一種高塔三級(jí)絡(luò)合工藝腐植酸復(fù)合肥料及其生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高塔三級(jí)絡(luò)合工藝腐植酸類(lèi)復(fù)合肥料，涉及農(nóng)業(yè)肥料【技術(shù)領(lǐng)域】。其由如下原料制得：尿素300-400份，磷酸一銨400-450份，氯化鉀100-150份，腐植酸200-350份，硫酸鋅1-5份，硼砂0.5-3份，硫酸銅1-5份，硫酸亞鐵1.5-6份。本發(fā)明復(fù)合肥料工采用了高塔與三級(jí)絡(luò)合相結(jié)合的熔融工藝，生產(chǎn)出具有對(duì)植被、作物生長(zhǎng)所亟需功效的肥料，具有極大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高塔三級(jí)絡(luò)合工藝腐植酸復(fù)合肥料及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)肥料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高塔三級(jí)絡(luò)合工藝腐植酸類(lèi)復(fù)合肥 料及其生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO)資料顯示，化肥對(duì)世界糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率達(dá)到55%左右， 被稱(chēng)為"人類(lèi)糧食的糧食"的化肥在中國(guó)糧食生產(chǎn)與糧食安全中的作用是巨大的。
[0003] 目前，中國(guó)農(nóng)業(yè)中的化肥消費(fèi)量以每年5%的速度增加，約占到農(nóng)業(yè)全部生產(chǎn)性支 出的50%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)氮肥當(dāng)季利用率僅為30%，磷肥僅為20%，鉀肥也在40%以下，每年 損失的化肥達(dá)1100萬(wàn)噸，而化肥在環(huán)境方面帶來(lái)的損失按可比價(jià)高達(dá)1000億元。目前， 中國(guó)占世界不足10%的耕地，化肥消費(fèi)卻占到世界總量的30%，單位面積施用量達(dá)到世界平 均水平的3倍多。
[0004] 通過(guò)上面的分析可以看出，化肥工業(yè)的發(fā)展在給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)糧食增產(chǎn)貢獻(xiàn)的同 時(shí)，也帶來(lái)了諸多"危害"。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)降低化肥損失，提高肥料利用率，減 輕或免除肥料污染越來(lái)越受到重視。研究表明，未來(lái)肥料發(fā)展和植物營(yíng)養(yǎng)研究的重點(diǎn)不僅 要關(guān)注養(yǎng)分含量，更要重視養(yǎng)分形態(tài)及其科學(xué)搭配，同時(shí)要研究不同養(yǎng)分形態(tài)的相互轉(zhuǎn)化 以及助劑的應(yīng)用對(duì)作物營(yíng)養(yǎng)吸收、轉(zhuǎn)化和肥料利用率提升的作用。
[0005] 近幾十年，國(guó)內(nèi)外腐植酸在肥料方面的研究及開(kāi)發(fā)應(yīng)用取得了很大進(jìn)展，已經(jīng)成 為種植業(yè)保護(hù)和治理日益惡化的生態(tài)環(huán)境、降低污染等的重要措施。中國(guó)腐植酸資源非常 豐富，它儲(chǔ)量大，分布廣，品位好。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，有泥炭124. 8億噸，居世界第四位；褐煤 1265億噸，還有大量的風(fēng)化煤。這樣，研制生化腐植酸或生化黃腐酸類(lèi)產(chǎn)品的資源利用就 會(huì)有充足的原料。腐植酸是自然界中廣泛存在的大分子有機(jī)物質(zhì)，它不是單一的化合物，而 是由幾個(gè)結(jié)構(gòu)相似、分子大小不同的結(jié)構(gòu)單元組成的大分子復(fù)合體。腐植酸本身就有一個(gè) 改善土壤的作用，雖然不是農(nóng)藥或殺菌劑但是它有殺菌的效果，雖然不是激素但有調(diào)節(jié)植 物生長(zhǎng)的作用。