专利名称：一种大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺的制作方法
一种大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺。
背景技术：
大量元素水溶性肥料是一种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对较高，是种营养全面、用量少、见效快的速效肥料。肥料为液体或固体状，使用时经水溶解或稀释，可用于灌溉施肥、叶面施肥、无土栽培、浸种蘸根等场合。此外，随着我国高浓度化肥的大量施用，农田的中微量元素长期得不到及时补充，导致匮乏严重，而叶面施肥是矫正作物中微量元素缺乏最有效的手段，比土壤矫正见效快、效果好；同时水溶性肥料还具有利于实现水肥一体化，节水节肥、配方灵活等的优点。目前，我国水肥一体化应用面积达到2300万亩左右，蔬菜、水果等经济作物将逐步采用微灌和水肥一体化技术，这意味着现在用肥总量的近一半都将通过微灌系统施用。据专家分析，目前水溶肥占国内化肥市场份额的I. 69Γ2. 5%，预计未来水溶肥市场份额将增至10%左右，这将给水溶肥带来巨大的发展空间。
目前，制约水溶性肥料发展的最主要因素是生产成本过高，农民难以接受。因此， 开发一种生产成本低、设备投资少的水溶肥工艺变得极为重要。发明内容
本发明针对现有技术中水溶性肥料生产成本过高的技术问题提供一种湿法磷酸生产大量元素水溶性肥料(固体型)联产缓释肥的工艺。
技术方案一种大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺，包括如下步骤
(I)湿法磷酸与氨气中和反应将湿法磷酸通氨气中和至中和度达到O. 7^1. I ；
(2)大量元素水溶性肥料制备将步骤(I)获得的中和后的料浆进行过滤，制得磷酸一铵清液和富含枸溶性磷酸盐滤渣，其中把所得滤液，即磷酸一铵清液加肥料、助剂、增效剂并搅拌均匀，然后浓缩至料浆比重达I. 2^1. 5，最后经过干燥制得大量元素水溶性肥料；
(3)缓释肥料制备将步骤(2)中过滤所得的富含枸溶性磷酸盐的滤渣用浓度 19Γ5%的柠檬酸溶液溶解，加入助剂制得缓释肥包裹液，然后均匀喷涂在复混肥的表面，最后喷涂防结块剂，制得缓释肥料。
作为本发明的进一步改进，上述大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺，包括如下步骤
(I)湿法磷酸与氨气中和反应将湿法磷酸通氨气中和至中和度达到O. 7^1. I ；
(2)大量元素水溶性肥料制备将步骤(I)获得的中和后的料浆进行过滤，制得磷酸一铵清液和富含枸溶性磷酸盐滤渣，其中把所得滤液，即磷酸一铵清液加肥料、助剂、增效剂并搅拌均匀，然后浓缩至料浆比重达I. 2^1. 5，最后经过干燥制得大量元素水溶性肥料；
(3)缓释肥料制备将步骤(2)中过滤所得的富含枸溶性磷酸盐的滤渣用f 5%的柠檬酸溶液溶解，加入助剂制得缓释肥包裹液，然后均匀喷涂在复混肥的表面，最后喷涂防结块剂，制得缓释肥料。
作为本发明的进一步改进，步骤(I)中的中和度达到0.9 ;步骤(2)中的料浆比重达I. 45 ;步骤(3)中的柠檬酸溶液浓度为2%。
作为本发明的一种优选方案，步骤(I)中的湿法磷酸为ω (P2O5) 20% 23%。
作为本发明的另一种优选方案，步骤(2)中所述的过滤采用带自动卸料的真空转鼓离心机，浓缩采用闪蒸浓缩，干燥采用喷雾干燥。
作为本发明的另一种优选方案，步骤(3)中所述在复混肥的表面喷涂缓释肥包裹液、防结块剂的工序在复混肥生产线的冷却机中进行。
作为本发明的更进一步改进，步骤(2)大量元素水溶性肥料制备中所用肥料为硫酸钾、尿素、硝酸钾、硫酸铵、硼酸、硼砂、EDTA-Zn, EDTA-Cu, EDTA-Fe, EDTA-Mn中的一种或多种；所用的助剂为吐温-60、吐温-80、十二烷基硫酸钠、PEG-6000、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N-油酰基多缩氨基酸钠、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一种或多种复配；所用的增效剂为愈创木酚、复硝酚钠、DA-6、复酞核酸、吲哚乙酸、赤霉素中的一种或多种。
作为本发明的另一种更进一步改进，步骤(3)缓释肥料制备中所用的助剂为吐温-60、吐温-80、十二烷基硫酸钠、PEG-6000、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N-油酰基多缩氨基酸钠、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚类、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸钠、苄基萘磺酸甲醛缩合物中的一种或多种复配。
有益效果
由本发明提供的大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺生产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%之间，符合农业标准NY 1007-2010《大量元素水溶性肥料》对大量元素水溶肥料 (微量元素型)固体产品全部要求。所得的缓释肥料经大田实验表明，可替代硫基、氯基复合肥，作为基肥使用，同时可根据作物对养分的需求为作物持续、稳定和均衡的提供养分。这样，养分释放与作物的生长需求同步，显著提高肥料利用率，有利作物根系发育，改善作物品质。由此，一次性施肥不用追肥，减少肥料施用成本和人力。且效果与普通复混肥相比肥效持久，增效明显，极大的提高了肥料利用率。
