硫包控釋鉀肥及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種硫包控釋鉀肥及其制造方法，所述硫包控釋鉀肥包括鉀肥顆粒，所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有硫磺、蠟膜。所述硫包控釋鉀肥中各組分的重量配比如下：鉀肥顆粒80～90份；硫磺8～17份；蠟組合物1～3份。本發(fā)明硫包控釋鉀肥不受包膜原材料外形的限制；選用的包膜材料環(huán)保，控釋性能優(yōu)異。本發(fā)明還公開了所述硫包控釋鉀肥的制備方法，包括以下步驟:（1）將鉀肥顆粒預熱至60～90℃后，用熔融硫磺涂覆；（2）用熔融蠟組合物在步驟（1）得到的顆粒表面涂覆，冷卻后得到硫包控釋鉀肥，該制備方法簡單、易行，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】硫包控釋鉀肥及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鉀肥技術，尤其涉及一種硫包控釋鉀肥及其制造方法。
【背景技術】
[0002]鉀肥是肥料三要素之一，對于作物生長、產(chǎn)量和品質具有重要作用。我國每年需要近1000萬噸鉀肥，鉀肥自給量約30%，鉀肥是國家重要戰(zhàn)略物資。目前，鉀肥形態(tài)單一，主要以顆粒狀、粉末狀為主。顆粒狀、粉末狀鉀肥容易流失，特別是在沙土地和多雨地區(qū)；同時，由于不合理施肥，目前鉀肥的平均利用率僅為40%，不僅浪費資源、還會造成嚴重的環(huán)境污染、作物產(chǎn)量和品種下降。
[0003]通過包膜的方式生產(chǎn)控釋肥料能一定程度的提高肥料的利用效率。目前包膜的主要方式是在核心原料(肥料)外包覆高分子樹脂材料，該包膜方式存在以下缺陷:(1)、對核心原料要求較高，要求核心原料顆粒圓潤、均勻、強度高。但通常鉀肥顆粒是由鉀礦擠壓破碎篩分形晶體顆粒，晶體顆粒表面不規(guī)則(例如存在尖角)，導致膜材料與晶體顆粒表面無法充分結合；(2)、包膜材料為高分子樹脂材料生產(chǎn)成本高；控釋效果不理想；材料不易降解，產(chǎn)生環(huán)境問題；(3)、采用高分子樹脂材料生產(chǎn)控釋肥料的步驟復雜、成本高，不易大規(guī)模推廣。即現(xiàn)有包覆高分子樹脂材料的薄膜技術無法滿足控釋鉀肥的生產(chǎn)需要。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)有控釋鉀肥存在核心原料要求較高、包膜原料成本高和制備方法復雜問題，提出一種硫包控釋鉀肥，該硫包控釋鉀肥不受包膜原材料外形的限制；選用的包膜材料環(huán)保，控釋性能優(yōu)異；制備方法簡單，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種硫包控釋鉀肥，包括鉀肥顆粒，所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有硫磺和蠟組合物。
[0006]進一步地，所述硫包控釋鉀肥中各組分的重量配比如下:
[0007]鉀肥顆粒80~90份；
[0008]硫磺8~17份；
[0009]蠟組合物 I~3份。
[0010]優(yōu)選的所述硫磺為10~15份；蠟組合物為1.5~2.5份。
[0011]進一步地，所述鉀肥顆粒與硫磺之間還涂覆有尿素。所述硫包控釋鉀肥中尿素重量配比為0.1~1.0份；優(yōu)選的尿素重量配比為0.3~0.7份；
[0012]進一步地,所述臘組合物為40_50°C滴熔點臘組合物,所述臘組合物包括添加劑和蠟，所述添加劑與蠟的質量百分比為0.5~10: 99.5~90。本發(fā)明所述蠟采用天然蠟，所述天然蠟包括但不限于有天然蜂蠟、蟲白蠟、川蠟和植物蠟中的一種或多種。所述添加劑為天然果膠、天然乳膠、大豆油和棕櫚油中的一種或多種。
[0013]進一步地,所述鉀肥顆粒的粒徑為2-6mm,優(yōu)選為3_4mm。
