含有用于增強顆粒完整性的纖維材料的肥料組合物的制作方法
【專利摘要】肥料顆粒和制造肥料顆粒的方法。磷酸肥料顆粒由例如磷酸鹽肥料這樣的肥料組合物形成，其包括纖維材料，以用于提高顆粒的強度，從而防止或減少肥料在貯存、運輸、和/或處理時的磨損或粉塵形成。粉塵形成可以被減少50%或50%以上。肥料基本組合物可以包括例如磷酸二氫銨(MAP)或磷酸氫二銨(DAP)這樣的磷酸鹽肥料，以及可選擇的一種或多種的微量營養(yǎng)素或次要營養(yǎng)素，例如元素硫。纖維材料例如是紙漿或造紙泥漿。
【專利說明】含有用于增強顆粒完整性的纖維材料的肥料組合物
[0001]關(guān)聯(lián)申請
[0002]本申請要求享有臨時申請?zhí)枮?1/467，001、名稱為“含有用于增強顆粒完整性的纖維材料的肥料組合物”、申請日為2011年5月24日的美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將其全部內(nèi)容并入本發(fā)明。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體上涉及肥料組合物。更具體地，本發(fā)明涉及含有用于增加顆粒強度和減少貯存和處理過程中磨損或粉塵的形成的纖維材料的肥料組合物。
【背景技術(shù)】
[0004]通過造粒、壓縮或其他技術(shù)將肥料加工成顆粒的方法是已知的。生成的肥料通常包含一些不良等級的顆粒，該顆粒細(xì)小到足以成為氣載粉塵。該粉塵產(chǎn)生于肥料顆粒的制造、貯存和運輸期間，來自于肥料顆粒在移動期間遭受的機械磨損、在初始顆粒成型后的持續(xù)的化學(xué)反應(yīng)或固化過程、在貯存期間穿過肥料的水分遷移作用、和/或處理和貯存期間的溫度和濕度條件。
[0005]肥料粉塵會造成安全、健康、和/或環(huán)境問題。例如吸入某些肥料粉塵可能會導(dǎo)致健康問題。這些粉塵還潛在地造成地表水生態(tài)系統(tǒng)污染。如果被忽視，在制造、貯存和/或運輸設(shè)備中過量的粉塵的形成或堆積還可能是潛在的爆炸物。從經(jīng)濟的立場來看，當(dāng)肥料粉塵產(chǎn)生空氣散播時，肥料粉塵也是受關(guān)注的問題，因為其會造成農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟價值的損失。
[0006]已經(jīng)做了很多嘗試來控制或減少貯存和處理過程中肥料中粉塵的形成。其中一例包括使用油、蠟、油與蠟 的混合物以及基于上述制品的乳液。例如，建議使用石油基制品來控制農(nóng)業(yè)肥料的粉塵。例如參見Frick的“石油基DCA控制隨機性粉塵”《化肥工業(yè)協(xié)商會議年會記錄》，第27輯，第94-96頁。
[0007]然而，在應(yīng)用這些處理方法時也存在缺陷。經(jīng)過一段時間后，油趨向于揮發(fā)和/或吸附到化肥顆粒中，導(dǎo)致其效力喪失或減弱。蠟也也效率低且難以操作，因為蠟在溫度高于其熔點時會吸收進(jìn)肥料顆粒內(nèi)，而在溫度低于其熔點時不能鋪散或覆蓋在肥料顆粒的表面。另外，油和蠟都具有有限的粘合性能，該性能對于肥料粉塵的長期控制至關(guān)重要。
[0008]其他的被提及的控制粉塵的方法包括應(yīng)用其他液體，例如木質(zhì)素磺酸鹽溶液、糖漿溶液(molasses solution)、尿素溶液、上述溶液的混合液、其他肥料溶液、胺類、表面活性劑、聚合物，乃至水。例如參見Buckholtz等的美國專利5，360, 465和Hazlett的美國專利 5，328，497。
[0009]然而，由于存在水，水溶液和乳液能夠加速肥料粉塵的形成，并加劇肥料顆粒的結(jié)塊趨勢。隨著溶液和乳液干燥，上述處理還趨向于喪失其粘合性能，因此其作為長期粉塵控制劑會逐漸失效。
