可溶性顆粒型硫磺肥料及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供可溶性顆粒型硫磺肥料及其制造方法，該可溶性顆粒型硫磺肥料由88重量%～93重量%的硫磺和7重量%～12重量%的膨潤土構(gòu)成可溶性。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，通過精確的混合效果而實現(xiàn)均勻性，能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，無需消泡劑，并且能夠在短時間內(nèi)以連續(xù)的方式進行制造，因此能夠大量生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明制造的顆粒型硫磺肥料具有適合于作物繁育的速效性和緩效性的特征。
【專利說明】可溶性顆粒型硫磺肥料及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可溶性顆粒型硫磺肥料及其制造方法，更具體地講，涉及由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨潤土構(gòu)成的可溶性顆粒型硫磺肥料及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]硫磺(sulphur)作為主要且必須的植物營養(yǎng)素中的一種，對作物的產(chǎn)量貢獻很大。據(jù)報告稱，硫磺不僅是植物繁育中的三種氨基酸、即胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸的構(gòu)成成分，而且是豆科作物的根瘤形成中所必須的成分，在缺乏該成分時會抑制植物繁育，并且該成分對于農(nóng)作物的收成和品質(zhì)也有很大關(guān)系。另外，硫磺肥料的最大優(yōu)點是將土壤的酸度調(diào)節(jié)為適合作物繁育的酸度，從而提高土壤肥力。
[0003]但是，硫磺的熔點為118°C，在常溫的水中不溶化，因此在用于農(nóng)業(yè)時存在不便。
[0004]為了改善這種硫磺的問題，嘗試在硫磺中混合追加成分而制造出顆粒型的硫磺肥料，但以往的混合是在安裝有攪拌機和葉輪的較大的缸(PU)中長時間持續(xù)地進行攪拌，從而一批批(one batch)地進行制造。但在如上所述將性狀彼此不同的兩種物質(zhì)以批量方式進行混合的期間，在缸內(nèi)部引起沉淀現(xiàn)象，并且還耗費了很多時間。而且，盡管長時間進行混合，也不能實現(xiàn)均勻的混合，并且由于成團現(xiàn)象而給后續(xù)工序的成型帶來不良影響。
[0005]因此，一直要求開發(fā)一種實現(xiàn)性狀不同的追加成分的均勻混合并在水中分解的硫磺肥料及其制造方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]對此，在本發(fā)明人刻苦研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了將硫磺和膨潤土(Bentonite)以約9:1的重量比在特定條件下進行混合而制造的顆粒型硫磺肥料在水中具有可溶性(速效性和緩效性)，作為作物的肥料具備優(yōu)異的特性，并作為土壤改良劑也優(yōu)異，由此完成了本發(fā)明。
[0007]本發(fā)明的目的在于，提供一種由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨潤土構(gòu)成的可溶性顆粒型硫磺肥料(Soluble flake typed sulphurfertilizer)。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于，提供由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨潤土構(gòu)成的可溶性顆粒型硫磺肥料的制造方法。
