專利名稱：高塔脲醛緩釋復合肥及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及農(nóng)用肥料技術領域，特別是涉及一種高塔脲醛緩釋復合肥。
背景技術：
脲醛緩釋肥是由尿素和醛類在一定條件下反應制得的有機微溶性氮緩釋肥料，在我國農(nóng)業(yè)、肥料制造業(yè)等行業(yè)和相關領域備受關注，《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》和《產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整指導目錄(2011年本)》中，將提高利用率的緩釋肥料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)品應用列入其中。脲醛緩釋肥料含有速效和緩效養(yǎng)分，活性系數(shù)(AI%)表征冷水不溶性氮在土壤中 轉(zhuǎn)化為有效氮的比率，是衡量脲醛緩釋肥料肥效的重要指標，其值越大緩效養(yǎng)分比率越大，肥效更持久。脲醛緩釋肥一般利用脲醛溶液及溶液中的水分形成物料造粒過程中的固體物料液相，通過轉(zhuǎn)鼓蒸汽造粒工藝使物料團聚成粒。但是，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)鼓蒸汽造粒工藝生產(chǎn)脲醛緩釋復合肥需引入水分造粒，在生產(chǎn)過程中又需消耗大量的能源將水分烘干，容易產(chǎn)生廢氣、廢水，污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明在已有高塔尿基復合肥裝置上進行技術創(chuàng)新與升級，優(yōu)化高塔脲醛緩釋肥工藝技術，通過合理搭配原料配比，提供一種高塔脲醛緩釋復合肥及其制備方法。本發(fā)明是通過如下技術方案來實現(xiàn)的
本發(fā)明高塔脲醛緩釋復合肥，原料組份重量份如下
尿素40-60份，
磷酸一銨20-36份，
氯化鉀15-30份，
甲醒2-6份，
添加劑1-3份；
上述原料均為市售產(chǎn)品，其中
所述尿素為小顆粒尿素，其中氮含量為46. 2%，粒徑為O. 85-2. 80mm ；
所述磷酸一銨呈普通粉末狀，其中氮含量為11%，五氧化二磷含量為44%,或者氮含量為10%，五氧化二磷含量為50% ；
所述氯化鉀中氧化鉀含量為60% ；
所述添加劑為質(zhì)量比1:1的降粘劑和降熔劑，其中所述降粘劑是硝銨、硝銨磷、硫酸鎂、七水硫酸鎂中的一種或兩種以上的混合物，所述降熔劑為氯化銨、硫酸銨、硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀中的一種或兩種以上的混合物。本發(fā)明高塔脲醛緩釋復合肥，優(yōu)選原料組份重量份如下尿素50份、磷酸一銨30份、氯化鉀18份、甲醛4份、添加劑I份。
本發(fā)明高塔脲醛緩釋復合肥，另一優(yōu)選原料組份重量份如下尿素56份、磷酸一銨20份、氯化鉀20份、甲醛4份、添加劑2. 5份。本發(fā)明高塔脲醛緩釋復合肥的制備方法，包括如下工藝步驟
