專利名稱：大顆粒長效肥料及其配制技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及肥料及其制造方法。
目前普遍使用的單一氮肥和鉀肥，一般都是粉狀或微粒狀，屬于速效肥料，它存在很多缺陷。
粉狀或微粒狀化肥由于與大氣接觸面積大，揮發(fā)損失嚴重，尤其是氮肥在氣溫高的情況下?lián)]發(fā)更明顯。例如碳銨在溫度32℃時，十天內揮發(fā)損失竟達93%;尿素在春秋季轉化時間約需6～8天，在夏季僅需2～3天。氮肥在北方石灰性土壤中上述損失特別強烈。
氮肥和鉀肥遇水溶解極易流失，如20℃時，100克水能溶解188克硝酸銨，致使農作物供氮過多，大部分隨水流失后，又變成供氮不足。
磷肥在土壤中不易流動，易被土壤吸收并固定，從而失去肥效。
在農業(yè)上使用粉狀和微粒狀速效肥料，一般氮肥和鉀肥的有效利用率僅為25～35%，磷肥僅為15%。由于肥料的利用率低，肥效期短，要保證農作物的良好成長，就必須增加施用量和多次施肥，既浪費肥料，提高成本，又增大勞動強度。同時這類肥料的使用局限性較大，有的只適于水田使用，有的只適于旱田，有的僅用于北方，有的又僅適于南方。
為了克服以上粉狀和微粒狀化肥的不足，本發(fā)明的目的是提供一種大顆粒長效肥料及其制造技術，從而為充分發(fā)揮肥料的肥效開創(chuàng)一種新的途徑。
本發(fā)明提供的大顆粒長效肥料的特征是根據(jù)不同需要，將單一或復合化肥添加一定比例的載體，配制加工成為大顆粒長效肥料。選用的載體是鋁硅酸鹽或低變質煤，載體的比例為5～50%。大顆粒長效肥料的直徑為φ4～20mm，密度為0.9～1.5，抗壓強度為5～120Kgf/顆粒。
載體鋁硅酸鹽可以是沸石、浮石、膨潤土、硅藻土或高嶺土、硅灰石。低變質煤可以是褐煤、泥煤等。也可以用經(jīng)發(fā)酵的有機廢棄物作載體，如糖廠的濾泥等。載體與氮、鉀、磷的成分可根據(jù)需要采用相應的配方比例，肥效時間可以通過不同直徑、長度、密度和強度的大顆粒肥料調節(jié)，范圍為一月至兩年。
現(xiàn)以沸石為例進一步說明本發(fā)明提供的載體對增加大顆粒長效肥料的肥效的積極作用。
沸石等鋁硅酸鹽具有極強的離子交換容量和豐富的可交換鹽基離子，并有可逆的陽離子交換性能。同時，沸石是含水架狀的晶體，內部有許多孔穴和通道空腔，每克沸石的內表面積達千余平方米，因而它具有較大的選擇性的吸附功能，即“分子篩”的作用。它能吸附和儲存大量水分子，并有可逆的脫水性。斜發(fā)沸石的吸水量可達10～20%。
所選載體在相對的低溫、低濃度、低速和高溫、高濃度、高速的流體的不利條件下，仍然有較好的吸附性能。
沸石還具有包膠氣體的特性，離子交換量隨溫度升高而增大，當溫度升高至35～100℃時，空腔變大，進入較多的分子和離子加以貯存，溫度降低時，又以很高密度將截留的組分長期保存，然后緩慢釋放。
陽離子交換量是衡量土壤肥力的標志，貧脊土壤的鹽基交換量僅有5～6mg/100g，中等肥力的土壤也只有10mg/100g。
浮石、膨潤土、硅藻土和高嶺土、硅灰石同樣具有沸石相似的特性，而高嶺土、硅灰石更具有良好的粘結性，所以同時也起到粘結劑的作用。
低變質煤作為載體具有沸石相似的性能和作用。
本發(fā)明的工藝路線如圖所示。它包括一、肥料和載體按比例通過控制器進行配料。
一般的單一或復合肥料與載體按比例從料斗通過控制器進行配料。如果加入的是吸潮性強，易結塊和易揮發(fā)的化肥，或者是粘結性較大的化肥，可將它們預先和載體混合后粉碎，以便控制吸潮、揮發(fā)和粘結性能，進入料斗后再通過控制器進行配料。
載體的粒度小于20目，水份小于10%。
二、粉碎-攪拌-混合-篩分四個工序同步完成，小于3mm的物料由輸送機械送入料倉。
三、常溫擠壓成型。
機械擠壓設備在常溫下工作，物料經(jīng)過機械擠壓摩擦產(chǎn)生熱量，在溫度小于85℃的情況下成型為直徑為φ4～20mm之間的顆粒，長度按需要控制，并保證密度為0.9～1.5、抗壓強度為5～120Kgf/顆粒。
四、強制風冷固化。
成型的大顆粒長效肥料迅速進入冷卻倉，強制風冷固化。
整個工藝過程采用多種控制手段，如程序控制、流程顯示和自動控制。
本發(fā)明提供的大顆粒長效肥料有如下優(yōu)點1、這種肥料為離子類化肥，能增加土壤的陽離子交換量，恢復和提高土壤的肥力，具有土壤改良劑的作用。