[0009]為了實現(xiàn)上述本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供可溶性顆粒型硫磺肥料的制造方法，該方法包括如下步驟:
[0010]i)將液態(tài)的硫磺以5目~20目進行過濾之后，以4000Kg/hr~10000Kg/hr的質(zhì)量流率供給到攪拌機(Inline mixer),同時以300Kg/hr~1360Kg/hr供給粉末狀的膨潤土 ;
[0011 ] ii)在攪拌機內(nèi)，將硫磺和膨潤土以3000rpm~3600rpm混合0.6秒~6.0秒；
[0012]iii)成型為適當(dāng)大小的顆粒形態(tài)；以及
[0013]iv)將成型的顆粒冷卻到1°C~35°C。
[0014]步驟i)供給
[0015]將液態(tài)的硫磺以5目~20目進行過濾之后，以4000Kg/hr~10000Kg/hr的質(zhì)量流率(Mass flow rate，考慮硫磺的比重為1.8)(流率約2.2噸/hr~約5.6噸/hr)供給到攪拌機(Inline mixer),同時以300Kg/hr~1360Kg/hr的供給速度供給粉末狀的膨潤土。
[0016]在本發(fā)明中，硫磺的性狀是液體狀態(tài)，膨潤土的性狀是固體(粉末)。
[0017]在供給之前，液態(tài)的硫磺的熔點為118°C，因此為了維持熔融狀態(tài)，使儲藏的缸(Pit)—直沸騰。
[0018]將液態(tài)的硫磺以約5目~20目進行過濾而去除雜質(zhì)。
[0019]關(guān)于攪拌機，不進行具體限定，但在連續(xù)工序中優(yōu)選使用具備水位信號顯示(LI)、溫度信號顯示(TI)以及流量信號顯示(FI)、攪拌器以及排氣管的攪拌機。
[0020]液態(tài)硫磺以4000Kg/hr~10000Kg/hr的質(zhì)量流率(Mass flow rate,考慮硫磺的比重1.8)(流率約2.2噸/hr~約5.6噸/hr)供給到攪拌機，當(dāng)質(zhì)量流率超過10000Kg/hr時，供給量過多而在攪拌機中產(chǎn)生溢出(Over flow)現(xiàn)象和管道的堵塞(Plugging)現(xiàn)象,而當(dāng)質(zhì)量流率小于4000Kg/hr時,供給量減少,在攪拌機中不能實現(xiàn)均勻的混合。
[0021]關(guān)于粉末狀的膨潤土，雖然不限定于此，但在連續(xù)工序中優(yōu)選為在噸袋(Ton Bag)的卸載(Unloading)系統(tǒng)中進行計量而自動投入到攪拌機。
[0022]粉末狀的膨潤土以300Kg/hr~1360Kg/hr的供給速度進行供給，當(dāng)供給速度超過1360Kg/hr時，供給量過多而導(dǎo)致產(chǎn)品的顏色深，使下一個工序的成型變差。當(dāng)供給速度小于300Kg/hr時，供給量減少而導(dǎo)致產(chǎn)品的顏色淺，使下一個工序的成型變差。
[0023]根據(jù)如上所述的液態(tài)硫磺的流率和粉末狀的膨潤土的供給速度，硫磺-膨潤土的混合比維持硫磺88重量％~93重量％和膨潤土 7重量％~12重量％。
[0024]步驟ii)混合
[0025]在攪拌機內(nèi)，將硫磺和膨潤土以3000rpm~3600rpm混合0.6秒~6.0秒。
[0026]膨潤土的85%以上由蒙脫石(Montmorillonite,構(gòu)成蒙脫土 /粘土的礦物的一組)構(gòu)成，因此與其他物質(zhì)相比，具有粘性特別高的特性。只有在短時間內(nèi)進行具有這種特性的物質(zhì)的混合，才能夠提高混合的效果。因此，在本發(fā)明的攪拌機中，以3000rpm~3600rpm高速旋轉(zhuǎn)而在短時間(0.6秒~6.0秒)內(nèi)將液態(tài)的硫磺和固態(tài)的膨潤土均勻地進行混合。
[0027]步驟iii)成型
[0028]使用一般的成型機而將在步驟ii)中混合的硫磺-膨潤土混合物成型為適當(dāng)大小的顆粒形態(tài)。
[0029]關(guān)于適當(dāng)?shù)拇笮。催M行限定，但優(yōu)選為直徑2.5mm~5mm、高度1.2mm~1.8mm,并且顆粒形態(tài)可以是裂開的豆(pea)形態(tài)。