腐植酸與氮、磷、鉀等元素結(jié)合制成的腐植酸類(lèi)肥料，具有肥料增效、改良土 壤、刺激作物生長(zhǎng)、改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量等功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種高塔三級(jí)絡(luò)合工藝生產(chǎn)的腐植酸復(fù)合肥料，其既可以改 良土壤結(jié)構(gòu)又可以控制土壤中作物所需營(yíng)養(yǎng)元素不流失，又可以滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)的全程營(yíng) 養(yǎng)，提高氮磷鉀的吸收利用率，是植被、作物生長(zhǎng)所亟需功效的肥料。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的： 一種高塔三級(jí)絡(luò)合腐植酸復(fù)合肥料，其原料組分重量份如下：尿素300-400份，磷酸一 銨400-450份，氯化鉀100-150份，腐植酸200-350份，硫酸鋅1-5份，硼砂0. 5-3份，硫酸 銅1-5份，硫酸亞鐵1. 5-6份； 上述原料均為市售產(chǎn)品，其中： 所述腐殖酸為腐植酸原粉，腐植酸顆粒大小>80目，其中有機(jī)質(zhì)>80%、水分< 18%、腐 植酸彡65% ; 所述尿素：N含量> 46%，H2O含量< 1%，顆粒狀； 所述磷酸一銨=N含量彡9%，P2O5含量彡48%，H2O含量彡1. 5%，顆粒粒徑彡0. 8mm的占 90% ； 所述氯化鉀=K2O含量彡60%，H2O含量< 1. 5%，顆粒粒徑< 0. 8mm的占90% ; 以上原料中所述含量均為質(zhì)量百分比。
[0008] 本發(fā)明高塔三級(jí)絡(luò)合腐植酸復(fù)合肥料，其原料組分優(yōu)選重量份如下：尿素400份， 磷酸一銨440份，氯化鉀100份，腐植酸250份，硫酸鋅3份，硼砂2份，硫酸銅3份，硫酸亞 鐵3份。
[0009] 本發(fā)明高塔三級(jí)絡(luò)合腐植酸復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其包括如下工藝步驟： ① 將固體尿素計(jì)量稱(chēng)量后，經(jīng)斗提機(jī)提至高塔頂部的尿素料倉(cāng)內(nèi)，經(jīng)二次計(jì)量后進(jìn)入 尿素熔融槽，在槽中尿素熔融溫度控制在130_133°C之間，固體物料細(xì)度< 0.425mm;以防 止產(chǎn)生過(guò)量的縮二脲，熔融后的脲液流入絡(luò)合反應(yīng)槽； ② 將粉狀氯化鉀、磷酸一銨、中、微量元素分別經(jīng)過(guò)計(jì)量稱(chēng)計(jì)量后，經(jīng)斗提機(jī)提至高塔 頂部的料倉(cāng)內(nèi)，然后經(jīng)二次計(jì)量后進(jìn)入絡(luò)合反應(yīng)槽，同時(shí)與步驟①中脲液發(fā)生絡(luò)合活化反 應(yīng)； ③ 腐植酸先進(jìn)行加熱活化，然后經(jīng)過(guò)計(jì)量稱(chēng)量后，經(jīng)斗提機(jī)提至高塔頂部的料倉(cāng)內(nèi)，經(jīng) 二次計(jì)量后進(jìn)入絡(luò)合反應(yīng)槽，與步驟②中混合料漿到達(dá)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)絡(luò)合反應(yīng)槽進(jìn)行絡(luò) 合活化反應(yīng)，同時(shí)控制混合料漿的溫度在110_120°C之間；混合料漿時(shí)間< 3min，反應(yīng)時(shí)間 過(guò)程會(huì)導(dǎo)致縮二脲產(chǎn)生過(guò)量，縮二脲質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在< 1. 5% ; ④ 經(jīng)過(guò)三級(jí)絡(luò)合活化反應(yīng)后，料漿通過(guò)噴頭噴入造粒塔，在塔頂從噴頭噴灑下來(lái)的物 料經(jīng)過(guò)空氣冷卻在塔底成型后輸送帶輸送至冷卻機(jī)內(nèi)冷卻，冷卻后，經(jīng)過(guò)篩分機(jī)篩分后，合 格成品通過(guò)包膜處理后計(jì)量包裝即得。
[0010] 通過(guò)上述工藝從而獲得養(yǎng)分分布均勻、外觀(guān)圓潤(rùn)的顆粒復(fù)合肥。