[0014]本發(fā)明的另一個目的，還提供了硫包控釋鉀肥的制造方法，該方法步驟科學、合理，能實現(xiàn)硫包控釋鉀肥的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0015]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:當所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有硫磺和蠟組合物時，硫包控釋鉀肥的制造方法包括以下步驟:
[0016](I)將鉀肥顆粒預熱至60~90°C后，優(yōu)選為60_80°C，最優(yōu)選為70°C，用熔融硫磺
涂覆，以獲得具有一預定厚度的硫涂層；
[0017](2)用熔融蠟組合物在步驟(1)得到的顆粒表面涂覆，冷卻后得到硫包控釋鉀肥。蠟膜的包覆能進一步提高硫包鉀肥的包膜的韌性及控釋性。
[0018]進一步地，步驟(1)中所述熔融硫磺的溫度為145~165°C ;步驟(2)中所述熔融蠟組合物的溫度為90-95°C。
[0019]進一步地，步驟(1)熔融硫磺涂覆和步驟(2)熔融蠟組合物涂覆在一個涂覆轉鼓中完成，生廣連續(xù)穩(wěn)定。
[0020]進一步地，所述冷卻為逐級冷卻，第一級將硫包控釋鉀肥冷卻至30-35°C，第二級將硫包控釋鉀肥冷卻至23-28°C。本發(fā)明所述冷卻依次采用流化床冷卻器和固體換熱器完成，具體地，所述硫包控釋鉀肥在流化床冷卻器中冷卻至30-35°C，所述硫包控釋鉀肥固體換熱器中冷卻至23-28°C。硫包控釋鉀肥顆粒逐級冷卻，保證平穩(wěn)降低溫度，確保包膜完整，不會因為溫度驟降產(chǎn)生裂縫，影響控釋效果。
[0021]進一步地，所述鉀肥顆粒在步驟(1)之前經(jīng)滾動磨擦消除鉀肥顆粒尖角。
[0022]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:當所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有尿素、硫磺和蠟組合物時，硫包控釋鉀肥的制造方法包括以下步驟:
[0023](I)用尿素熔融液涂覆鉀肥顆粒，在鉀肥顆粒上涂覆尿素熔融液能在使鉀肥顆粒表面光滑圓潤，容易附著硫膜，保證包膜效果；提高鉀肥顆粒的硬度；降低鉀肥在包膜過程中的粉塵，經(jīng)過處理后，對顆粒形狀沒有要求，圓顆粒和不規(guī)則顆粒均可以實現(xiàn)包膜；
[0024](2)將步驟(1)得到的顆粒預熱至60~90°C后，優(yōu)選為60_80°C，最優(yōu)選為70°C，用熔融硫磺涂覆，以獲得具有一預定厚度的硫涂層；
[0025](3)用熔融蠟組合物在步驟(2)得到的顆粒表面涂覆，冷卻后得到硫包控釋鉀肥。蠟膜的包覆能進一步提高硫包鉀肥的包膜的韌性及控釋性。
[0026]進一步地，步驟(1)中所述尿素熔融液的溫度為130~150°C，優(yōu)選為132°C。步驟(2)中熔融硫磺的溫度為145~165°C，優(yōu)選150°C。步驟(3)中所述熔融蠟組合物的溫度為 90-95°C。
[0027]進一步地，所述步驟(2)熔融硫磺涂覆和步驟(3)熔融蠟組合物涂覆在一個涂覆轉鼓中完成，生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定。
[0028]進一步地，所述冷卻為逐級冷卻，第一級將硫包控釋鉀肥冷卻至30-35°C，第二級將硫包控釋鉀肥冷卻至23-28°C。本發(fā)明所述冷卻依次采用流化床冷卻器和固體換熱器完成，具體地，所述硫包控釋鉀肥在流化床冷卻器中冷卻至30-35°C，所述硫包控釋鉀肥固體換熱器中冷卻至23-28°C。硫包控釋鉀肥顆粒逐級冷卻，保證平穩(wěn)降低溫度，確保包膜完整，不會因為溫度驟降產(chǎn)生裂縫，影響控釋效果。
[0029]進一步地，所述鉀肥顆粒在步驟(1)之前經(jīng)滾動磨擦消除鉀肥顆粒尖角。
[0030]本發(fā)明硫包控釋鉀肥配方科學、環(huán)保，所述硫包控釋鉀肥制造方法簡單、易行，與現(xiàn)有技術相比較本發(fā)明具有以下優(yōu)點:[0031](I)、本發(fā)明硫包控釋鉀肥不受包膜原材料(即基料、鉀肥顆粒)外形的限制，圓顆粒或不規(guī)則的鉀肥顆粒均可；尿素熔融液的涂覆能提高鉀肥顆粒光潔度、硬度，降低粉塵，大大提聞生廣效率；
[0032](2)、本發(fā)明采用熔融硫磺和蠟組合物作為包膜材料，材料易取易得，環(huán)保無污染，包膜材料中的硫和鉀同為植物品質元素，能夠互促增效；由該包膜材料制備得到的硫包控釋鉀肥的控釋性能優(yōu)異，24小時溶出率最低控制在3.0%，包膜鉀肥氧化鉀含量最高可達53% ；