[0030]步驟iv)冷卻
[0031]將在步驟iii)中成型的顆粒形態(tài)的硫磺肥料在1°C~35°C (室溫)下進行冷卻。
[0032]雖然不限定于此，但是為了連續(xù)工序，也可以通過冷卻帶來進行冷卻。
[0033]在冷卻步驟之后，根據(jù)需要，進一步實施將制造的顆粒形態(tài)的硫磺肥料移送并進行計量和包裝的步驟。
[0034]根據(jù)如上所述的制造方法制造的顆粒型硫磺肥料在吸收水分時進行分解，并且在施肥后6個月內(nèi)硫磺的80%轉(zhuǎn)換為作物能夠吸收的S04_2。當(dāng)在本發(fā)明的硫磺肥料內(nèi)含有的膨潤土吸收水分而膨潤時，將硫顆粒微細地分解為20 μ m~200 μ m范圍的硫粒子，并快速氧化而轉(zhuǎn)換為植物可利用的硫酸鹽(sulphate)。另外本發(fā)明的顆粒型硫磺肥料沒有粉塵，在施肥時衛(wèi)生且健康。
[0035]作為本發(fā)明的另一例，提供由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨潤土構(gòu)成的可溶性顆粒型硫磺肥料。
[0036]膨潤土減少散裝硫磺(Bulk sulfur)的電阻性,減少散裝硫磺保持靜電荷的傾向，從而降低火災(zāi)的可能性。在本發(fā)明的硫磺肥料中，如果膨潤土小于7重量％，則吸收水分的速度慢，作為硫磺-膨潤土的特性的速效性下降，而如果膨潤土超過12重量％，則由于硫磺的含量相對低，因此植物必須的營養(yǎng)素減少，導(dǎo)致作物繁育緩慢。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的制造方法，以精確的混合效果實現(xiàn)均勻性，能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，無需消泡劑，在短時間內(nèi)連續(xù)生產(chǎn)，因此能夠大量生產(chǎn)。
[0038]根據(jù)本發(fā)明制造的顆粒型硫磺肥料具有適合于作物繁育的速效性和緩效性的特征。在施肥后6個月內(nèi)80%轉(zhuǎn)換為作物能夠吸收的SO,形態(tài)，提高蘋果、梨、桃子、葡萄、柿子、栗子、柑橘、李子等的糖度，使顏色良好，在大蒜、洋蔥、生姜等作物中增加含硫氨基酸，由此具備獨特的香氣，并且提高房屋內(nèi)的儲藏性，能夠栽培高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。
[0039]提高蘿卜、白菜等葉菜類的糖和維生素C含量，提高固有的味道，增大產(chǎn)量，提高土豆的產(chǎn)量、淀粉價、還原糖含量，以生產(chǎn)高品質(zhì)的土豆。另外，提高磷、鉀、鈣、硼、鐵、苦土、鉛等的作物吸收率，并且硫磺含有量約為90%，濃度高，因此施肥量少，從而能夠節(jié)省勞動力和費用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是本發(fā)明的制造方法的一例的制造工序圖。
[0041]圖2是在制造例I~4中制造的顆粒型硫磺肥料的照片。
[0042]圖3a和圖3b是示出在制造例4中制造的顆粒型硫磺肥料和以往的一般硫磺肥料在水中溶化的試驗以及對不同含量的膨潤土進行的在水中溶化的試驗的照片。
[0043]圖4a、圖4b以及圖4c是示出在制造例4中制造的顆粒型硫磺肥料的施肥結(jié)果的照片。

【具體實施方式】
[0044]下面，為了便于理解本發(fā)明，通過具體實施例進一步詳細說明本發(fā)明的構(gòu)成和效果。但是，下述實施例僅僅是為了更加清楚地理解本發(fā)明而進行的例示，本發(fā)明的權(quán)利范圍并不限定于下述實施例。
[0045]實施例
[0046]制誥例I
[0047]將儲藏在130°C的儲藏缸的液態(tài)硫磺以10目進行過濾之后，以6300Kg/hr的質(zhì)量流率(流率3.5噸/hr)供給到攪拌機(Inline mixer，制造公司IKA)，同時將粉末狀的膨潤土以548Kg/hr (相當(dāng)于8.0重量％)的供給速度供給到攪拌機，之后將硫磺和膨潤土以3600rpm在攪拌機內(nèi)混合了約0.6秒,然后在成型為直徑約3mm、高度約1.5mm的球形顆粒形態(tài)之后，在室溫中進彳丁冷卻而制造了顆粒型硫橫肥料。圖2不出所制造的顆粒型硫橫肥料的照片。