(O將尿素熔融槽的尿液分成兩部分，一部分直接去尿液緩沖槽，一部分去脲醛緩沖槽，在脲醛緩沖槽中加入降粘劑及降熔劑，使脲醛緩沖槽中熔融尿液的熔點降低，黏度降低，通入脲醛反應泵；在脲醛反應泵的入口加入經(jīng)精餾塔汽化濃縮的甲醛質(zhì)量分數(shù)為60%-80%的甲醛汽，調(diào)整尿液與甲醛汽的摩爾比在I. 3-1. 5之間，于110°C _130°C在20秒內(nèi)快速反應，反應生成物去磷酸一銨混合槽；
(2)來自尿液緩沖槽的尿液進入鉀肥混合槽，與來自上料崗位的氯化鉀及填充劑滑石粉充分混合；混合5-15分鐘后，流入磷酸一銨混合槽；
(3)在磷酸一銨混合槽中，與來自脲醛反應泵的脲醛液及來自上料崗位的磷酸一銨在 950C _105°C混合，混合3-6分鐘后，進入造粒塔噴頭，在噴頭旋轉(zhuǎn)剪切離心力作用下，將混合物均勻噴灑成球狀的小液滴，從噴頭噴淋落下的小液滴在直徑12m-20m高80m_130m的塔內(nèi)慢慢下落，經(jīng)與塔內(nèi)的上升氣流換熱后冷卻至45°C _65°C，即得高塔脲醛緩釋復合肥。脲醛緩釋劑在脲醛緩釋肥生產(chǎn)中，主要解決普通復合肥養(yǎng)分釋放太快以及產(chǎn)品硬度、外觀不理想等問題，脲醛緩釋劑是制備脲醛緩釋肥料的關鍵和基礎。因此，脲醛緩釋肥料生產(chǎn)的關鍵技術是通過對不同反應條件的控制及關鍵過程工藝指標的調(diào)節(jié)，使其生產(chǎn)出既能滿足肥料固體物料粘結造粒的要求，又能使肥料達到緩釋目的的脲醛緩釋肥料。采用高塔造粒生產(chǎn)脲醛緩釋肥時，可在原高塔尿基復合肥生產(chǎn)裝置的基礎上進行改造并開發(fā)脲醛緩釋復合肥。本發(fā)明在尿基高塔造粒裝置基礎上改造成脲醛緩釋肥，只需增加一臺脲醛反應泵、兩個甲醛儲槽、一臺甲醛濃縮蒸發(fā)器，一臺脲醛緩沖槽，濃縮后的甲醛蒸汽進入高塔造粒系統(tǒng)生產(chǎn)高塔脲醛緩釋復合肥，改造簡單易行，工期短，投資省，工藝流程短，配置方便，操作簡單，人工成本低，動力消耗低、環(huán)境友好，產(chǎn)品成本遠低于緩釋長效或包膜控釋肥料。關鍵技術指標
(I)溫度控制
由于反應后脲醛樹脂的添加，造成料漿黏度增加，需提高尿素熔融槽熔融溫度，要求熔融槽溫度140°c -145°c，脲醛反應泵出口溫度110°C _130°C，塔頂磷一銨混合槽溫度控制在950C -105O。(2)配方中脲醛樹脂生成量的控制
由于過程中形成的一羥甲基脲和二羥甲基脲及部分聚甲基脲溶液，在后續(xù)的加熱混合過程中，逐步形成網(wǎng)狀中分子量的脲醛樹脂，使料漿變稠，應控制甲醛的加入量，使總氮中脲醛氮含量控制在2%-3% ;過高使生產(chǎn)無法進行，過低則起不到緩釋作用。(3)尿素-甲醛反應條件
為控制原料中水含量，減少成品中的縮二脲含量，甲醛需經(jīng)汽化濃縮加入。生產(chǎn)過程中要嚴格控制甲醛汽濃度在60%-80%之間，汽濃過低引起縮二脲增加；汽濃過高會引起料漿過稠，影響輸送。生產(chǎn)過程中應嚴格控制物料滯留時間，物料配比，出現(xiàn)事故停車或停電、停氣等短期停車時，應迅速把料漿導出系統(tǒng)。操作時，甲醛加入量應控制在指標內(nèi)。
利用脲醛樹脂在不同溫度下分解速度的不同，滿足作物不同生長時期的養(yǎng)分需求，達到養(yǎng)分釋放量和作物不同時期養(yǎng)分需求量的基本吻合，實現(xiàn)智能控釋、按需供養(yǎng)。脲醛樹脂經(jīng)生物分解產(chǎn)生的一亞甲基二脲和二亞甲基三脲提供中效和長效養(yǎng)分，滿足作物全部生長期的養(yǎng)分需求。(4)能耗比較
