專利名稱:無機和有機保濕復(fù)合肥及其免烘干造粒工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合肥，尤其涉及具有保濕抗旱功能的復(fù)合肥。
背景技術(shù)：
復(fù)合肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常用的一種高效肥料。現(xiàn)有商品復(fù)合肥多采用烘干造粒工藝生產(chǎn)，如專利公開號為CN1323765A專利，采用溫度為120-150℃的熱空氣干燥。這種生產(chǎn)方式能耗大，烘干過程中還損失養(yǎng)分如氨氮等，成品率也比較低。
公開號為CN1361090A的專利申請，提出一種由化肥和高分子吸水劑組成的具有保濕抗旱功能的復(fù)合肥，由于所使用的化肥含有能溶于水形成離子的化肥，使吸水劑的吸水能力從1000g/g吸水劑降低到1克吸水劑僅能吸水60克左右，為達到較好的保濕效果，需要添加占總重量1％以上的吸水劑。但是，由于高分子吸水劑價格高，添加占總重量1％以上的高分子吸水劑，使現(xiàn)有保濕復(fù)合肥的生產(chǎn)成本大大增加，難以推廣，不具有實用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種以在水中不形成離子的化肥為原料，可使高分子吸水劑添加量減少到總量0.1％左右的具有保濕功能的有機和無機復(fù)合肥，以及一種適合工業(yè)化生產(chǎn)的免烘干的無機和有機復(fù)合肥造粒生產(chǎn)工藝，從而降低成本，便于推廣。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種保濕復(fù)合肥，由一種或多種化肥，和高分子吸水劑混合組成，其特征是所述化肥是溶于水后形成離子的重量濃度在0.0001％-0.1％的化肥、或難溶于水的化肥。
還可以在保濕復(fù)合肥中添加有機質(zhì)，使之成為有機保濕復(fù)合肥。
所述溶于水后形成離子的重量濃度在0.0001％-0.1％的化肥是尿素或脲甲醛，所述難溶于水的化肥的飽和水溶液的重量百分濃度為0.0001％-0.1％。
所述難溶于水的化肥是磷酸鎂銨、聚磷酸銨、聚磷酸鉀、聚磷酸鈣鉀、鈣鎂磷肥，或者是脲醛肥料，如脲乙醛(又稱丁烯叉二脲)和異丁叉二脲。
所述高分子吸水劑為淀粉—丙烯腈接枝聚合水解物、淀粉—丙烯酸接枝共聚物、淀粉—苯乙烯磺酸接枝共聚物、淀粉—乙烯基磺酸接枝聚合物、淀粉—丙烯酰胺接枝聚合物、聚丙烯酸類交聯(lián)物、聚丙烯酸鹽類交聯(lián)物、丙烯酸—丙烯酰胺共聚物、丙烯酸鹽—丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇—酸酐交聯(lián)聚合物、聚乙烯醇—丙烯酸接枝共聚物、或醋酸乙烯—丙烯酸酯共聚水解物或聚乙烯醇交聯(lián)聚合物。
所述有機質(zhì)是天然泥炭、或有機廢棄物。
一種無機保濕復(fù)合肥的免烘干造粒工藝，其特征是采用的原料是一種或多種化肥和高分子吸水劑，化肥是溶于水后形成離子的重量濃度在0.0001％-0.1％的化肥如尿素或脲甲醛、或飽和水溶液的重量百分濃度為0.0001％-0.1％的難溶于水的化肥；將化肥和吸水劑破碎成30-100目以下粉末，然后將化肥、吸水劑粉末在圓盤造粒機造粒，過篩，封裝，成為產(chǎn)品。
一種有機保濕復(fù)合肥的免烘干造粒工藝，其特征是采用的原料是有機質(zhì)、一種或多種化肥和高分子吸水劑，化肥是溶于水后形成離子的重量濃度在0.0001％-0.1％的化肥如尿素或脲甲醛、或飽和水溶液的重量百分濃度為0.0001％-0.1％的難溶于水的化肥；采用有機廢棄物做有機質(zhì)原料，先進行消化或堆肥等無害化處理，或采用泥炭等有機質(zhì)自然干燥，使有機質(zhì)原料水分含量小于80％；然后將有機質(zhì)擠壓造粒，同時將化肥和高分子吸水劑破碎成30-100目以下粉末，然后將粒狀有機物和化肥，高分子吸水劑粉末在圓盤造粒機造粒，過篩，封裝，成為產(chǎn)品。
本發(fā)明中高分子吸水劑添加量為復(fù)合肥總重量的0.02％到0.5％。
如果所有生產(chǎn)復(fù)合肥的原料如有機質(zhì)，含水率均低于15％，就可以直接破碎，和化肥，吸水劑等一起在圓盤造粒機中造粒。