[0048]制誥例2
[0049]將儲藏在130°C的儲藏缸的液態(tài)硫磺以10目進行過濾之后，以6300Kg/hr的質(zhì)量流率(流率3.5噸/hr)供給到攪拌機(Inline mixer，制造公司IKA)，同時將粉末狀的膨潤土以585Kg/hr(相當(dāng)于8.5重量％)供給速度供給到攪拌機,之后將硫磺和膨潤土以3600rpm在攪拌機內(nèi)混合了約3秒，然后在成型為直徑約3mm、高度約1.5mm的球形顆粒形態(tài)之后，在室溫中進行冷卻而制造了顆粒型硫磺肥料。所制造的顆粒型硫磺肥料如圖2所示。
[0050]制誥例3
[0051]將儲藏在130°C的儲藏缸的液態(tài)硫磺以10目進行過濾之后，以6300Kg/hr的質(zhì)量流率(流率3.5噸/hr)供給到攪拌機(Inline mixer，制造公司IKA)，同時將粉末狀的膨潤土以623Kg/hr (相當(dāng)于9.0重量％)的供給速度供給到攪拌機，之后將硫磺和膨潤土以3600rpm在攪拌機內(nèi)混合了約4秒,然后在成型為直徑約3_、高度約1.5mm的球形顆粒形態(tài)之后，在室溫中進彳丁冷卻而制造出顆粒型硫橫肥料。所制造的顆粒型硫橫肥料如圖2所
/Jn ο
[0052]制誥例4
[0053]將儲藏在130°C的儲藏缸的液態(tài)硫磺以10目進行過濾之后，以6300Kg/hr的質(zhì)量流率(流率3.5噸/hr)供給到攪拌機(Inline mixer，制造公司IKA)，同時將粉末狀的膨潤土以700Kg/hr(相當(dāng)于10重量％)供給速度供給到攪拌機,之后將硫磺和膨潤土以3600rpm在攪拌機內(nèi)混合了約5秒,然后在成型為直徑約3mm、高度約1.5mm的球形顆粒形態(tài)之后,在室溫中進彳丁冷卻而制造出顆粒型硫橫肥料。所制造的顆粒型硫橫肥料如圖2所不。
[0054]制造例5
[0055]將儲藏在130°C的儲藏缸的液態(tài)硫磺以10目進行過濾之后，以6300Kg/hr的質(zhì)量流率(流率3.5噸/hr)供給到攪拌機(Inline mixer，制造公司IKA)，同時將粉末狀的膨潤土以810Kg/hr (相當(dāng)于11.5重量％)供給速度供給到攪拌機，之后將硫磺和膨潤土以3600rpm在攪拌機內(nèi)混合了約6秒,然后在成型為直徑約3_、高度約1.5mm的球形顆粒形態(tài)之后，在室溫中進彳丁冷卻而制造出顆粒型硫橫肥料。所制造的顆粒型硫橫肥料如圖2所
/Jn ο
[0056]試駘例I
[0057]通過熔融法分析(Soxhlet提取法)和灰分法分析(Furnace)這兩種方法,對在制造例I~3種制造的顆粒型硫磺肥料進行了含量分析，并將其結(jié)果示出在表1中。
[0058]【表1】
膨潤土擦化法分析灰分法分析投入量__(Soxhlet提取法)__(Furnace)_
[0059]9.0%89.3%—91.9%
—8.0% —90.8%92.8%
—8.5%91.5%92.9%
[0060](% 為重量 ％)
[0061]Soxhlet提取法是如下的方法:利用實驗器具索氏(Soxhlet)設(shè)備來添加作為溶劑的甲苯而加熱至甲苯被氣化為止，在三小時內(nèi)使硫磺熔融12次，并測定與膨潤土分離而提取的硫磺的重量(由于甲苯熔化硫磺有限，因此所得到的結(jié)果值比實際值低)，而Furnace分析法是如下的方法:施加600°C的熱，使硫磺燃燒一小時，從100%中減去所殘留的膨潤土的含量而得到結(jié)果值的方法(在600°C高溫下，不僅僅是硫磺被燒掉，而且膨潤土成分也有被燒掉的部分，因此將結(jié)果值與一開始所投入的膨潤土含量相加時超過100%)。在這兩個方法中選擇一種方法，并用所選擇的試驗方法來進行5次相同的試驗，去掉最大值、最小值而取三個中間值后取平均值。
[0062]如從上述表1可確認，本發(fā)明的顆粒型硫磺肥料實現(xiàn)均勻的混合，在每個顆粒中均維持一定的硫磺和膨潤土的含量。
[0063]試駘例2