[0010]一些市售的肥料在基礎(chǔ)肥料中包含微量營養(yǎng)素以提高農(nóng)業(yè)效益。上述產(chǎn)品中的一種是MicroEssentialsK系列肥料，該肥料在磷酸鹽肥料基礎(chǔ)組合物中包含了元素硫。然而，元素硫不會結(jié)合在基于基礎(chǔ)的磷酸二氫銨(MAP)的肥料配料上，因而，其在上述肥料顆粒的貯存和處理過程中易于磨損和形成粉塵。
[0011]仍存在著對于能高效且經(jīng)濟地制造的、具有提高的顆粒的完整性的肥料顆粒的需要，并且該肥料顆粒在顆粒的貯存和處理期間能夠防止或減少粉塵形成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]根據(jù)本發(fā)明的實施例，由例如磷酸鹽肥料這樣的肥料組合物形成的肥料顆粒包括纖維材料，為的是提高顆粒的強度，防止或減少在肥料的貯存、運輸、和/或處理時的磨損或粉塵形成。在一個實施例中，粉塵形成減少了 50%或50%以上。
[0013]基本肥料組合物可以包含:磷酸鹽肥料，例如磷酸二氫銨MAP或磷酸氫二銨DAP ；可選擇的一種或多種微量營養(yǎng)素，例如鋅；和/或一種或多種次要營養(yǎng)素，例如兀素硫。纖維材料例如可以包含紙漿或造紙泥漿。
[0014]在本發(fā)明的一個實施例中，纖維材料以預(yù)中和的料漿的形式在造粒過程中加入，例如在美國專利7，497，891和6，544，313中有所述及的那些過程，上述兩項專利均通過引用將其全部內(nèi)容并入本發(fā)明，這樣，該纖維材料以肥料組合物的約0.01到約10重量百分?jǐn)?shù)、更具體地為肥料組合物的約0.5到約3重量百分?jǐn)?shù)的含量存在于最終的肥料組合物中。
[0015]上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并不試圖描述本發(fā)明的每一個說明性實施例或所有實施方式。以下附圖和【具體實施方式】更加具體地舉例說明了這些實施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]根據(jù)本發(fā)明以下的各個實施例的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖，將更加完整地理解本發(fā)明。
[0017]圖1是不含纖維材料的基準(zhǔn)產(chǎn)品顆粒圖。
[0018]圖2是含有2重量百分?jǐn)?shù)脫色紙纖維的基準(zhǔn)產(chǎn)品顆粒圖。
[0019]圖3是含有2重量百分?jǐn)?shù)的過0.5mm篩的粗衆(zhòng)纖維(Brownstock 0.5 mm sievefibers)的基準(zhǔn)產(chǎn)品顆粒圖。
[0020]圖4是含有2重量百分?jǐn)?shù)的過0.5mm篩CoosAbsorb 9E8絨毛漿的基準(zhǔn)產(chǎn)品顆粒圖。
[0021]雖然，本發(fā)明可以接受各種修改和替代方式，其細(xì)節(jié)已經(jīng)以示例方式在附圖中示出并將做詳細(xì)描述。然而，需要注意的是，其意圖并非將本發(fā)明限定在所描述的特定實施方式。相反，意圖包含所有的修改、等同物、和替代物，只要其落入權(quán)利要求限定的發(fā)明范圍和精神內(nèi)。
【具體實施方式】
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實施例的肥料顆?？傮w上包括肥料基本組合物、可選擇的次要或微量營養(yǎng)素以及纖維材料。在本發(fā)明的一個實施例中，肥料基本組合物包含例如磷酸銨、過磷酸鈣、和/或三過磷酸鈣這樣的磷酸鹽組合物，并結(jié)合一種或多種次要和/或微量營養(yǎng)素。在一個具體實施例中，肥料基本組合物包含磷酸銨肥料組合物，例如MAP、DAP、或它們的組合。該磷酸銨肥料組合物可以通過使磷酸(H3PO4)與氨(NH3)進(jìn)行放熱反應(yīng)來生成。MAP或DAP可以根據(jù)兩種反應(yīng)物的不同比例，通過以下反應(yīng)來得到:
