專利名稱：有機-無機多元素無公害復合肥料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種有機-無機復合肥料，具體涉及一種有機-無機多元素無公害復合肥料及其制備方法。
背景技術：
世界科學施肥發展大體經歷了三個階段:一是以產量為一元目標的施肥時期；二是以產量和產品品質為二元目標的施肥時期；三是以作物產量、產品品質和生態環境為三元目標的科學施肥時期，我國正處于從第二階段向第三階段發展的關鍵時期。目前，我國有機一無機復混肥料多數采用畜禽糞便、屠宰場廢棄物、垃圾等物料作有機質原料，這些原料不僅氣味難聞，更嚴重的是重金屬鎘、鉛、砷、鉻等有毒物質超標，同時活體蟈蟲卵及大腸桿菌大量存在。用這種原料生產的有機一無機復混肥料受到嚴重污染，當肥料施入土壤后，有毒物質被作物吸收，在體內積累，其收獲的產品被食用后必會產生慢性中毒，嚴重損害人類健康。而且生產過程為保證物料成粒效果，需要加入大量的粘土作為粘合劑，加入大量的蒸汽及水作為成粒所需液相量。因此，肥料的有機質和氮、磷、鉀養分比例只能維持在較低程度，作物所需的中微量元素含量低，產品水分含量高，一般在10 —12%之間，存放時間長顆粒易粉化，影響機械施用。上述這些問題，造成肥料品質不高，難以適應不同農作物和土壤條件，不能有效提高肥料利用率和改良土壤結構，同時有機原料的使用也由于原料來源復雜而在生物安全性和綠色環保性上大打折扣，影響作物品質，破壞生態環境，不能滿足綠色食品和有機農業生產的需要。
發明內容
本發明的目的是提供一種有機-無機多元素無公害復合肥料，該肥料不但能提供有機質、氮、磷、鉀主要元素及大量的硫、鋅、鈣、鎂、硅中微量元素，達到改良土壤，提高肥效，使作物增產，提高作物品質的效果，而且還能避免重金屬鎘、鉛、砷、鉻等有毒物質和活體蟈蟲卵及大腸桿菌所帶來的污染。本發明的另一目的是利用硝銨磷、尿素、濃硫酸混合料漿作為成粒所需液相量，利用其熱量來加熱物料，同時利用混合料漿和海泡石粉特有的粘性作為成粒所需的粘合劑，不需要另加入促進成粒的粘土及補充大量液相蒸汽或水，降低系統干燥負荷，節能降耗，解決大量加入腐植酸成粒困難的問題。制成的產品具有養分含量高、水分含量低、顆粒強度好、成本低的優點。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種有機-無機多元素無公害復合肥料，所述的腐植酸占總投入原料量的質量百分比25% — 27%，其提供大量的有機質，有機質含量3 62%、海泡石粉占總投入原料量的質量百分比8% —10%，海泡石是一種天然礦物質，其硅含量在 50— 60%之間，鎂含量在20— 25%之間，加工制作的海泡石粉目數在200目以上、重過磷酸鈣占總投入原料量的質量百分比8% —10%，其同時含有鈣元素和磷元素、濃硫酸占總投入原料量的質量百分比3% — 5%，含有大量的硫元素、硫酸鋅占總投入原料量的質量百分比1% — 2%，其同時含有硫、鋅兩種元素、硝銨磷占總投入原料量的質量百分比3% — 7%、尿素占總投入原料量的質量百分比3 15%，及其它含有氮、磷、鉀養分的原料。所述的其它含有氮、磷、鉀養分的原料是硫酸銨、磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鉀中的幾種混合物，配料中不加入氯化銨，產品為單氯產品。最終產品含有硝態氮，硝態氮的來源為硝銨磷，并且氯離子含量低，不但適用于大田作物，還能適用于蔬菜、果木、煙草等經濟作物。所述的最終產品有機質含量3 15%，氮磷鉀總養分含量3 30%，硫、鋅、I丐、鎂、娃中微量元素總養分含量3 10%，水分含量g 5%，遠低于水分含量g 12%的國家標準。