本發(fā)明的原理是加入高分子吸水劑的主要作用是固定復(fù)合肥生產(chǎn)原料中水分，使復(fù)合肥具有保濕功能，同時使造粒后不需要烘干。由于吸水劑在水中無鹽分時，吸水能力強，1克吸水劑可以吸收1-2千克左右水，但是水中鹽分含量達到1％時，吸水劑的吸水能力就降低到1克吸水劑僅能吸水60克左右。因此采用溶于水后不形成離子的化肥或飽水溶液重量百分濃度為0.0001％-0.1％的難溶性化肥，將保持吸水劑的吸水性能在300-600g水/g吸水劑以上，使吸水劑的添加量低，就能具有良好的保濕能力，并固定水分，這種高分子吸水劑固定的水分，在自然環(huán)境條件下保持穩(wěn)定，在干旱季節(jié)能夠被作物利用，而且在下雨等情況下，又能重新吸收水分，因此，其保濕功能具有持久性。
現(xiàn)有的復(fù)合肥生產(chǎn)，由于采用的原料相互混合時，會產(chǎn)生相當(dāng)多的水分，即使添加吸水劑，由于吸水劑固定水分需要半個小時以上的時間，使造粒后的復(fù)合肥粘結(jié)而結(jié)塊，難以使用。通常需要及時烘干，防止粘結(jié)。采用本發(fā)明的保濕復(fù)合肥的免烘干生產(chǎn)工藝，由于選用的化肥相互混合時不產(chǎn)生水分，將化肥和吸水劑粉末混合，在圓盤造粒機上造粒，過篩，封裝，就能成為產(chǎn)品，不會產(chǎn)生粘結(jié)問題。如果添加有機質(zhì)生產(chǎn)有機保濕復(fù)合肥，可采用本發(fā)明的有機保濕復(fù)合肥的免烘干生產(chǎn)工藝，方法是將有機質(zhì)擠壓造粒，再與化肥和吸水劑粉末混合，在圓盤造粒機上造粒，過篩，封裝，成為產(chǎn)品。由于粉狀化肥和吸水劑包裹了含水率高的有機質(zhì)顆粒，而且吸水劑固定了從有機質(zhì)顆粒緩慢滲出的水分，防止了顆粒復(fù)合肥的相互粘結(jié)。所使用的高分子吸水劑，要求吸水能力強，pH值7左右，是吸水后穩(wěn)定性強的原料。
本發(fā)明的無機復(fù)合肥免烘干生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有無機復(fù)合肥生產(chǎn)工藝相比，克服了現(xiàn)有生產(chǎn)復(fù)合肥技術(shù)需要通過烘干減少水分的缺點，減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少了因烘干而引起的養(yǎng)分損失，節(jié)約了烘干所需的能源。
本發(fā)明采用先將含水率不大于80％的有機質(zhì)擠壓造粒，然后再添加高分子吸水劑和化肥，通過圓盤造粒機造粒，實現(xiàn)了無烘干工序的有機復(fù)合肥造粒生產(chǎn)工藝。與現(xiàn)有有機復(fù)合肥生產(chǎn)工藝相比，克服了現(xiàn)有生產(chǎn)有機復(fù)合肥技術(shù)需要通過烘干減少水分的缺點，減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少了因烘干而引起的養(yǎng)分損失，節(jié)約了烘干所需的能源。
本發(fā)明采用化肥是溶于水后形成離子的重量濃度在0.0001％-0.1％的化肥、或飽和水溶液重量百分濃度為0.0001％-0.1％的難溶性化肥，吸水劑添加量可降低到總量的0.02％到0.5％。與現(xiàn)有具有保濕功能的復(fù)合肥技術(shù)相比，由于現(xiàn)有技術(shù)采用的化肥，會在水中形成1％以上重量濃度的離子，使吸水劑吸水性能大大下降，所需吸水劑的添加量在1％-15％，才能達到較好的保濕功能。本發(fā)明的吸水劑添加量大大減少，而保濕性能比現(xiàn)有產(chǎn)品好，由于吸水劑是一種非常昂貴的藥劑，減少吸水劑的添加量就大幅降低了保濕復(fù)合肥的成本，使產(chǎn)品具有很強的市場競爭力，從而使具有保濕功能的復(fù)合肥具有實用價值。