2、能緩慢地釋放大顆粒的營養(yǎng)成份和已吸附的各種成份，有顯著的長效功能。
3、大顆粒長效肥料能貯存大量的水分子，并有可逆的脫水性，因此它能增加土壤的含水量，疏松土壤，提高作物的抗旱和抗病能力。
4、對氮具有抑制反硝化作用。延緩土壤中銨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉化，捕捉伴隨氮的有機物分解而產(chǎn)生的銨離子和硝酸根，抑制氨氣體的揮發(fā)和硝酸的合成。
5、具有堿交換性能。使土壤的活性酸度和水解性酸度有所降低，土壤趨于中性?；罨阅艿玫礁纳?，有利于作物的發(fā)育生長。
6、能使土壤中無效磷變?yōu)橛行Я祝岣吡椎睦寐省?br> 7、大顆粒肥料含有大量的鉀、鈣、鎂等元素的陽離子，含有作物生長所需的鐵、銅、鋅等營養(yǎng)元素和其它微量元素，還含有較多的二氧化硅。水稻和甘蔗需硅量較多，在氣候炎熱、雨量大而集中的熱帶、亞熱帶地區(qū)，土壤淋溶作用強烈，缺硅情況較為普遍，大顆粒肥料對上述作物的生長極為有利。
8、大顆粒肥料減少了在水中和大氣中的接觸面積，有效地降低了化肥的揮發(fā)性和淋溶性損失。
9、大顆粒長效肥料的利用率為70～80%，比一般化肥提高一倍以上。施肥量減少，節(jié)約勞動力和化肥的投入，降低成本，提高了經(jīng)濟效益。
10、根據(jù)作物對肥料的需要，大顆粒長效肥料可含有不同的配比成分，根據(jù)作物對肥效的要求，制造時可調節(jié)肥效長短的時間。
本發(fā)明提供的工藝方式優(yōu)于目前廣泛使用的盤式造粒烘干冷卻以及其它捏和攪拌造粒，流化床造粒，輥式機械擠壓成粒，立式平模擠壓造粒等老工藝，具體表現(xiàn)在1、生產(chǎn)率高。在設備價值和重量基本相同的條件下，本發(fā)明新工藝的生產(chǎn)率提高4～6倍。
2、成品率高。本發(fā)明提供的方法是物料在常溫下擠壓出成品，顆粒的直徑、密度、強度均勻一致，成品率高達97%以上。
3、一般老工藝在造粒過程中需噴入大量水份或碳銨，成型后又需在120～300℃的干燥窯中進行30～90分鐘的干燥固化。氮肥和鉀肥遇水極易溶解，遇熱極易揮發(fā)，在此過程中，經(jīng)測定，氮肥損失達50～70%，磷肥中約有30～60%的水溶磷轉變?yōu)殍廴芰住?br> 本發(fā)明提供的工藝對熱敏性肥料如碳銨，由于與低變質煤和發(fā)酵廢棄有機物中的腐植酸混合后在擠壓過程中產(chǎn)生熱量，生成腐植酸銨，同時又由于鋁硅酸鹽本身的特性，經(jīng)測定，氮素可增加11%，對磷肥因省去干燥工序，防止了水溶磷向枸溶磷的轉化，經(jīng)測定，五氧化二磷增加了26%，其中水溶磷占74%。
大顆粒長效肥料可供農業(yè)、林業(yè)和園林業(yè)使用。
權利要求
1.一種具有一定長度的柱狀大顆粒長效肥料，是在單一的化學肥料(氮肥、鉀肥、磷肥)或復合肥料中加入一定比例的載體制得，其特征在于載體材料是鋁硅酸鹽或低變質煤，載體的比例為5～50%。
2.根據(jù)權利要求1所述的長效肥料，其特征在于該肥料的顆粒直徑為φ4～20mm，密度為0.9～1.5。
3.如權利要求1所述的大顆粒長效肥料的制造技術，其特征在于工藝路線為3.1、肥料和載體按比例通過控制器進行配料;3.2、粉碎-攪拌-混合-篩分同步完成;3.3、常溫擠壓成型;3.4、強制風冷固化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大顆粒長效肥料的配制技術。粉狀或微粒狀的單一或復合化肥與添加的載體，根據(jù)不同需要，按比例配合，粉碎、攪拌、混合、篩分后，經(jīng)常溫擠壓成型，強制風冷固化成為一種大顆粒長效肥料。供農業(yè)、林業(yè)、園林業(yè)使用。肥效可保持一月至兩年的時間。大顆粒長效肥料為離子類化肥，具有高效吸附性，有抑制反硝化作用，能降低氮鉀肥的揮發(fā)性和淋溶性損失，提高磷肥的吸收，增加土壤活力。本發(fā)明提供的技術生產(chǎn)率高，成品率高。
文檔編號C05G3/00GK1047852SQ9010325
公開日1990年12月19日 申請日期1990年6月27日 優(yōu)先權日1990年6月27日
發(fā)明者劉永定, 魏早, 劉力 申請人:劉永定, 魏早, 劉力