[0033](3)、本發(fā)明硫包控釋鉀肥制備方法具有操作工藝簡單、生產(chǎn)能力大、連續(xù)穩(wěn)定和生產(chǎn)的產(chǎn)品品質高的特點。與傳統(tǒng)包膜肥料制備方法相比較本發(fā)明增加了鉀肥顆粒表面預處理(尿素涂覆)，使硫包控釋鉀肥的生產(chǎn)不受原材料限制，本發(fā)明能制造出不規(guī)則顆粒硫包膜控釋鉀肥。本發(fā)明制備方法中硫磺涂覆和蠟組合物涂覆能在一個涂覆轉鼓里完成，生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定。本發(fā)明冷卻采用了逐級冷卻，確保了硫包控釋鉀肥顆粒包膜的性能，減少因溫度驟降或顆粒與之機械接觸、撞擊而產(chǎn)生裂縫，進一步穩(wěn)定了產(chǎn)品的控釋性能，提高了鉀肥利用效率。本發(fā)明硫包控釋鉀肥制備方法簡便靈活，生產(chǎn)效率高，成本更低，易于大規(guī)模生產(chǎn)，適合用作BB肥摻混原料及機械化施肥，市場前景非常廣闊。
【具體實施方式】
[0034]以下結合實施例對本發(fā)明進一步說明:
[0035]實施例1:
[0036]本實施例公開了一種硫包控釋鉀肥，所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有尿素、硫磺和蠟膜，其中所述鉀肥顆粒為粒徑2~4毫米的顆粒氯化鉀。
[0037]所述硫包控釋鉀肥的制備包括以下步驟:
[0038]稱取顆粒氯化鉀800公斤(K2O質量分數(shù)為60%)，尿素熔融液2.4公斤，硫磺，167.6公斤，天然臘組合物30公斤。
[0039](I)、用尿素熔融液涂覆顆粒氯化鉀；
[0040](2)、將顆粒氯化鉀預熱到65°C，用150°C的熔融硫磺涂覆顆粒氯化鉀；
[0041](3)、采用90°C熔融天然蠟組合物對步驟(2)得到的顆粒氯化鉀表面包覆蠟膜，該步驟的涂覆與步驟(2)的涂覆在同一個轉鼓中完成；
[0042](4)、將步驟(3)中顆粒首先通過流化床冷卻器冷卻到30°C，然后通過固體換熱器冷卻到25 °C，包裝、計量得成品(0-0-48+17S )。
[0043]經(jīng)檢測本實施例制備得到的硫包控釋鉀肥24小時溶出率ODDR為13.2%。
[0044]實施例2:
[0045]本實施例公開了一種硫包控釋鉀肥，所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有尿素、硫磺和蠟膜，其中所述鉀肥顆粒為粒徑2~4毫米的顆粒氯化鉀。
[0046]所述硫包控釋鉀肥的制備包括以下步驟:
[0047] 稱取顆粒氯化鉀840公斤(K2O質量分數(shù)為61%)，尿素熔融液4.2公斤，硫磺，140公斤，天然臘組合物15.8公斤。
[0048](I)、用尿素熔融液涂覆顆粒氯化鉀；
[0049](2)、將顆粒氯化鉀預熱到70°C，用155°C的熔融硫磺涂覆顆粒氯化鉀；[0050](3)、采用90°C熔融天然蠟組合物對步驟(2)得到的顆粒氯化鉀表面包覆蠟膜，該步驟的涂覆與步驟(2)的涂覆在同一個轉鼓中完成；
[0051](4)、將步驟(3)中顆粒首先通過流化床冷卻器冷卻到30°C，然后通過固體換熱器冷卻到25 °C，包裝、計量得成品(0-0-51+14S )。
[0052]經(jīng)檢測本實施例制備得到的硫包控釋鉀肥24小時溶出率ODDR為23%。
[0053]實施例3:
[0054]本實施例公開了一種硫包控釋鉀肥，所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有尿素、硫磺和蠟膜，其中所述鉀肥顆粒為粒徑2~4毫米的顆粒氯化鉀。
[0055]所述硫包控釋鉀肥的制備包括以下步驟:
[0056]稱取顆粒氯化鉀870公斤(K2O質量分數(shù)為61%)，尿素熔融液8公斤，硫磺112公斤，天然蠟組合物10公斤。
[0057](I)、用尿素熔融液涂覆顆粒氯化鉀；
[0058](2)、將顆粒氯化鉀預熱到65°C，用165°C的熔融硫磺涂覆顆粒氯化鉀；
[0059](3)、采用90°C熔融天然蠟組合物對步驟(2)得到的顆粒氯化鉀表面包覆蠟膜，該步驟的涂覆與步驟(2)的涂覆在同一個轉鼓中完成；