有機質(zhì)是一種良好的肥料，使用有機質(zhì)特別是有機廢棄物生產(chǎn)復(fù)合肥，有利保護環(huán)境，降低復(fù)合肥生產(chǎn)成本，生產(chǎn)出來的有機保濕復(fù)合肥，還改善土壤結(jié)構(gòu)，性能比非有機復(fù)合肥好。在滿足國家有機無機復(fù)合肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)情況下，可以適當(dāng)增加有機質(zhì)使用量。由于有機廢棄物水分較大時，有機質(zhì)有效養(yǎng)分較低，這時化肥和吸水劑添加量大，以滿足國家有機無機復(fù)合肥等相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明控制吸水劑添加量為總量的0.02％到0.5％，遠遠低于現(xiàn)有保濕復(fù)合肥1％-15％的添加量，使所生產(chǎn)的有機復(fù)合肥所含養(yǎng)分達到國家標(biāo)準(zhǔn)，同時吸水能力強，高于現(xiàn)有保濕復(fù)合肥吸水性能，從而實現(xiàn)了用較低成本獲得較高性能的有機保濕復(fù)合肥。
具體實施方式
實施例1本發(fā)明有機保濕肥料，由有機質(zhì)、化肥，和吸水劑混合造粒而成，有機質(zhì)采用經(jīng)過高溫好氧發(fā)酵處理后的含水量為80％的污泥，化肥采用含氮46％的尿素和含P2O5 57％及K2O 37％的聚磷酸鉀，污泥占總重量的60％，尿素占總重量的25％，聚磷酸鉀占總重量的14.9％，吸水劑采用高分子吸水劑交聯(lián)聚丙烯酸鹽粉末，對原料的吸水能力為600g水/g。吸水劑添加量為總重量的0.1％。
其生產(chǎn)工藝是污泥通過擠壓造粒，同時將化肥和吸水劑破碎成30-100目以下粉末，然后將粒狀有機物和化肥，吸水劑粉末等在圓盤造粒機造粒，過篩，封裝，成為產(chǎn)品，產(chǎn)品含N11.5％，P2O5 8.5％和K2O 5.5％，總有效養(yǎng)分為25.5％，符合國家復(fù)合肥標(biāo)準(zhǔn)。
實施例2本發(fā)明有機保濕肥料，由有機質(zhì)、化肥，和吸水劑混合造粒而成，有機質(zhì)采用經(jīng)過堆肥處理后的含水量為25％，含有機質(zhì)40％，含有效養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)6％的活性污泥，化肥采用含氮46％的尿素、含P2O5 18％的鈣鎂磷肥和K2O 10％的硅鉀肥，分別占總量的50％，20％，15％和14.98％，吸水劑采用高分子吸水劑交聯(lián)聚丙烯酸鹽粉末，對原料的吸水能力為650g水/g的，吸水劑添加量為總重量的0.02％。該肥料有機質(zhì)含量為20％，總有效養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)為16％，符合國家有機復(fù)合肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
其生產(chǎn)工藝是將堆肥處理的活性污泥，通過擠壓造粒，同時將化肥和吸水劑破碎成30-100目以下粉末，然后將粒狀有機物和化肥，吸水劑粉末等在圓盤造粒機造粒，過篩，封裝，成為產(chǎn)品。
實施3本發(fā)明無機保濕復(fù)合肥料，由化肥，和吸水劑混合造粒而成，化肥采用含氮46％的尿素、含P2O5 18％的鈣鎂磷肥和K2O 10％的硅鉀肥，分別占總量的30％，35％和34.98％，吸水劑采用高分子吸水劑交聯(lián)聚丙烯酸鹽粉末，對原料的吸水能力為350g水/g，吸水劑添加量為總重量的0.02％。該肥料符合國家復(fù)合肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
其生產(chǎn)工藝是將化肥和吸水劑破碎成30-100目以下粉末，然后將化肥，吸水劑粉末等在圓盤造粒機造粒，過篩，封裝，成為產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種保濕復(fù)合肥，由一種或多種化肥，和高分子吸水劑混合組成，其特征是所述化肥是溶于水后形成離子的重量濃度在0.0001％-0.1％的化肥、或難溶于水的化肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種保濕復(fù)合肥，其特征是所述保濕復(fù)合肥中添加有機質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的一種保濕復(fù)合肥，其特征是所述溶于水后形成離子的重量濃度在0.0001％-0.1％的化肥是尿素或脲甲醛，所述難溶于水的化肥的飽和水溶液的重量百分濃度為0.0001％-0.1％。