[0011] 在本生產(chǎn)工藝中的主要設(shè)備為公司數(shù)年精心鉆研，創(chuàng)新研制成的獨(dú)具特色的腐植 酸聚失肥反應(yīng)器（即絡(luò)合反應(yīng)槽)。該反應(yīng)器為臥罐式結(jié)構(gòu)，主要包括罐體和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。罐 體上設(shè)有加料口和蒸汽進(jìn)口，罐體呈夾層結(jié)構(gòu)并設(shè)有蒸汽循環(huán)出入口，罐體內(nèi)平行設(shè)有兩 組螺旋攪拌器，螺旋攪拌器的傳動(dòng)軸呈空心管狀，纏繞在螺旋攪拌器傳動(dòng)軸上的攪拌翅片 呈空心層結(jié)構(gòu)與所述空心管狀傳動(dòng)軸連通，傳動(dòng)軸的一端設(shè)有蒸汽連接口并通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承 與傳動(dòng)軸對(duì)接，以保證傳動(dòng)軸的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而蒸汽管不動(dòng)，蒸汽可通過(guò)空心管狀傳動(dòng)軸進(jìn)入 攪拌翅片的空心層中；電機(jī)的傳動(dòng)軸上設(shè)有與兩組螺旋攪拌器傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)齒輪嚙合的 驅(qū)動(dòng)齒輪，傳動(dòng)軸通過(guò)軸承固定在罐體上；罐體上端的加料口為尿素入口和腐植酸及堿混 合物入口，兩個(gè)入口上分別設(shè)有止回閥，止回閥的作用是防止罐體內(nèi)原料沸騰后回流。罐體 下端的出料口與泥漿泵連接，泥漿泵的出料口上設(shè)有噴料斗。
[0012] 本發(fā)明中取得的有益效果具體有如下幾個(gè)方面： (1)本發(fā)明所采用的高塔三級(jí)絡(luò)合工藝技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高塔生產(chǎn)的行業(yè)空白，該工藝 節(jié)電節(jié)煤效果明顯、工作環(huán)境清潔、基本無(wú)三廢排出，并且產(chǎn)品顆粒光滑均勻、養(yǎng)分均衡、水 分低不易板結(jié)、抗壓強(qiáng)度高不粉化等優(yōu)點(diǎn)。
[0013] (2)本發(fā)明中添加了適量的腐植酸，腐植酸是自然界中廣泛存在的大分子有機(jī)物 質(zhì)，其以物理、化學(xué)鍵合方式絡(luò)合養(yǎng)分，刺激營(yíng)養(yǎng)作物根系，起到聚合養(yǎng)分并控制養(yǎng)分緩慢 釋放，做到土壤中作物所需營(yíng)養(yǎng)元素不流失，滿(mǎn)足了作物生長(zhǎng)的全程營(yíng)養(yǎng)，提高了氮磷鉀肥 吸收利用率。
[0014] (3)本發(fā)明中采用了新型設(shè)備腐植酸聚失肥反應(yīng)器(絡(luò)合反應(yīng)槽)，該反應(yīng)器改進(jìn) 了各元素原料肥與腐植酸鰲合反應(yīng)后的諸多不適癥狀，打破了該肥料不能批量生產(chǎn)的行業(yè) 瓶頸難題。公司創(chuàng)新研制成的腐植酸聚失肥反應(yīng)器，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的原料混合不均 勻和受熱不均勻的技術(shù)問(wèn)題，可以使反應(yīng)更加充分、更加高效，有效避免了產(chǎn)生縮二脲的問(wèn) 題。
[0015] (4)本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)農(nóng)科部門(mén)在不同地區(qū)、不同作物試驗(yàn)示范，腐植酸類(lèi)復(fù)合肥料各 養(yǎng)分利用率能達(dá)到50%-60%，能夠使土壤活性提高8%-15%，作物產(chǎn)量增加8%-15%，通過(guò)提高 利用率，可使化肥用量減少，節(jié)約大量資源，可減少施肥次數(shù)和農(nóng)藥次數(shù)，產(chǎn)品品質(zhì)高，降低 了農(nóng)業(yè)的投入產(chǎn)出比，促進(jìn)食品安全，這在同類(lèi)產(chǎn)品中有明顯的優(yōu)勢(shì)。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下將采用具體實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳盡的描述，但是不應(yīng)該理解為對(duì)本 發(fā)明的限制。
[0017] 實(shí)施例1 制備高塔三級(jí)絡(luò)合工藝腐植酸復(fù)合肥料： 1、原料：稱(chēng)取尿素400公斤，磷酸一銨440公斤，氯化鉀100公斤，腐植酸250公斤，硫 酸鋅3公斤，硼砂2公斤，硫酸銅3公斤，硫酸亞鐵3公斤。