[0023]ΝΗ3+Η3Ρ04 — (NH4) H2PO4 (MAP)
[0024]2NH3+H3P04 — (NH4) 2HP04 (DAP)
[0025]次要營養(yǎng)素例如可以包括鈣、硫和鎂中一種或多種。次要營養(yǎng)素可以以肥料組合物的約0.1到約50重量百分?jǐn)?shù)、具體地小于約20重量百分?jǐn)?shù)、更具體地小于約10重量百分?jǐn)?shù)的含量存在。
[0026]微量營養(yǎng)素例如可以包括硼(B)、銅(Cu)、鐵(Fe)、猛(Mn)、鑰(Mo)、鋅(Zn)、氯(Cl)、鈷(Co)、鈉(Na)中的一種或幾種，和以上幾種的組合。微量營養(yǎng)素可以以肥料組合物的約0.01到約5重量百分?jǐn)?shù)、具體地為約0.1到約3重量百分?jǐn)?shù)、更具體地為約0.1到約1.5重量百分?jǐn)?shù)的含量存在。微量營養(yǎng)素均勻分布在肥料各處，使得少量的微量營養(yǎng)素均勻的輸送至被施肥的植物中。
[0027]兩種典型的生產(chǎn)添加微量營養(yǎng)素和/或次要營養(yǎng)素的肥料的方法在美國專利7，497，891和6，544，313中有記載，先前通過引用將其全部內(nèi)容并入。例如，正如美國專利7，497，891所載的，微量營養(yǎng)素可以添加到磷酸中生成富集酸(enriched acid)，其后，該富集酸與氨反應(yīng)生成含有微量營養(yǎng)素的MAP或DAP。另外或者可選擇地，正如美國專利6，544，313所載的，元素硫例如可以通過噴灑的方式施加到肥料顆粒上，肥料顆粒隨之被覆蓋或噴灑以包含肥料或其前體的料漿，其后，固化以形成含硫的顆粒。另外或者是可選擇地，該肥料組合物可以包括一種或多種硫酸鹽(例如硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸銨、或上述各種的組合)。
[0028]在本發(fā)明的替代實施方式中，肥料組合物例如可以包含硝酸鹽、尿素、碳酸鉀、或上述組合物的組合，并且包含或不包含磷酸鹽肥料。
[0029]纖維材料可以包含任意種類的可生物降解的纖維材料，包括但不限于來自紙漿或造紙泥漿的纖維素纖維。除了紙漿纖維或造紙泥漿纖維或者它們的替代物之外，該纖維材料可以包括:一種或多種植物纖維，例如甜菜、甘蔗、柑橘渣、谷類作物、和/或馬鈴薯；木屑；草炭；堆肥有機物料；糞肥；棉花；稻桿；啤酒濃縮可溶物(brewers condensedsolubles);木質(zhì)素磺酸鹽；碳酸鈉木質(zhì)素；甘蔗糖蜜；甜菜糖漿；甜菜糖蜜；乳清粉；大豆可溶體；玉米芯；稻殼；花生殼；研磨的小麥秸桿粉狀物；小麥粉；大豆粉；纖維素衍生物；基于纖維素的聚合物粘合劑；種子柏；羽毛柏；大豆柏；腐殖酸；動物糞便；活性泥漿以及水解動物毛發(fā)。
[0030]當(dāng)應(yīng)用紙漿或造紙泥漿時，可以僅包括由任何通過硫酸鹽化、亞硫酸鹽化、脫墨、機械或半化學(xué)制漿方法制成的原生紙漿或造紙泥漿，或者與通過硫酸鹽化、亞硫酸鹽化、脫墨、機械或半化學(xué)制漿工藝制成的次級造紙泥漿相結(jié)合。一種特殊的泥漿是原生脫墨泥漿。原生脫墨泥漿是造紙廠產(chǎn)生的廢料，該造紙廠將使用前及使用后的廢紙、新聞用紙和其他紙用作原料。該泥漿含有約40%-90%的纖維和約10%-60%的填料(例如高嶺土，重晶石，碳酸鈣，二氧化鈦，其他的植物纖維等)。
[0031]可以包括可選擇的粘合劑，以輔助將纖維材料粘合`到基本組合物和/或可選擇的次要的或微量營養(yǎng)素，如果其存在。本發(fā)明更加全面地詳述于以下的樣品制備和檢測結(jié)果中。