權利要求
1.一種高塔脲醛緩釋復合肥，其特征在于原料組份重量份如下 尿素40-60份， 磷酸一銨20-36份， 氯化鉀15-30份， 甲醒2-6份， 添加劑1-3份； 上述原料均為市售產(chǎn)品，其中 所述尿素為小顆粒尿素，其中氮含量為46. 2%，粒徑為O. 85-2. 80mm ； 所述磷酸一銨呈普通粉末狀，其中氮含量為11%，五氧化二磷含量為44%,或者氮含量為10%，五氧化二磷含量為50% ； 所述氯化鉀中氧化鉀含量60% ； 所述添加劑為質(zhì)量比1:1的降粘劑和降熔劑，其中所述降粘劑是硝銨、硝銨磷、硫酸鎂、七水硫酸鎂中的一種或兩種以上的混合物，所述降熔劑為氯化銨、硫酸銨、硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀中的一種或兩種以上的混合物。
2.如權利要求I所述高塔脲醛緩釋復合肥，其特征在于原料組份重量份如下尿素50份、磷酸一銨30份、氯化鉀18份、甲醛4份、添加劑I份。
3.如權利要求I所述高塔脲醛緩釋復合肥，其特征在于原料組份重量份如下尿素56份、磷酸一銨20份、氯化鉀20份、甲醛4份、添加劑2. 5份。
4.如權利要求I所述高塔脲醛緩釋復合肥的制備方法，其特征在于包括如下工藝步驟 (O將尿素熔融槽的尿液分成兩部分，一部分直接去尿液緩沖槽，一部分去脲醛緩沖槽，在脲醛緩沖槽中加入降粘劑及降熔劑，使脲醛緩沖槽中熔融尿液的熔點降低，黏度降低，通入脲醛反應泵；在脲醛反應泵的入口加入經(jīng)精餾塔汽化濃縮的甲醛質(zhì)量分數(shù)為60%-80%的甲醛汽，調(diào)整尿液與甲醛汽的摩爾比在I. 3-1. 5之間，于110°C _130°C在20秒內(nèi)快速反應，反應生成物去磷酸一銨混合槽； (2)來自尿液緩沖槽的尿液進入鉀肥混合槽，與來自上料崗位的氯化鉀及填充劑滑石粉充分混合；混合5-15分鐘后，流入磷酸一銨混合槽； (3)在磷酸一銨混合槽中，與來自脲醛反應泵的脲醛液及來自上料崗位的磷酸一銨在950C _105°C混合，混合3-6分鐘后，進入造粒塔噴頭，在噴頭旋轉(zhuǎn)剪切離心力作用下，將混合物均勻噴灑成球狀的小液滴，從噴頭噴淋落下的小液滴在直徑12m-20m高80m_130m的塔內(nèi)慢慢下落，經(jīng)與塔內(nèi)的上升氣流換熱后冷卻至45°C _65°C，即得高塔脲醛緩釋復合肥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高塔脲醛緩釋復合肥，涉及農(nóng)用肥料技術領域。其以尿素40-60份、磷酸一銨20-36份、氯化鉀15-30份、甲醛2-6份、添加劑1-3份為原料，經(jīng)尿素熔融、與甲醛反應、與氯化鉀和磷酸一銨混合、造粒塔噴灑造粒即得高塔脲醛緩釋復合肥。本發(fā)明復合肥具有一次施肥可滿足作物不同生長時期的養(yǎng)分需求，無需追肥，降低農(nóng)業(yè)成本，提高農(nóng)業(yè)效益的優(yōu)點。
文檔編號C05G1/00GK102875219SQ201210440878
公開日2013年1月16日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權日2012年11月8日
發(fā)明者高進華, 高蘇茂, 周麗, 解學仕, 趙玉平, 李元峰 申請人:史丹利化肥股份有限公司