一种多功能高塔全水溶硫基肥料及其制备方法与流程

本发明涉及一种高塔复合肥料，具体涉及一种多功能高塔全水溶硫基肥料及其制备方法。

背景技术：

高塔造粒工艺是指固体尿素或硝铵磷加热熔融成熔融液，然后在熔融液中加入相应的钾肥、一铵、填料制成混合料浆。混合料浆通过高塔造粒机进行喷淋造粒，造粒物料从高塔下降过程中，与从塔底上升的气体阻力相互作用，与其进行热交换降落到塔底，塔底的颗粒物料经冷却、筛分和防结块处理后得到颗粒复合肥料。

高塔造粒工艺生产的复合肥料与其它工艺生产的复合肥料相比，具有养分均匀、颗粒强度高和产品质量稳定的特点，不足之处是受工艺特点的限制，产品通常只含有氮、磷、钾大量无机元素，不能添加增加产品功能的物料。例如：由于塔上制浆过程温度高，不利于微生物的存活，因此，微生物菌不能在高塔造粒过程中加入；含有中微量元素的物料大多含有硫酸根，如硫酸镁、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰和硫酸铜等，这些物料在高温的条件下和尿素反应生成硫酸脲，因硫酸脲的粘性特别大，转滚生产工艺可以利用其粘性提高成粒率，但高塔生产工艺由于料浆粘度大，造成生产不能正常进行。上述问题，造成高塔肥料产品功能单一，产品不含有作物生长所需的中微量元素，不能有效提高肥料养分利用率和改良土壤结构。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多功能高塔全水溶硫基肥料，产品不但能提供作物所需的氮、磷、钾大量元素，还含有作物生长需要的中微量元素和生物菌。利用中微量元素和生物菌活化、修复土壤，制成的产品具有功能全、效果好的特点，实现提高养分利用率，改良土壤的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多功能高塔全水溶硫基肥料，其特征在于，尿素占总投入原料量的质量百分比28％—35％、硫酸钾占总投入原料量的质量百分比30％—48％、工业一铵占总投入原料量的质量百分比17％—30％、碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比0.4％—0.8％、中微量元素占总投入原料量的质量百分比4％—8％，生物菌占总投入原料量的质量百分比1％—2％。

所述碳酸氢铵/中微量元素的质量比为1：10，经过多次试验，二者按1:10比例混配，氨化效果最佳。

所述的中微量元素物质是硫酸锌、硫酸镁、硫酸锰、硫酸亚铁、碳酸钙和硼砂的几种组合，根据不同作物的生长需要确定加入量和种类。

所述生物菌为巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌中的一种或两种组合，均为土壤有益菌，具有提高肥料利用率、活化、修复土壤，利于作物吸收利用的功效。

所述的多功能高塔全水溶硫基肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)中微量元素的预处理(备用)

1.1物料混合：将经计量的碳酸氢铵和中微量元素加入混合搅拌机，均匀搅拌时间5—6min，我们做过大量的试验，在高塔造粒过程中如果尿液与含硫酸根的中微量元素直接混配,在100℃左右的工况条件下，反应生成硫酸脲，产生大量的液相,使物料粘稠度大幅度增加，生产不能正常进行，因此需要对中微量元素进行氨化处理，以解决尿液与其不能直接混配的工艺难题；

1.2烘干氨化：混合物料进入烘干氨化机，利用烘干温度完成中微量元素的氨化和干燥处理，烘干机出口气体温度控制在60℃—70℃，烘干氨化时间15—20min，物料含水量控制在1％以下，这个过程中的温度和时间特别重要，如果温度过高和时间过长会造成碳酸氢铵分解过快，达不到氨化效果，如果温度低和时间过短会造成氨化反应不充分，同样影响后续的使用；

(2)将经计量的尿素加入到熔融槽中，熔融槽温度控制在120℃—125℃，熔融后的尿素溶液溢流到一级混合槽，这一过程中熔融温度特别重要，如果达到130℃以上，尿素分解产生大量的缩二脲，造成作物烧亩，温度低于115℃，尿素易结晶，影响正常生产；

(3)将经计量的硫酸钾加入到一级混合槽中，并与尿素溶液均匀混合，一级混合槽温度控制在110℃—115℃，混合后的熔融物料溢流到二级混合槽；

(4)通过计量加入工业一铵和经步骤(1)处理的中微量元素到二级混合槽中，与熔融物料混合时间小于4min，得到混合熔融料浆，二级混合槽温度控制在100℃—105℃；