[0032]實施例[0033]將市售的磷酸鹽肥料的顆粒完整性與測試組合物相對比，在測試組合物中每個測試組都加入不同的纖維材料?；九淞嫌珊性亓虻腗AP肥料組成，如市售MicroEssential的MESlO產(chǎn)品，其產(chǎn)品手冊和材料安全性數(shù)據(jù)表(MSDS)分別見于http://www.microessentials, com/images/dynlmages/MES-SlO-brochure.pdf 和 http://www.microessentials, com/images/dynImages/MicroEssentials_S10_2.pd f,通過弓I 用將其全部內(nèi)容并入本發(fā)明。根據(jù)其材料安全性數(shù)據(jù)表(MSDS)，該MESlO產(chǎn)品的包含化學(xué)式為(NH4)H2PO4+(NH4)2S04+S的組合物，并具有包含重量百分?jǐn)?shù)為40的P2O5形式的磷酸鹽、重量百分?jǐn)?shù)為12的N原子形式的氮、重量百分?jǐn)?shù)為約0.5-2的水、重量百分?jǐn)?shù)為約5.0的S原子形式的硫、重量百分?jǐn)?shù)為約5.0的硫酸銨形式的硫、以及重量百分?jǐn)?shù)為約2-4的氟化物形式的氟的組合物。根據(jù)其材料安全性數(shù)據(jù)表(MSDS)，純材料的相對分子質(zhì)量為115.0的MAP、132.0的硫酸銨和32.0的硫，其1%的溶液的pH值為約4.2到約5.0。
[0034]使用MES10的配料進(jìn)行了總共四次測試。第一次測試是沒有添加纖維材料的基準(zhǔn)。第二次測試是添加了 2重量百分?jǐn)?shù)的脫色紙纖維，該纖維來自位于亞拉巴馬州巴頓(Barton)的SCA北美工廠。第三次測試是添加2重量百分比的過0.5mm篩粗木質(zhì)紙漿。第四次測試是添加2重量百分比的過0.5mm篩CoosAbsorb 9E8絨毛衆(zhòng)。Brownstock和CoosAbsorb材料均是從 寶華特公司(Bowater)獲得的樣品，該公司現(xiàn)為Abitibibowater。
[0035]實例1-臺式
[0036]測試產(chǎn)品的制備
[0037]四種組合物的每一種均利用試驗生產(chǎn)條件在盤式制粒機的工作臺上制造。測試產(chǎn)品的制造，一般是首先在制粒機中加入元素硫的粉塵和回收的MAP粉末，接著是將預(yù)中和料漿(pH - 2.4 - 2.6)散布在制粒機的搖動的料床上，該預(yù)中和料漿由硫酸銨、纖維材料(在三個測試樣品中)和40%的P2O5磷酸組成。使用氣體鼓泡攪拌器在材料中注入無水氨，直至產(chǎn)物的PH值達(dá)到約4.2。生成的產(chǎn)物包含約5重量百分?jǐn)?shù)的元素硫和約5重量百分?jǐn)?shù)的基于MAP的配料中的硫酸鹽化的硫?；鶞?zhǔn)產(chǎn)品也通過相似的方法制造,但其預(yù)中和料漿中不含纖維材料。
[0038]更具體地，約兩磅的每種受試產(chǎn)品的顆粒狀產(chǎn)物分兩組制造。第一組使用MOSHoIdings公司供應(yīng)的MES10形式的MAP作為在連續(xù)運轉(zhuǎn)中模擬回收的實驗盤的初始床層物料。調(diào)整任何添加物的含量以對應(yīng)于使用的MAP的量。第二組料漿制粒過程使用來自開始的第一組的篩下料和篩上料來代替MAP進(jìn)行制粒。
[0039]制備每種受試樣品的每一組的第一步是預(yù)中和步驟，在該步驟中制備預(yù)中和料漿。稱取40%的P2O5酸加入IOOOml燒杯中。將燒杯放置在加熱板/攪拌器上。將攪拌棒置于燒杯中。啟動加熱和攪拌器。之后稱取硫酸銨加入燒杯中。邊攪拌邊將已稱重的量的硫酸銨加入到40%的P2O5酸中。將混合物加熱到200 °F，同時通過裝配有置于燒杯中的探針的手持型電熱偶監(jiān)測該混合物。在200 T時，加入纖維材料并任其攪拌直至其分散開，不含纖維材料的基準(zhǔn)產(chǎn)品除外。