因此，產品強度高，不易結塊，長時間貯存也不會出現顆粒長毛和粉化的問題。所述的有機-無機多元素無公害復合肥料的制備方法，包括以下步驟:(I)在團粒法復合肥生產中，將按占總投入原料量的質量百分比3% — 7%的硝銨磷、占總投入原料量的質量百分比15%的尿素、占總投入原料量的質量百分比3% — 5%的濃硫酸加入到熔融罐中，制成溫度85— 95°C的混合料漿，備用。(2)通過微機配料系統將經計量的腐植酸、海泡石粉、重過磷酸鈣、硫酸鋅和硫酸銨、尿素、磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鉀中的幾種混合物加入轉鼓造粒機，與來自步驟(I)制備的混合料漿在轉鼓造粒機中完成造粒過程，造粒過程中利用混合料漿作為成粒所需液相量，利用其熱量來加熱物料，同時利用濃硫酸與尿素反應生成的硫酸脲、硝銨磷與尿素反應生成的硝酸脲的粘性作為成粒所需的粘合劑，利用海泡石粉特有粘性、包裹能力強、吸附能力大的特點，配料中不需要另加入促進成粒的粘土及補充大量液相蒸汽或水，很好的解決了有機肥料生產中大量加入腐植酸成粒困難的問題。(3)造粒后經烘干、冷卻、篩分、包膜得到有機-無機多元素無公害復合肥料。所述的有機-無機多元素無公害復合肥料的制備方法，尿素加入量超過投入原料量質量百分比15%的部分在步驟(2)中加入，并作為成粒所需的母粒，不需要另增加尿素粉碎裝置。本發明有機-無機多元素無公害復合肥料及其制備方法與現有技術相比有如下優點:1、所用的原材料富含有機質，氮、磷、鉀主要元素和作物生長所需的中微量元素:硫、鋅、鈣、鎂、硅，不含有重金屬鎘、鉛、砷、鉻等有毒物質和活體蟈蟲卵及大腸桿菌，無毒無異味，無需發酵，不會造成環境污染和傳播人體疾病等公害。2、利用腐植酸與尿素在包裹過程中發生的化學反應和物理吸附，延緩尿素分解，減少揮發，逐漸釋放氮素，使肥效延長，并利用腐植酸和中微量元素:硫、鋅、鈣、鎂、硅提高肥料養分利用率、降低土壤鹽分含量、改良土壤，防止土壤板結，以達到提高作物品質和產量，增強作物抗病能力的目的。
3、本發明的原料適應性強，產品配方調整靈活，生產品種多樣，配料中不加入氯化銨，生產的產品為單氯產品，氯離子含量低，產品中還含有硝態氮。因此，產品不但適用于大田作物，還能適用于蔬菜、果木、煙草等經濟作物。4、造粒過程中利用硝銨磷、尿素、濃硫酸混合料漿作為成粒所需液相量，利用其熱量來加熱物料，同時利用混合料漿和海泡石粉特有的粘性作為成粒所需的粘合劑，配料中不需要另加入促進成粒的粘土及補充大量液相蒸汽或水，很好的解決了有機肥料生產中大量加入腐植酸成粒困難的問題。并且由于混合料漿熔融溫度在85— 95°C之間，與單一尿素熔融溫度在110 — 120°C之間相比，熔融過程中不會產生縮二脲，施用后不會發生作物燒苗的問題。5、本發明的產品水分含量蘭5%，遠低于水分含量蘭12%的國家標準，因此，產品強度高，不易結塊，長時間貯存也不會出現顆粒長毛和粉化的問題，適用于機械施用。
圖1是本發明的有機-無機多元素無公害復合肥料及其制備方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明:如圖1所示，本發明的含有機-無機多元素無公害復合肥料及其制備方法的原理是:在物料中加入含有有機質、中微量元素和氮、磷鉀主要元素的原料，有機質的來源為腐植酸、中微量元素硫、鋅、鈣、鎂、硅的來源為濃硫酸、硫酸鋅、重過磷酸鈣、海泡石粉，氮、磷、鉀元素的來源為尿素、硝銨磷、硫酸銨、磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鉀中的幾種混合物，不加入氯化銨。