[0018] 2、生產(chǎn)方法：①固體尿素經(jīng)過(guò)計(jì)量稱(chēng)計(jì)量后，經(jīng)斗提機(jī)提至高塔頂部的尿素料倉(cāng) 內(nèi)，經(jīng)二次計(jì)量后進(jìn)入尿素熔融槽，在槽中控制好熔融溫度，固體物料細(xì)度< 0. 425mm ;尿 素熔融溫度必須控制在130-133?之間，以防止產(chǎn)生過(guò)量的縮二脲，熔融后的脲液流入絡(luò)合 反應(yīng)槽。
[0019] ②將粉狀氯化鉀、磷酸一銨、中微量元素分別經(jīng)過(guò)計(jì)量稱(chēng)計(jì)量后，經(jīng)斗提機(jī)提至高 塔頂部的料倉(cāng)內(nèi)，然后經(jīng)二次計(jì)量后進(jìn)入絡(luò)合反應(yīng)槽，同時(shí)與步驟②中脲液發(fā)生絡(luò)合活化 反應(yīng)。
[0020] ③腐植酸先需要進(jìn)行加熱活化，然后經(jīng)過(guò)計(jì)量稱(chēng)計(jì)量后，經(jīng)斗提機(jī)提至高塔頂 部的料倉(cāng)內(nèi)，經(jīng)二次計(jì)量后進(jìn)入絡(luò)合反應(yīng)槽，與步驟②中混合料漿到達(dá)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí) 絡(luò)合反應(yīng)槽進(jìn)行絡(luò)合活化反應(yīng)，同時(shí)需要控制混合料漿的溫度110-120°C ;混合料漿時(shí)間 < 3min，反應(yīng)時(shí)間過(guò)程會(huì)導(dǎo)致縮二脲產(chǎn)生過(guò)量，縮二脲質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制在< 1. 5%。
[0021] ④經(jīng)過(guò)三級(jí)絡(luò)合活化反應(yīng)后，料漿通過(guò)專(zhuān)用噴頭噴入造粒塔，在塔頂從噴頭噴灑 下來(lái)的物料經(jīng)過(guò)空氣冷卻在塔底成型后輸送帶輸送至冷卻機(jī)內(nèi)冷卻，冷卻后，經(jīng)過(guò)篩分機(jī) 篩分后，合格成品通過(guò)包膜處理后計(jì)量包裝。通過(guò)上述工藝從而獲得養(yǎng)分分布均勻、外觀(guān)圓 潤(rùn)的顆粒復(fù)合肥。
[0022] 實(shí)施例2 制備高塔三級(jí)絡(luò)合工藝腐植酸復(fù)合肥料： 1、原料：稱(chēng)取尿素300公斤，磷酸一銨400公斤，氯化鉀100公斤，腐植酸300公斤，硫 酸鋅1公斤，硼砂0. 5公斤，硫酸銅1公斤，硫酸亞鐵I. 5公斤。
[0023] 2、生產(chǎn)方法：同實(shí)施例1。
[0024] 實(shí)施例3 制備高塔三級(jí)絡(luò)合工藝腐植酸復(fù)合肥料： 1、原料：稱(chēng)取尿素400公斤，磷酸一銨450公斤，氯化鉀150公斤，腐植酸350公斤，硫 酸鋅5公斤，硼砂3公斤，硫酸銅5公斤，硫酸亞鐵6公斤。
[0025] 2、生產(chǎn)方法：同實(shí)施例1。
[0026] 實(shí)施例4肥效試驗(yàn) 試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在山東省臨沂蒼山縣向城鎮(zhèn)，供試肥料為高塔三絡(luò)合工藝生產(chǎn)的腐植酸 復(fù)合肥料（18-16-10)，供試番爺品種為"中蔬4號(hào)"。
[0027] 試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理，S卩：① CKl，實(shí)施例1高塔三絡(luò)合工藝腐植酸復(fù)合肥料；②CK2， 在同一時(shí)期施以與①等量的普通復(fù)合肥；③CK3,不施肥，空白對(duì)照。每處理重復(fù)3次，共9 個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為33. 3 IIf，試驗(yàn)地四周設(shè)置2. 5m寬的保護(hù)區(qū)。在番茄定 植兩周后開(kāi)始追肥，共計(jì)追肥兩次，每次間隔15天時(shí)間。
[0028] 試驗(yàn)結(jié)果表明，處理①與處理②、處理③比較，株高分別增加5. 2cm和6. 4cm，單株 結(jié)果數(shù)分別增加2. 7個(gè)、3. 8個(gè)，平均單果直徑分別增加0. 3cm、0. 4cm，平均單果重分別增加 6. 4g、7. 8g，理論產(chǎn)量分別增加4274kg/hm2和4399kg/hm2(見(jiàn)表1)，增加產(chǎn)率分別為12. 2%、 12. 5%。處理①與處理②、③比較，經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)出明顯差異。