[0064]將在制造例4中制造的顆粒型硫橫肥料和以往的一般硫橫肥料(廣品名:S/G，制造公司:世光化學(xué)工業(yè)(株))稱量5g而放入燒杯，并加入20°C~25°C的水50ml而執(zhí)行了溶解試驗，將經(jīng)過兩小時之后的結(jié)果示出在圖3a。
[0065]本發(fā)明的顆粒型硫磺肥料吸收水分而在經(jīng)過兩小時的過程中進行了分解，但是以往的一般硫磺肥料幾乎未溶解于水中。
[0066]另外，將根據(jù)本發(fā)明的制造方法制造的顆粒型硫磺肥料(分別含有膨潤土 6重量％、7重量％、8重量％、8.5重量％、9重量％)稱量5g而放入培養(yǎng)皿，并加入50ml的20°C~25°C的水而執(zhí)行了溶解試驗，將經(jīng)過兩小時之后的結(jié)果示出在圖3b。屬于本發(fā)明的范圍的包括膨潤土含量的顆粒型硫磺肥料吸收水分而在經(jīng)過兩小時的過程中適當(dāng)進行了分解，但是在包括6重量％的情況下，未能在水中很好地溶解。
[0067]試駘例3
[0068]圖4a示出在過冬泡菜用蘿卜的播種時期(8月下旬)，將在制造例4中制造的顆粒型硫磺肥料作為底肥以10Kg/1000m2進行施肥，并進行耕耘和翻土，以使與土很好地混合，然后進行播種并在11月中旬收獲的結(jié)果，而圖4b示出了在高爾夫球場球道的草坪萌芽的4月初作為追肥以4Kg/1000m2~5Kg/1000m2進行施肥，并到草坪面的綠化完成的時期、即8月初草坪的發(fā)育狀態(tài)結(jié)果。
[0069]如圖4a和圖4b所示，確認了與無處理區(qū)(不施肥進行栽培)相比，在施加了本發(fā)明的顆粒型硫磺肥料的處理區(qū)中栽培出高品質(zhì)的蘿卜和草坪。
[0070]另外，圖4c和表2不出了將在制造例4中制造的顆粒型硫橫肥料以15kg/10a施肥到草莓之后進行栽培的結(jié)果。
[0071]【表2】
[0072]

【權(quán)利要求】
1.一種可溶性顆粒型硫磺肥料的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: i)將液態(tài)的硫磺以5目~20目進行過濾之后，以4000Kg/hr~10000Kg/hr的質(zhì)量流率供給到攪拌機，同時以300Kg/hr~1360Kg/hr供給粉末狀的膨潤土 ； ii)在攪拌機內(nèi)，將硫磺和膨潤土以3000rpm~3600rpm混合0.6秒~6.0秒； iii)成型為顆粒形態(tài)；以及 iv)將成型的顆粒冷卻到1°C~35°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述方法還包括:在步驟iv)之后，移送所制造的顆粒型硫磺肥料并進行計量和包裝的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述顆粒型硫磺肥料由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨潤土構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述顆粒型硫磺肥料由90重量％的硫磺和10重量％的膨潤土構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述顆粒型硫磺肥料具有直徑2.5mm~5mm、高度1.2mm~1.8mm的大小。
6.一種可溶性顆粒型硫磺肥料，其通過權(quán)利要求1至5中的任意一個方法而制造，由88重量％~93重量％的硫磺和7重量％~12重量％的膨潤土構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可溶性顆粒型硫磺肥料，其特征在于，所述可溶性顆粒型硫磺肥料由90重量％的硫磺和10重量％的膨潤土構(gòu)成。
【文檔編號】C05G3/04GK104163735SQ201410098125
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】俞允喆, 俞宣警, 俞指允 申請人:世光化學(xué)工業(yè)株式會社