產(chǎn)的復(fù)合肥料中縮二脲質(zhì)量百分含量低于O. 6%。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的縮二脲含量的控制方法，其特征在于冷卻工序設(shè)備為轉(zhuǎn)筒冷卻器、振動流化床冷卻器和沸騰床冷卻器中的一種或多種組合；篩分工序設(shè)備為振動篩、沸騰床冷卻器和直線篩中的一種或多種組合。
全文摘要
本發(fā)明是一種高塔熔體造粒復(fù)合肥料中縮二脲含量的控制方法，將尿素與化合物在熔解槽內(nèi)形成低熔點(diǎn)混合物，并在104℃～114℃溫度下熔融完全，熔融尿液與生產(chǎn)復(fù)合肥所使用的氮肥、磷肥、鉀肥、填充料、微量元素按產(chǎn)品需求比例加入混合器中，在90℃～110℃溫度條件下快速預(yù)混合后，經(jīng)料漿乳化機(jī)高速混合形成乳化料漿，再經(jīng)高塔低溫造粒、冷卻、篩分等工序生產(chǎn)縮二脲含量的顆粒復(fù)合肥料，該方法生產(chǎn)的復(fù)合肥料，縮二脲含量低于0.6%，品質(zhì)安全，不產(chǎn)生肥害。本發(fā)明屬于尿基高塔熔體造粒工藝生產(chǎn)顆粒復(fù)合肥料的一種新型、環(huán)保、低能耗的生產(chǎn)方法。
文檔編號C05G3/00GK102701846SQ201210170110
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者劉克學(xué), 廖威, 潘有理, 臧繼國 申請人:徐州市芭田生態(tài)有限公司