[0060](4)、將步驟(3 )中顆粒首先通過流化床冷卻器冷卻到30°C，然后通過固體換熱器冷卻到25 °C，包裝、計量得成品(0-0-53+11S )。
[0061]經(jīng)檢測本實施例制備得到的硫包控釋鉀肥24小時溶出率ODDR為25.1%。
[0062]實施例4:
[0063]本實施例公開了一種硫包控釋鉀肥，所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有硫磺和蠟膜，其中所述鉀肥顆粒為粒徑2~4毫米的顆粒氯化鉀。
[0064]所述硫包控釋鉀肥的制備包括以下步驟:
[0065]稱取顆粒氯化鉀800公斤(K2O質量分數(shù)為60%)，硫磺，167.6公斤，天然蠟組合物30公斤。
[0066](I)、將顆粒氯化鉀預熱到65°C，用150°C的熔融硫磺涂覆顆粒氯化鉀；
[0067](2)、采用90°C熔融天然蠟組合物對步驟(1)得到的顆粒氯化鉀表面包覆蠟膜，該步驟的涂覆與步驟(1)的涂覆在同一個轉鼓中完成；
[0068](3)、將步驟(2)中顆粒首先通過流化床冷卻器冷卻到30°C，然后通過固體換熱器冷卻到25°C，得到硫包控釋鉀肥，包裝、計量得成品(0-0-51+14S)。
[0069]經(jīng)檢測本實施例制備得到的硫包控釋鉀肥24小時溶出率ODDR為18%。
[0070]本發(fā)明不局限于上述實施例所記載的硫包控釋鉀肥及其制造方法，硫包控釋鉀肥中組分配比的改變、制造方法中涂覆溫度的改變和冷卻方法的改變，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0071]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【權利要求】
1.一種硫包控釋鉀肥，包括鉀肥顆粒，其特征在于，所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有硫磺、蠟組合物。
2.根據(jù)權利要求1所述硫包控釋鉀肥，其特征在于，所述硫包控釋鉀肥中各組分的重量配比如下: 鉀肥顆粒80~90份； 硫磺8~17份； 蠟組合物 I~3份。
3.根據(jù)權利要求1所述硫包控釋鉀肥，其特征在于，所述鉀肥顆粒與硫磺之間涂覆有尿素。
4.根據(jù)權利要求3所述硫包控釋鉀肥，其特征在于，所述硫包控釋鉀肥中尿素重量配比為0.1~1.0份。
5.根據(jù)權利要求1或2所述硫包控釋鉀肥，其特征在于，所述蠟組合物包括添加劑和蠟，所述添加劑與蠟的質量比為0.5~10: 99.5~90，所述添加劑為天然果膠、天然乳膠、大豆油和棕櫚油中的一種或多種。
6.一種硫包控釋鉀肥的制造方法，其特征在于，當所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有硫磺、蠟組合物時，其制備方法包括以下步驟: (1)將鉀肥顆粒預熱至60~90°C后，用熔融硫磺涂覆； (2)用熔 融蠟組合物在步驟(1)得到的顆粒表面涂覆，冷卻后得到硫包控釋鉀肥。
7.根據(jù)權利要求6所述硫包控釋鉀肥的制造方法，其特征在于，步驟(1)中所述熔融硫磺的溫度為145~165°C ;步驟(2)中所述熔融蠟組合物的溫度為90-95°C。
8.—種硫包控釋鉀肥的制造方法，其特征在于，當所述鉀肥顆粒表面由內向外依次涂覆有尿素、硫磺和蠟組合物時，其制備方法包括以下步驟: (1)用尿素熔融液涂覆鉀肥顆粒； (2)將步驟(1)得到的顆粒預熱至60~90°C后，用熔融硫磺涂覆； (3)用熔融蠟組合物在步驟(2)得到的顆粒表面涂覆，冷卻后得到硫包控釋鉀肥。
9.根據(jù)權利要求8所述硫包控釋鉀肥的制造方法，其特征在于，步驟(1)中所述尿素熔融液的溫度為130~150°C ;步驟(2)中所述熔融硫磺的溫度為145~165°C ;步驟(3)中所述熔融蠟組合物的溫度為90-95°C。
10.根據(jù)權利要求8所述硫包控釋鉀肥的制造方法，其特征在于，所述冷卻為逐級冷卻，第一級將硫包控釋鉀肥冷卻至30-35°C，第二級將硫包控釋鉀肥冷卻至23-28°C。
【文檔編號】C05G3/00GK103708963SQ201310731657
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】李金凱 申請人:大連漢楓集團有限公司