(5)混合熔融料浆通过乳化机乳化后，利用差动造粒机在造粒塔内完成喷淋造粒，在造粒塔内自然冷却，塔下的物料颗粒温度＜70℃；

(6)塔下的物料颗粒分别进行粗筛筛分和细筛筛分，粗筛筛孔直径4.5mm，细筛筛孔直径2.0mm，筛分后的4.5mm以上颗粒和2.0mm以下颗粒返回一级混合槽，合格品进入冷却机。

(7)将制备好的生物菌液以雾化的方式喷洒到冷却机入口处的合格品上，利用其自身的温度将生物菌液快速吸入，生物菌液在冷却工序加入，可以利用物料颗粒在过干状态的强吸收性和自身温度，将菌液快速吸入成型的颗粒中，防止了由于高塔造粒过程温度高杀死大量的生物菌，提高菌种的成活率，冷却时间30—35min；

(8)冷却后的合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装。

本发明多功能高塔全水溶硫基肥料及其制备方法与现有技术相比有如下优点：

1、产品营养全面，不但含有作物所需的氮、磷、钾大量元素，还含有硫、锌、钙、镁、锰、铁、硼等中微量元素和生物菌。产品具有促进肥料增效，增进土壤肥力，改良土壤理化性质，提高作物品质和产量，增强作物抗病能力的效果。

2、产品水溶性好，所用工业一铵为全水溶的，中微量元素水溶性好，适用于经济作物，即能用做底肥，又可以做水溶肥料滴灌使用。

附图说明

图1是本发明的多功能高塔全水溶硫基肥料制备方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的多功能高塔全水溶硫基肥料，其特征在于，尿素占总投入原料量的质量百分比28％—35％、硫酸钾占总投入原料量的质量百分比30％—48％、工业一铵占总投入原料量的质量百分比17％—30％、碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比0.4％—0.8％、中微量元素占总投入原料量的质量百分比4％—8％，生物菌占总投入原料量的质量百分比1％—2％。

所述碳酸氢铵/中微量元素的质量比为1：10。

所述的中微量元素物质是硫酸锌、硫酸镁、硫酸锰、硫酸亚铁、碳酸钙和硼砂的几种组合。

所述生物菌为巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌中的一种或两种组合。

所述的多功能高塔全水溶硫基肥料的制备方法，包括以下步骤：

(1)中微量元素的预处理(备用)

1.1物料混合：将经计量的碳酸氢铵和中微量元素加入混合搅拌机，均匀搅拌时间5—6min；

1.2烘干氨化：混合物料进入烘干氨化机，利用烘干温度完成中微量元素的氨化和干燥处理，烘干机出口气体温度控制在60℃—70℃，烘干氨化时间15—20min，物料含水量控制在1％以下；

(2)将经计量的尿素加入到熔融槽中，熔融槽温度控制在120℃—125℃，熔融后的尿素溶液溢流到一级混合槽；

(3)将经计量的硫酸钾加入到一级混合槽中，并与尿素溶液均匀混合，一级混合槽温度控制在110℃—115℃，混合后的熔融物料溢流到二级混合槽；

(4)通过计量加入工业一铵和经步骤(1)处理的中微量元素到二级混合槽中，与熔融物料混合时间小于4min，得到混合熔融料浆，二级混合槽温度控制在100℃—105℃；

(5)混合熔融料浆通过乳化机乳化后，利用差动造粒机在造粒塔内完成喷淋造粒，在造粒塔内自然冷却，塔下的物料颗粒温度＜70℃；

(6)塔下的物料颗粒分别进行粗筛筛分和细筛筛分，粗筛筛孔直径4.5mm，细筛筛孔直径2.0mm，筛分后的4.5mm以上颗粒和2.0mm以下颗粒返回一级混合槽，合格品进入冷却机。

(7)将制备好的生物菌液以雾化的方式喷洒到冷却机入口处的合格品上，利用其自身的温度将生物菌液快速吸入，冷却时间30—35min；

(8)冷却后的合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装。

下面通过实例对本发明作进一步的阐述：

实施例1：产品配比17—17—17，以1吨产品原料消耗定额为例：

具体生产流程：

(1)中微量元素的预处理(备用)