[0029] 表1噴施大量元素水溶肥對(duì)番茄經(jīng)濟(jì)性狀的影響

【權(quán)利要求】
1. 一種高塔三級(jí)絡(luò)合腐植酸復(fù)合肥料，其特征在于原料組分重量份如下：尿素 300-400份，磷酸一銨400-450份，氯化鉀100-150份，腐植酸200-350份，硫酸鋅1-5份，硼 砂0. 5-3份，硫酸銅1-5份，硫酸亞鐵1. 5-6份； 上述原料均為市售產(chǎn)品，其中： 所述腐殖酸為腐植酸原粉，腐植酸顆粒大小>80目，其中有機(jī)質(zhì)>80%、水分< 18%、腐 植酸彡65% ; 所述尿素：N含量> 46%，H2O含量< 1%，顆粒狀； 所述磷酸一銨：N含量彡9%，P2O5含量彡48%，H2O含量彡1. 5%，顆粒粒徑彡0. 8mm的占 90% ； 所述氯化鉀：K20含量彡60%，H2O含量< 1. 5%，顆粒粒徑< 0. 8mm的占90% ; 以上原料中所述含量均為質(zhì)量百分比。
2. 如權(quán)利要求1所述的高塔三級(jí)絡(luò)合腐植酸復(fù)合肥料，其特征在于原料組分重量份如 下：尿素400份，磷酸一銨440份，氯化鉀100份，腐植酸250份，硫酸鋅3份，硼砂2份，硫 酸銅3份，硫酸亞鐵3份。
3. 如權(quán)利要求1或2所述高塔三級(jí)絡(luò)合腐植酸復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特征在于包括 如下工藝步驟： ① 將固體尿素計(jì)量稱(chēng)量后，經(jīng)斗提機(jī)提至高塔頂部的尿素料倉(cāng)內(nèi)，經(jīng)二次計(jì)量后進(jìn)入 尿素熔融槽，在槽中尿素熔融溫度控制在130_133°C之間，固體物料細(xì)度< 0.425mm;以防 止產(chǎn)生過(guò)量的縮二脲，熔融后的脲液流入絡(luò)合反應(yīng)槽； ② 將粉狀氯化鉀、磷酸一銨、中、微量元素分別經(jīng)過(guò)計(jì)量稱(chēng)計(jì)量后，經(jīng)斗提機(jī)提至高塔 頂部的料倉(cāng)內(nèi)，然后經(jīng)二次計(jì)量后進(jìn)入絡(luò)合反應(yīng)槽，同時(shí)與步驟①中脲液發(fā)生絡(luò)合活化反 應(yīng)； ③ 腐植酸先進(jìn)行加熱活化，然后經(jīng)過(guò)計(jì)量稱(chēng)量后，經(jīng)斗提機(jī)提至高塔頂部的料倉(cāng)內(nèi)，經(jīng) 二次計(jì)量后進(jìn)入絡(luò)合反應(yīng)槽，與步驟②中混合料漿到達(dá)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)絡(luò)合反應(yīng)槽進(jìn)行絡(luò) 合活化反應(yīng)，同時(shí)控制混合料漿的溫度在110-120°C之間；混合料漿時(shí)間< 3min，反應(yīng)時(shí)間 過(guò)程會(huì)導(dǎo)致縮二脲產(chǎn)生過(guò)量，縮二脲質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在< 1. 5% ; ④ 經(jīng)過(guò)三級(jí)絡(luò)合活化反應(yīng)后，料漿通過(guò)噴頭噴入造粒塔，在塔頂從噴頭噴灑下來(lái)的物 料經(jīng)過(guò)空氣冷卻在塔底成型后輸送帶輸送至冷卻機(jī)內(nèi)冷卻，冷卻后，經(jīng)過(guò)篩分機(jī)篩分后，合 格成品通過(guò)包膜處理后計(jì)量包裝即得。
4. 如權(quán)利要求3所述的高塔三級(jí)絡(luò)合腐植酸復(fù)合肥料的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述 絡(luò)合反應(yīng)槽為臥罐式結(jié)構(gòu)，包括罐體和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可以使原料混合及受熱均勻。
【文檔編號(hào)】C05G3/04GK104311365SQ201410547643
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】劉苗苗, 劉峰, 劉換麗, 王福建 申請(qǐng)人:山東普金肥料有限公司