[0040]待纖維材料混合均勻后，啟動氨噴灑器并置入溶液中，使用3/8”不銹鋼管噴灑器來達(dá)到氣體的控制計量。噴灑器附接在具有調(diào)節(jié)器和針型閥的液體氨瓶上。隨著持續(xù)的攪拌，將氨充入料漿中。使用試驗臺式PH計和探針對料漿的pH值進(jìn)行間歇性的檢測直至料漿的PH值達(dá)到約2.4-2.5。此時，將氨噴灑器從溶液中移開并關(guān)閉。在以下所述的造粒過程期間，部分含氨的溶液隨后被轉(zhuǎn)移到盤式制粒機。
[0041]盤式制粒機為直徑20英寸、深度3英寸的實驗盤式制粒機。盤從水平面傾斜50度。
[0042]盤轉(zhuǎn)速由具有變速電動機控制器的1/3馬力的寶德(Baldor)電動機控制。
[0043]在造粒/最后的氨化步驟中，將MAP或篩上料和篩下料加入盤式制粒機中。在燒杯中稱取粉末狀的硫，并加入盤式制粒機中。啟動盤式制粒機，并讓料床均勻混合。將上述制備好的預(yù)中和料漿緩慢傾倒在搖動的料床上。啟動氨噴灑器，將其置于料床上。當(dāng)料床開始變干，手動將料床制成顆粒。持續(xù)加入氨直至料床變?yōu)樯⒘?，此時，檢測其pH值。
[0044]如果其pH值高于4.2，則將氨噴灑器從料床移除并關(guān)閉，如果低于4.2，則繼續(xù)加入氨，并復(fù)檢其PH值，直至高于4.2為止。一旦其pH值高于4.2，則將材料從盤式制粒機移除，放置在實驗對流烘箱中在120 T干燥過夜。干燥后，手工過篩，以分離產(chǎn)物、篩上料和篩下料。使用的篩為5目泰勒篩和9目泰勒篩。產(chǎn)物規(guī)格的顆粒為直徑約2.0-4.0_。每個測試的篩上料、篩下料、和產(chǎn)物置于單獨標(biāo)記的樣品袋中。
[0045]結(jié)果
[0046]測試I中，基礎(chǔ)MESlO配料在盤式制粒機中制成顆粒，預(yù)中和步驟正如預(yù)設(shè)的那樣操作。在氨化過程中，隨著溫度接近240 T，沸騰反應(yīng)產(chǎn)生泡沫。預(yù)中和料漿的pH值約為2.4。當(dāng)把預(yù)中和料漿倒入盤式制粒機的搖動的料床上后，料床變濕。當(dāng)最終的氨化完成后，料床干燥。最終氨化后的床層物料的PH值為4.2。顆粒的大小和外觀與在試驗工廠制造的商品化MESlO廣品相似。單獨顆粒的外觀在圖1的圖片中不出。
[0047]測試I的第一組使用包括MAP的如下組合物，如上文所述地制備:500克MAP ；483克40%的P2O5酸；206克硫酸.銨；55.5克粉末狀的元素硫。第二組包括480克來自第一組的篩上料和篩下料；483克40%的P2O5酸；104克硫酸銨；25克粉末狀的元素硫。
[0048]測試2中，將約2重量百分?jǐn)?shù)的脫色紙纖維加入到MESlO配料中。可使用大的、潮濕團塊狀的脫色紙纖維。將紙纖維放入食品處理機，并加工成小塊。檢測經(jīng)過食品處理機加工后的紙纖維的濕度，其水分約42.3重量百分?jǐn)?shù)。在配料中將這一濕度水平考慮在內(nèi)，以得到干基準(zhǔn)約2重量百分?jǐn)?shù)的纖維。
[0049]在預(yù)中和步驟中，當(dāng)在200 °F加入紙纖維時，燒杯頂端會大量發(fā)泡。在預(yù)中和劑的氨化作用期間，發(fā)泡持續(xù)進(jìn)行。預(yù)中和料漿的PH值約為2.5。當(dāng)把預(yù)中和料漿傾倒在盤式制粒機的搖動的料床上時，料床變濕。當(dāng)最終的氨化完成后，料床干燥。最終氨化后的床層物料的PH值約為5.8。所得顆粒的大小和外觀與試驗工廠制造的產(chǎn)品相似。單個的顆粒外觀如圖2的圖片所示。
[0050]測試2的第一組使用包括MAP的如下組合物，如上文所述地制備:500克MAP ；470克40%的P2O5酸；207.1克硫酸銨；56克粉末狀的元素硫；以及31.4克濕度為42.3%的脫色紙纖維(干基準(zhǔn)約為18.1克)。第二組包括510克來自第一組的篩上料和篩下料；470克40%的P2O5酸；104克硫酸銨；25克粉末狀的元素硫，17.4克濕度為42.3%的脫色紙纖維(干基準(zhǔn)為10克)。