将经计量的碳酸氢铵(含n17％，质量百分比，下同)6公斤，硫酸锌15公斤，硫酸镁10公斤，硫酸锰10公斤，碳酸钙15公斤和硼砂10公斤加入混合搅拌机，均匀搅拌时间5min。搅拌后的混合物料进入烘干氨化机，烘干机出口气体温度控制在65℃，烘干氨化时间17min，物料含水量控制在1％以下；

(2)将经计量的尿素(含n46.2％)304公斤加入到熔融槽中，熔融槽温度控制在125℃，熔融后的尿素溶液溢流到一级混合槽；

(3)将经计量的硫酸钾(含k2o51％)335公斤加入到一级混合槽中，通过搅拌与尿素溶液均匀混合，一级混合槽温度控制在115℃，混合后的熔融物料溢流到二级混合槽；

(4)将经计量的工业一铵(含n11％，p2o561％)280公斤和步骤(1)处理的中微量元素加入到二级混合槽中，通过搅拌与熔融物料均匀混合，二级混合槽温度控制在105℃，与熔融物料混合时间3.5min，得到混合熔融料浆；

(5)混合熔融料浆通过乳化机乳化，制得流动性能良好的料浆，利用差动造粒机在造粒塔内完成喷淋造粒，在造粒塔内自然冷却，塔下的物料颗粒温度控制在60℃；

(6)塔下的物料颗粒分别进行粗筛筛分和细筛筛分，粗筛筛孔直径4.5mm，细筛筛孔直径2.0mm，筛分后的4.5mm以上颗粒和2.0mm以下颗粒返回一级混合槽，合格品进入冷却机。

(7)在冷却机入口，将制备好的枯草芽孢杆菌液15公斤以雾化的方式喷洒到物料颗粒上，然后冷却35min；

(8)冷却后的合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装,得到粒度为2—4.5mm的多功能高塔全水溶硫基肥料。产品含n—p2o5—k2o为17.22％—17.08％—17.09％，含有中微量元素硫、锌、镁、锰、钙、硼和生物菌，含水0.4％，强度42n，颗粒光滑、圆整。

实施例2：产品配比16—11—23，以1吨产品原料消耗定额为例：

具体生产流程：

(1)中微量元素的预处理(备用)

将经计量的碳酸氢铵(含n17％，质量百分比，下同)5公斤，硫酸锌15公斤，硫酸亚铁10公斤，硫酸锰10公斤和碳酸钙15公斤加入混合搅拌机，均匀搅拌时间5min。搅拌后的混合物料进入烘干氨化机，烘干机出口气体温度控制在60℃，烘干氨化时间15min，物料含水量控制在1％以下；

(2)将经计量的尿素(含n46.2％)300公斤加入到熔融槽中，熔融槽温度控制在120℃，熔融后的尿素溶液溢流到一级混合槽；

(3)将经计量的硫酸钾(含k2o51％)452公斤加入到一级混合槽中，通过搅拌与尿素溶液均匀混合，一级混合槽温度控制在110℃，混合后的熔融物料溢流到二级混合槽；

(4)将经计量的工业一铵(含n11％，p2o561％)183公斤和步骤(1)处理的中微量元素加入到二级混合槽中，通过搅拌与熔融物料均匀混合，二级混合槽温度控制在100℃，与熔融物料混合时间3min，得到混合熔融料浆；

(5)混合熔融料浆通过乳化机乳化，制得流动性能良好的料浆，利用差动造粒机在造粒塔内完成喷淋造粒，在造粒塔内自然冷却，塔下的物料颗粒温度控制在60℃；

(6)塔下的物料颗粒分别进行粗筛筛分和细筛筛分，粗筛筛孔直径4.5mm，细筛筛孔直径2.0mm，筛分后的4.5mm以上颗粒和2.0mm以下颗粒返回一级混合槽，合格品进入冷却机。

(7)在冷却机入口，将制备好的枯草芽孢杆菌液5公斤和巨大芽孢杆菌液5公斤以雾化的方式喷洒到物料颗粒上，然后冷却30min；

(8)冷却后的合格品进入包裹机，经过防结块处理后包装,得到粒度为2—4.5mm的多功能高塔全水溶硫基肥料。产品含n—p2o5—k2o为15.96％—11.16％—23.05％，含有中微量元素硫、锌、铁、锰、钙和生物菌，含水0.5％，强度40n，颗粒光滑、圆整。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。