该工艺设备投资少，可由磷酸一铵生产装置改造而成，生产成本低，可同时联产缓释肥料，产品水溶性肥料、缓释肥料均为热销的肥料品种，与现有的大量元素水溶性肥料生产工艺相比，具有极大的应用价值。
图I实施例I或2中所述大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺示意流程图具体实施方式
实施例I :大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺流程
A、启动磷酸泵，将6000L ω (P2O5) 22%的湿法磷酸打入反应槽，待浸没搅拌桨下层桨叶时，启动搅拌桨。
B、减小磷酸流量，缓缓开启氨气管道上的阀门，向反应槽加氨。中和度<0.9的料浆放入地槽，待生产正常后打入反应槽继续中和。每隔5分钟测定一次中和度，调整磷酸与气氨流量，直至中和度达到O. 9，将中和料浆放入给料槽。
C、将步骤B的料浆放入带自动卸料的真空转鼓离心机进行分离，滤液放入混料槽，收集滤渣，作为缓释肥的包裹剂。向混料槽中加入2400kg粉状农业级硫酸钾、2080 kg 粉状农业级尿素、硼酸 300 kg,200 kg EDTA-Zn、30 kg EDTA_Cu、20 kg EDTA-FeU5 kg EDTA-Mn, 15kg助剂、20kg增效剂，搅拌混匀。本步骤所用的助剂为吐温_60、吐温-80、十二烷基硫酸钠、PEG-6000、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N-油酰基多缩氨基酸钠、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一种或多种复配。增效剂为愈创木酚、复硝酚钠、DA-6、复酞核酸、吲哚乙酸、赤霉素中的一种或多种。
D、将步骤C的料浆进行闪蒸浓缩，待料浆比重达到I. 45后，进行喷雾干燥，即可制得大量元素水溶性肥料。
E、取1000份步骤C的滤渣加入到1000份2%柠檬酸溶液中，再加入3份的助剂，制得缓释肥包裹液。在复混肥生产线的冷却机内将缓释肥包裹液均匀的喷涂在80万份复混肥的表面，再在复混肥上喷涂防结块剂，即可制得缓释肥料。本步骤所用的助剂为吐温-60、 吐温-80、十二烷基硫酸钠、PEG-6000、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N-油酰基多缩氨基酸钠、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚类、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸钠、苄基萘磺酸甲醛缩合物中的一种或多种复配。
具体工艺流程图见图I。
用此方法生产的大量元素水溶性肥主要用于蔬菜、果树、花卉等经济作物，具有营养物质全面均衡、易于作物吸收转运、各养分间相互促进吸收、利用率高、能显著提高作物产量和品质、增强作物抗病性的优点。具体使用方法为
(I)喷施稀释50(Γ800倍，于作物苗期、始花期和果实膨大期喷洒3飞次。
(2)冲施滴灌稀释30(Γ500倍冲施滴灌，一般每亩每次4 6kg，或根据作物长势酌情增减。
实施例2 :大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺流程
A、启动磷酸泵，将6000L ω (P2O5) 22%的湿法磷酸打入反应槽，待浸没搅拌桨下层桨叶时，启动搅拌桨。
B、减小磷酸流量，缓缓开启氨气管道上的阀门，向反应槽加氨。中和度<0.9的料浆放入地槽，待生产正常后打入反应槽继续中和。每隔5分钟测定一次中和度，调整磷酸与气氨流量，直至中和度达到O. 9，将中和料浆放入给料槽。
C、将步骤B的料浆放入带自动卸料的真空转鼓离心机进行分离，滤液放入混料槽，收集滤渣，作为缓释肥的包裹剂。向混料槽中加入2600kg粉状农业级硝酸钾、1900 kg 粉状农业级尿素、500 kg硼砂、200 kg EDTA-Zn、40 kg
EDTA-Cu、20 kg EDTA-FeUO kg EDTA-Mn、15kg 助剂、20kg 增效剂，搅拌混匀。本步骤所用的助剂为吐温-60、吐温-80、十二烷基硫酸钠、PEG-6000、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N-油酰基多缩氨基酸钠、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一种或多种复配。增效剂为愈创木酚、复硝酚钠、DA-6、复酞核酸、吲哚乙酸、赤霉素中的一种或多种。
D、将步骤C的料浆进行闪蒸浓缩，待料浆比重达到I. 45后，进行喷雾干燥，即可制得大量元素水溶性肥料。
E、取1000份步骤C的滤渣加入到1000份2%柠檬酸溶液中，再加入3份的助剂，制得缓释肥包裹液。在复混肥生产线的冷却机内将缓释肥包裹液均匀的喷涂在80万份复混肥的表面，再在复混肥上喷涂防结块剂，即可制得缓释肥料。本步骤所用的助剂为吐温-60、 吐温-80、十二烷基硫酸钠、PEG-6000、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N-油酰基多缩氨基酸钠、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚类、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸钠、苄基萘磺酸甲醛缩合物中的一种或多种复配。
具体工艺流程图见图I。其效果与具体使用方法同实施例I。
实施例3 :用实施例I或2的生产工艺流程产出的水溶性肥料在江苏省东海县山左口乡吴庄村进行田间肥效试验
I、供试材料用实施例I或2的生产工艺流程产出的大量元素水溶性肥料；
硫酸钾复合肥(15-15-15)。
2、供试作物辣椒
3、试验土壤试验地土壤为砂壤土，肥力中等。
4、供试条件
处理A :基施50kg硫酸钾复合肥(15-15-15)，40%在整地前撒施，60%施入定植沟。
处理B:不施肥。
处理C :在处理A的施肥基础上于苗期、始花期和果实膨大期各喷一次大量元素水溶肥料每次用量25 g/亩。稀释600倍，叶面均匀喷施。
5、试验结果见下表。
权利要求
1.一种大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺，包括如下步骤 (1)湿法磷酸与氨气中和反应将湿法磷酸通氨气中和至中和度达到O.7^1. I ； (2)大量元素水溶性肥料制备将步骤(I)获得的中和后的料浆进行过滤，制得磷酸一铵清液和富含枸溶性磷酸盐滤渣，其中把所得滤液，即磷酸一铵清液加肥料、助剂、增效剂并搅拌均匀，然后浓缩至料浆比重达I. 2^1. 5，最后经过干燥制得大量元素水溶性肥料； (3)缓释肥料制备将步骤(2)中过滤所得的富含枸溶性磷酸盐的滤渣用浓度19Γ5%的柠檬酸溶液溶解，加入助剂制得缓释肥包裹液，然后均匀喷涂在复混肥的表面，最后喷涂防结块剂，制得缓释肥料。
2.如权利要求I所述的大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺，其特征在于步骤(I)中所述中和度达到O. 9 ;步骤(2)中所述料浆比重达I. 45 ;步骤(3)中所述的柠檬酸溶液浓度为2%。
3.如权利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺，其特征在于步骤(I)中所述的湿法磷酸为ω (P2O5) 20°/Γ23%。
4.如权利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺，其特征在于步骤(2)中所述的过滤采用带自动卸料的真空转鼓离心机，浓缩采用闪蒸浓缩，干燥采用喷雾干燥。
5.如权利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺，其特征在于步骤(3)中所述在复混肥的表面喷涂缓释肥包裹液、防结块剂的工序在复混肥生产线的冷却机中进行。
6.如权利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺，其特征在于步骤(2)大量元素水溶性肥料制备中所用肥料为硫酸钾、尿素、硝酸钾、硫酸铵、硼酸、硼砂、EDTA-Zn, EDTA-Cu, EDTA-Fe, EDTA-Mn中的一种或多种；所用的助剂为吐温_60、吐温-80、十二烷基硫酸钠、PEG-6000、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N-油酰基多缩氨基酸钠、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯中的一种或多种复配；所用的增效剂为愈创木酚、复硝酚钠、DA-6、复酞核酸、吲哚乙酸、赤霉素中的一种或多种。
7.如权利要求I或2所述的大量元素水溶性肥料联产缓释肥的生产工艺，其特征在于步骤(3)缓释肥料制备中所用的助剂为吐温-60、吐温-80、十二烷基硫酸钠、PEG-6000、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、N-油酰基多缩氨基酸钠、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚类、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸钠、苄基萘磺酸甲醛缩合物中的一种或多种复配。
全文摘要
本发明提供一种湿法磷酸生产大量元素水溶性肥料联产缓释肥的工艺。将湿法磷酸通氨气中和，然后将中和后的料浆经真空转鼓过滤机过滤，制得磷酸一铵清液和富含枸溶性磷酸盐滤渣。向磷酸一铵清液中加入肥料、助剂、增效剂，搅拌混匀，闪蒸浓缩，喷雾干燥，即可制得大量元素水溶性肥料。用柠檬酸溶液将滤渣溶解，加入助剂制得缓释肥包裹液，均匀的喷涂在复混肥表面，再在复混肥表面喷涂防结块剂，即可制得优良的缓释肥。该工艺设备投资小，原料适应性好，生产成本低，产品质量好，产品水溶性肥料、缓释肥料均为热销的肥料品种，有极好的应用价值。
文档编号C05G3/00GK102976869SQ20121051733
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者马永飞, 王永翔, 孙西强, 鲁涛 申请人:江苏湛蓝科技开发有限公司