[0051]在測試3中，將約2重量百分?jǐn)?shù)的過0.5mm篩粗漿纖維加入到MESlO配料中。在200 T時，當(dāng)粗漿加入到預(yù)中和劑時，沒有形成泡沫。纖維似乎分散在料漿中。在預(yù)中和劑的氨化過程中也沒有發(fā)泡問題。預(yù)中和劑的PH值約為2.4。當(dāng)把預(yù)中和料漿傾倒在盤式制粒機的搖動的料床上時，料床變濕。當(dāng)最終的氨化完成后，料床干燥。最終氨化后的床層物料的PH值為4.2。與試驗工廠制造的產(chǎn)品相比，其顆粒的尺寸更小，外觀更不規(guī)則。單個的顆粒外觀如圖3的圖片所示。
[0052]測試3的第一組使用包括MAP的如下組合物，如上文所述地制備:500克MAP ；470克40%的P2O5酸；207.1克硫酸銨；56克粉末狀的元素硫；以及18.1克過0.5mm篩的粗漿。第二組包括622克來自第一組的篩上料和篩下料；470克40%的P2O5酸；104克硫酸銨；25克粉末狀的元素硫，10克過0.5mm篩的粗漿。
[0053]在測試4中，將約2重量百分?jǐn)?shù)的過0.5mm篩CoosAbsorb 9E8加入到MESlO配料中。在200 °F時，當(dāng)CoosAbsorb加入到預(yù)中和劑時，沒有形成泡沫。纖維似乎分散在料漿中。在預(yù)中和劑的氨化過程中也沒有發(fā)泡問題。預(yù)中和料漿的PH值約為2.4。當(dāng)把預(yù)中和料衆(zhòng)傾倒在盤式制粒機的搖動的料床上時，料床變濕。當(dāng)最終的氨化完成后，料床干燥。最終氨化后的床層物料的PH值約為5.5。與試驗工廠制造的產(chǎn)品相比，其顆粒的尺寸更小，夕卜觀更不規(guī)則。
[0054]測試4的第一組使用包括MAP的如下組合物，如上文所述地制備:500克MAP ；470克40%的P2O5酸；207.1克硫酸銨；56克粉末狀的元素硫；以及18.1克過0.5mm篩CoosAbsorb 9E8。第二組包括820克來自第一組的篩上料和篩下料；470克40%的P2O5酸；104克硫酸銨；25克粉末狀的元素硫；以及10克過0.5mm篩CoosAbsorb 9E8。
[0055]實例2-試驗工廠
[0056]樣品制備
[0057]在試驗工廠制備MESlO期間，通過加入紙纖維來制備與測試2相似的材料，這樣紙纖維為最終產(chǎn)品的約2重量百分?jǐn)?shù)。檢測產(chǎn)品來確定其是否向產(chǎn)品提供了附加的穩(wěn)定性，以檢驗上述的盤式制粒測試的 結(jié)果。具體地，獲得來自回收廠的廢紙纖維(濕度為49%，常規(guī)地土地填埋)，用錘式粉碎機磨碎，并過篩以去除任何不需要的材料，例如篩上物，針狀物，橡膠等。上述紙纖維可與磷酸劇烈反應(yīng)，因而會過度起泡，反過來，這會引起包括泵氣蝕在內(nèi)的泵送問題和料漿線路堵塞等問題。因而，在接近于噴灑部分氨化的磷酸料漿的位置處，將紙纖維以水懸浮液的形式加入制粒機中。
[0058]由于上述紙纖維的觸變性，可泵送的最大料漿(使用在試驗工廠可用的泵)為以干固體為基準(zhǔn)的10重量百分?jǐn)?shù)。對于前兩個測試，紙纖維以懸浮液的形式加入。對于這兩個測試，過程的調(diào)控是必要的，這是因為來自料漿中的額外的水會顯著地擾亂該小型試驗工廠的水平衡(速度為4001b/hr)，導(dǎo)致過度造粒，隨后篩上料研磨機(鏈磨機)過載，以致設(shè)備故障。
[0059]第一次測試的殘余物(heel)為MES10，而第二試驗的殘余物為先前的測試剩余的材料，以更加接近平衡。對于第二次測試，由于過度造粒而使運行數(shù)次中斷，以將篩上料磨細(xì)，這是因為研磨機不能跟得上大量的篩上料。