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的一種保濕復(fù)合肥，其特征是所述難溶于水的化肥是磷酸鎂銨、聚磷酸銨、聚磷酸鉀、聚磷酸鈣鉀、鈣鎂磷肥，或者是脲醛肥料，如脲乙醛(又稱丁烯叉二脲)和異丁叉二脲。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的一種保濕復(fù)合肥，其特征是所述高分子吸水劑為淀粉-丙烯腈接枝聚合水解物、淀粉-丙烯酸接枝共聚物、淀粉-苯乙烯磺酸接枝共聚物、淀粉-乙烯基磺酸接枝聚合物、淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物、聚丙烯酸類交聯(lián)物、聚丙烯酸鹽類交聯(lián)物、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、丙烯酸鹽-丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇-酸酐交聯(lián)聚合物、聚乙烯醇-丙烯酸接枝共聚物、或醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚水解物或聚乙烯醇交聯(lián)聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的一種保濕復(fù)合肥，其特征是高分子吸水劑添加量為復(fù)合肥總重量的0.02％到0.5％。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的一種保濕復(fù)合肥，其特征是所述有機質(zhì)是天然泥炭、或有機廢棄物。
8.一種無機保濕復(fù)合肥的免烘干造粒工藝，其特征是采用的原料是一種或多種化肥和高分子吸水劑，化肥是溶于水后形成離子的重量濃度在0.0001％-0.1％的化肥如尿素或脲甲醛、或飽和水溶液的重量百分濃度為0.0001％-0.1％的難溶于水的化肥；將化肥和吸水劑破碎成30-100目以下粉末，然后將化肥、吸水劑粉末在圓盤造粒機造粒，過篩，封裝，成為產(chǎn)品。
9.一種有機保濕復(fù)合肥的免烘干造粒工藝，其特征是采用的原料是有機質(zhì)、一種或多種化肥和高分子吸水劑，化肥是溶于水后形成離子的重量濃度在0.0001％-0.1％的化肥如尿素或脲甲醛、或飽和水溶液的重量百分濃度為0.0001％-0.1％的難溶于水的化肥；采用有機廢棄物做有機質(zhì)原料，先進行消化或堆肥等無害化處理，或采用泥炭等有機質(zhì)自然干燥，使有機質(zhì)原料水分含量小于80％；然后將有機質(zhì)擠壓造粒，同時將化肥和高分子吸水劑破碎成30-100目以下粉末，然后將粒狀有機物和化肥，高分子吸水劑粉末在圓盤造粒機造粒，過篩，封裝，成為產(chǎn)品。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種無機和有機保濕復(fù)合肥及其免烘干造粒工藝，保濕復(fù)合肥的原料是有機質(zhì)肥料，化肥，高分子吸水劑，所述化肥是溶于水后不形成離子的化肥、或難溶性化肥或者其混合物。其生產(chǎn)工藝是將有機廢料或天然有機質(zhì)，通過擠壓造粒；同時將化肥和吸水劑破碎成30－100目以下粉末，然后將粒狀有機物和化肥，吸水劑粉末等在圓盤造粒機造粒，過篩，封裝，成為產(chǎn)品。本發(fā)明工藝簡單，成本低，肥效高，有利環(huán)保。
文檔編號C05G3/00GKCN1590348SQ03152987
公開日2005年3月9日 申請日期2003年9月7日
發(fā)明者黃衛(wèi)東, 張鵬, 陶明清, 俞漢青, 錢進, 吳金榮 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué), 鎮(zhèn)江中天城市水務(wù)環(huán)保有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan