专利名称：硅藻土缓释化肥与土壤改良剂及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种硅藻土缓释化肥与土壤改良剂及其生产方法，属化学领域的无机产品加工技术。
在美、日等国，化肥生产企业将少量硅藻土干燥品加到化肥中作为防固结剂，在化肥使用中也起到一定的缓释作用。在国内有人将硅藻土干燥、粉碎制成干粉后与化肥水溶液混合，之后再干燥、粉碎制成缓释化肥。还有人将硅藻土干粉与微量元素混合后干燥，再与化肥干混制成缓释化肥。国外的做法硅藻土添加量太少，主要起防固结的作用，缓释作用很小。国内的第一个方法可以将化肥有效成分吸收在硅藻壳的内孔隙中，但需要两次干燥，消耗热量大，产品成本偏高。第二个方法为避免硅藻土与化肥的第三次干燥，采取了干粉混合。其缺点除两次干燥消耗热量较高外，是化肥的有效成分因干混没有进入硅藻壳的内孔隙中，在使用时必然造成部分有效成分的流失。
本发明的目的是克服现有技术上述不足，制备出质量好、产品成本低的硅藻土缓释化肥与土壤改良剂。
本发明采用如下技术措施实现上述目的。
1、采用带热水夹套的混料机，以低品位湿的硅藻原土(二级土或添加30％-50％的三级土)为原料，直接与氮、磷、钾化肥及微量元素化合物在70-80℃的温度下混溶。
2、混溶吸收后的物料只经过一次干燥，但分两步进行；第一步先采用红外烘道干燥，除去大部分水分，并用锤式粉碎机粉碎后，再进行二次干燥。
3、红外烘道采用燃烧煤气或天然气直接加热，烘道内气温控制在90-110℃。
4、红外烘道的辐射层采用ZrO2-SiO2为基础材料制成。
5、控制烘道的烟道气温在300-600℃，利用排出的烟道气加热交换器中的水，再用交换器的热水加热混料机和物料。
通过上述措施实现了湿硅藻原土与化肥的直接混溶。氮、磷、钾等元素的化合物一般在水中的溶解度随温度升高而升高。以硝酸钾和磷酸氢二铵为例，在10℃、100ml水中的溶解度分别为20.9g和57.5g；而在70℃时，溶解度分别为140g和106g。湿硅藻原土通常为假固相，已经充分搅拌即成泥浆状。在一定温度下将硅藻原土与化肥按1∶1.3-1.5的比例(干基重)混合搅拌，化肥即可溶解，并按浓度梯度向硅藻壳孔隙中扩散，直至完全吸收到内孔隙中为止。混溶好的物料送入红外烘道中预干燥，脱去大部分水分后再进行粉碎和二次干燥。所选用的ZrO2-SiO2辐射材料，在200-500℃，在2.5-14μm波长范围内有较高的辐射系数；而水分子在2.75μm和6.15-7.55μm分别有两个吸收峰。水分子吸收辐射能，平均动能升高而蒸发，物料温度却上升较小，避免了化肥有效成分的分解损失。
图1为本发明的工艺流程示意图。
本发明工艺流程由混溶、预干燥、粉碎、二次干燥、产品分选、分离、微细品回收和包装工序依次串联成的主流程和在产品分选机粗料出口至分离器之间并联的由再粉碎和再分选依次连接的支流程构成。以下结合工艺流程图具体说明本发明的技术方案。含水50％左右的硅藻原土和化肥经计量后进入带热水加套的混料机中混溶1-2小时，混料机由热交换器排出的热水加热到70-80℃。混溶并吸收好的物料送入红外烘道预干燥，红外烘道内的气温控制在90-110℃。在物料含水量降至15％-25％后，再经粉碎送入二次干燥。二次干燥后的物料经产品分选机分选，合格品进入产品分离器；不合格品经再粉碎进入再分选工序。在再分选工序，分离弃去杂质，合格物料送入分离器。分离器分离出的中粗产品进入包装工序，微细品进入除尘器分离回收。回收的微细品一并进入包装工序，空气和水蒸气排入大气。排放气体中粉尘含量在国家规定标准之内。干燥所需热量由燃烧煤气或天然气供给。红外烘道排出的烟道气回收利用，经热交换器交换作为混料机的热源。红外烘道和气流干燥各测温点的温度由自动纪录仪记录和显示。控制粉碎机的转数和出口筛底孔径，可以改变产品的粒度。
按本发明方法制得的产品为灰色、灰黄色(随原料不同而变化)固体粉末或小颗粒。堆积比重为0.7-0.9g/cm3；含氮量≥15％；含磷量(以P2O5计)≥5.5％；含钾量≥4％；硼、锌及稀土微量元素总量(以氧化物计)1％-2％；吸水量0.3-0.5g/g。
本发明吨产品干燥消耗热能为55×104-65×104Kcal，是两次干燥法的二分之一，产品成本较低。
本发明产品除具有化肥的缓释作用外，还具有保持水分和改善土壤团粒结构的作用。调节混配化肥有效元素的种类及含量，可以制备出适合于各种作物和不同土壤的缓释化肥与土壤改良剂。
实施例含水47.4％的临江硅藻土(二级土195kg，三级土84kg)，加入硝酸钾54.0kg，磷酸氢二铵10.6kg，尿素125.6kg，硼、锌及稀土化合物2.0kg。在70℃混溶1小时，然后进入红外烘道干燥1小时。红外烘道辐射材料为ZrO2-SiO2；烘道内气温为90-100℃。预干燥后物料含水15％(以物料总重计)，经粉碎后进入二次干燥。干燥的物料经分选弃杂质后，进入分离器分离；微细品经除尘器分离回收。所得产品为灰白色粉末；堆积比重0.72g/cm3；含水1％；含氮15％；含磷5.5％；含钾4％；微量元素总含量(以氧化物计)1.5％；吸水量0.5g/g。
权利要求
1.一种硅藻土缓释化肥与土壤改良剂，外观为灰色或灰黄色固体粉末，特征在于由硅藻土与吸收在硅藻土孔隙中的化肥有效成分组成，其物化指标如下堆积比重0.7-0.9g/cm3；吸水量0.3-0.5g/g；含氮量≥15％；含磷量(以P2O5计)≥5.5％；含钾量≥4％；微量元素总量(以氧化物计)1％-2％。
2.一种硅藻土缓释化肥与土壤改良剂的生产方法，其特征是采用了低品位湿的硅藻原土与化肥在一定的温度下按比例直接相混溶的工艺方法和一次干燥分两步进行的工艺措施。
3.权利要求2所述的硅藻土缓释化肥与土壤改良剂的生产方法，其特征还在于硅藻原土含水在50％左右；与化肥混溶温度为70-80℃；硅藻土与化肥混合比为1∶1.3-1.5(干基重)。
4.权利要求2所述的硅藻土缓释化肥与土壤改良剂的生产方法，其特征还在于采用了燃烧煤气或天然气加热的红外烘道干燥物料，烘道内气温在90-110℃。
5.权利要求2、4所述的硅藻土缓释化肥与土壤改良剂，其特征还在于红外烘道的辐射层采用ZrO2-SiO2为基础材料制成。
全文摘要
一种硅藻土缓释化肥与土良改良剂及其生产方法，属化学领域的无机产品加工技术。本发明采用了含水50％左右的低品位硅藻原土与氮、磷、钾及硼、锌和稀土微量元素化肥为原料，在一定温度下按比例直接混溶，并采用燃烧煤气或天然气加热的红外烘道分两步干燥混溶后的物料。减少了干燥次数，降低了产品成本。所得产品化肥有效成分吸收在硅藻土的内孔隙中，在使用中缓慢释放不流失，同时可以保持水分改善土壤的团粒结构。
文档编号C05G3/04GK1534006SQ0310888
公开日2004年10月6日 申请日期2003年4月2日 优先权日2003年4月2日
发明者尹兴伊 申请人:尹兴伊