[0060]對于檢測的第三次運行，纖維固體的添加不是在懸浮液中，而是直接加入回收斜槽進(jìn)入到制粒機前部。
[0061]結(jié)果
[0062]視覺上:元素硫分析測試的觀察顯示，對于其中纖維材料以水懸浮液形式加入的前兩次測試中，纖維與MESlO中的元素硫結(jié)合，顯示深灰色。對于第三次測試，也即纖維直接加入，元素硫呈現(xiàn)其通常所具有的明黃色并帶有黑色斑點，推測其為纖維塊。
[0063]生產(chǎn):假設(shè)足夠的泵送能力能夠?qū)崿F(xiàn)，以懸浮液形式添加纖維提供了更好的結(jié)果。有足夠的泵送能力的情況下，例如，在更大的工廠中，纖維含量能夠增加到更高的濃度。
[0064]粉塵測試:溫度周期性變化情況下的長期粉塵產(chǎn)生的評估表明，與基準(zhǔn)MESlO材料相比，通過使用纖維處理(以懸浮液形式)減少了約20%到約100%，具體地是減少約50%或更多，更具體地是減少約52%或更多。
[0065]相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員將認(rèn)識到本發(fā)明可以包含與上述任何單個實施例中說明的特征相比較多或較少的特征。這里說明的實施例并不意味是本發(fā)明的各種特征的可以形成或組合的方式的全面而徹底的說明。因此，實施例并非特征的互斥組合；相反，正如所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的那樣，本發(fā)明可以包含選自不同的單個實施例的不同單個特征的組合。
[0066]上述文件通過參考引用的方式的任何結(jié)合限制為與本發(fā)明的明確公開相違背的主題不結(jié)合于此。上述文件通過參考引用的方式的任何結(jié)合還限制為該文件中包括的權(quán)利要求不通過參考引用的方式結(jié)合于此。上述文件通過參考引用的方式的任何結(jié)合還限制為該文件中規(guī)定的任何定 義 都不通過參考引用的方式結(jié)合于此，除非本發(fā)明明確地納入。
【權(quán)利要求】
1.一種用于形成具有增強的顆粒完整性的多個顆粒的肥料組合物，其特征在于，所述肥料組合物包含: 憐酸鹽基材料； 微量營養(yǎng)素和次要營養(yǎng)素中的至少一種； 纖維材料。
2.如權(quán)利要求1所述的肥料組合物，其特征在于，磷酸鹽基材料包含硫酸二氫銨、硫酸氫二銨、或上述組合物的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的肥料組合物，其特征在于，所述的肥料組合物包含選自包括硼(B)、銅(Cu)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鑰(Mo)、鋅(Zn)、氯(Cl)、鈷(Co)、鈉(Na)和以上幾種的組合的群組中的一種或多種微量營養(yǎng)素。
4.如權(quán)利要求1所述的肥料組合物，其特征在于，所述的肥料組合物包含選自包括鈣(Ca)，硫(S)，鎂(Mg)和以上幾種的組合的群組中的一種或多種次要營養(yǎng)素。
5.如權(quán)利要求4所述的肥料組合物，其特征在于，所述的肥料組合物包含硫，其中硫可以以元素硫或硫酸鹽中的至少一種的形式供給。
6.如權(quán)利要求1所述的肥料組合物，其特征在于，所述的多個顆粒由肥料組合物的造粒形成的顆粒組成。
7.如權(quán)利要求1所述的肥料組合物，其特征在于，所述的纖維材料包含:來自紙漿或造紙泥漿的纖維素纖維；來自甜`菜、甘蔗、柑橘渣、谷類作物、和/或馬鈴薯的植物纖維；木屑；草炭；堆肥有機物料；糞肥；棉花；秸桿；啤酒濃縮可溶物；木質(zhì)素磺酸鹽；碳酸鈉木質(zhì)素；甘蔗糖蜜；甜菜糖漿；甜菜糖蜜；乳清粉；大豆可溶體；玉米芯；稻殼；花生殼；研磨的小麥秸桿粉狀物；小麥粉；大豆粉；纖維素衍生物；基于纖維素的聚合物粘合劑；種子柏；羽毛柏；大豆柏；腐殖酸；動物糞便；活性泥漿；水解動物毛發(fā)；或以上組合物的結(jié)合。
8.如權(quán)利要求7所述的肥料組合物，其特征在于，所述的纖維材料包含來自紙漿或造紙泥漿的纖維。
9.如權(quán)利要求1所述的肥料組合物，其特征在于，所述的纖維材料以肥料組合物的約0.1到約10重量百分?jǐn)?shù)的量存在。
10.如權(quán)利要求1所述的肥料組合物，其特征在于，所述的纖維材料以肥料組合物的約0.5到約3重量百分?jǐn)?shù)的量存在。
11.一種制造包括增強顆粒完整性的纖維材料的磷酸鹽肥料顆粒的方法，其特征在于，所述方法包含: 制備含有硫Ife按、憐Ife和纖維材料的預(yù)中和料衆(zhòng)； 將氨加料到預(yù)中和料漿中，直至產(chǎn)生部分氨化的溶液； 向制粒機供應(yīng)部分氨化的溶液；以及 向制粒機中加入氨，以使包括纖維材料的磷酸鹽肥料顆粒完全形成。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，向預(yù)中和料漿中加料包括加入氨直至料漿的PH值達(dá)到約2.4到約2.6。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，向制粒機中加入氨包括加入氨直至肥料顆粒的pH值達(dá)到約4.2。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的磷酸包含40%的P2O5磷酸。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的預(yù)中和料漿中包含一種或多種微量營養(yǎng)素。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述的微量營養(yǎng)素選自包括硼(B)、銅(Cu)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鑰(Mo)、鋅(Zn)、氯(Cl)、鈷(Co)、鈉(Na)和以上幾種的組合的群組中。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的肥料包含選自包括鈣(Ca)，硫(S)，鎂(Mg)和以上幾種的組合的群組中的一種或多種次要營養(yǎng)素。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述的次要營養(yǎng)素包含硫，其中所述硫以元素硫或硫酸鹽中的至少一種的形式供給。
19.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的纖維材料包含:來自紙漿或造紙泥漿的纖維素纖維；來自甜菜、甘蔗、柑橘渣、谷類作物、和/或馬鈴薯的植物纖維；木屑，草炭；堆肥有機物料；糞肥；棉花；秸桿；啤酒濃縮可溶物；木質(zhì)素磺酸鹽；碳酸鈉木質(zhì)素；甘蔗糖蜜；甜菜糖漿；甜菜糖蜜；乳清粉；大豆可溶體；玉米芯；稻殼；花生殼；研磨的小麥秸桿粉狀物；小麥粉；大豆粉；纖維素衍生物；基于纖維素的聚合物粘合劑；種子柏；羽毛柏；大豆柏；腐殖酸；動物糞便；活性泥漿；水解動物毛發(fā)；或以上組合物的結(jié)合。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述的纖維材料包含來自紙漿或造紙泥漿的纖維。
21.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的纖維材料以肥料的約0.1到約10重量百分?jǐn)?shù)的量存在。
【文檔編號】C05F7/00GK103443054SQ201280014724
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月24日
【發(fā)明者】保羅·庫塞拉, 格雷戈里·W·索伊爾 申請人:保羅·庫塞拉, 格雷戈里·W·索伊爾