為解決大量加入腐植酸成粒困難的問題，將硝銨磷、尿素、濃硫酸制成溫度85— 95°C的混合料漿作為成粒所需液相量，利用其熱量來加熱物料，同時利用濃硫酸與尿素反應生成的硫酸脲、硝銨磷與尿素反應生成的硝酸脲的粘性作為成粒所需的粘合劑，利用海泡石粉特有粘性、包裹能力強、吸附能力大的特點，不需要另加入促進成粒的粘土及補充液相蒸汽或水，物料成粒率高，造粒物料水分明顯減少，降低了干燥負荷，可以把二段烘干改為一段烘干就能滿足生產需要，節省了設備投資和大量能耗。CO (NH2) 2+H2S04=C0 (NH2)2.H2SO4 (硫酸脲)CO (NH2) 2+HN03=C0 (NH2) 2.HNO3 (硝酸脲)下面通過實例對本發明作進一步的闡述:實施例1制備氮、磷、鉀含量15% —10% — 5%，有機質含量15%，硫、鋅、I丐、鎂、娃含量10%的產品，以1噸產品原料消耗定額為例:原料名稱:投入量…)N% P205% K20%有機質％中微量元素％
硝銨碡:501.SO 0.30
尿素:26012.01
磷酸一銨:140I S4 6.30
重過碡酸鈣:853.70Ca: 2.98
氯化鉀:855.10
腐植酸:25015.50
海泡石粉:80S1: 4.16 Mg: 1.84
濃硫酸:40S: 1.26
硫酸鋅:10S 0.16 Zn: 0.35
合計:1000 15.05 10.30 D 10 15.5010.75具體生產流程:將濃度為98%的濃硫酸(質量百分比，下同，含S31.5%)40公斤，硝銨磷(含Ν30%，Ρ2056%)50公斤，尿素(含Ν46.2%) 150公斤經計量后加入到熔融裝置中，制成溫度85°C的料漿，同時經微機計量加入尿素(含N46.2%) 110公斤，粉狀磷酸一銨(含Nll%，P20545%)140公斤，重過磷酸鈣(含P20543.5%,Ca35%)85公斤，氯化鉀(含K2060%)85公斤，腐植酸(含有機質62%) 250公斤，海泡石粉(含Si52%，Mg23%) 80公斤，硫酸鋅(含S16.5%，Zn35%)10公斤，上述物料與經加壓霧化后的硝銨磷、尿素、硫酸混合料漿在轉鼓造粒機內混合，經過5min造粒后，進入干燥機，干燥機進口氣體溫度為90°C，干燥35min分鐘，干燥后進行冷卻，冷卻25min后分別經篩孔直徑2.0—3.0mm細篩篩分和篩孔直徑4.0—4.5mm粗篩篩分，細篩后的粉狀物料與粗篩后的大顆粒經破碎一起返回轉鼓造粒機，合格品進入包裹機，進行防結塊處理，包裹，包裝，得到粒度為2 —4.5mm的復合肥料。廣品含N —P205一K20 為 15.05%—10.30%—5.10%，有機質含量 15.50%，含硫(S) —鋅(Zn) —鈣(Ca) —鎂(Mg)—硅(Si)為 1.42%—0.35%—2.98%—1.84%—4.16%,中微量元素總含量 10.75%，含水 4.8%ο實施例2制備氮、磷、鉀含量10% —10% —12%，有機質含量16%，硫、鋅、鈣、鎂、硅含量10%的產品，以I噸產品原料消耗定額為例:原料名稱:投入量…)N% P205% K20%有機質％中微量元素％
硝銨磷:300.90 0.18
尿素:1657.62
嶙酸一銨:1431.57 6.44
重過磷酸鈣:803.48Ca: 2.80
氯化鉀:20012.00
腐植酸:26016.12
海泡石粉:80S1: 4.16 Mg: 1.84
濃硫酸:32S: 1.01
硫酸鋅:10S 0.16 Zn: 0.35
合計:1000 10.09 10.10 12.00 16.1210.32具體生產流程:將濃度為98%的濃硫酸(質量百分比，下同，含S31.5%)32公斤，硝銨磷(含Ν30%，Ρ2056%)30公斤，尿素(含Ν46.2%) 150公斤經計量后加入到熔融裝置中，制成溫度90°C的料漿，同時經微機計量加入尿素(含N46.2%) 15公斤，粉狀磷酸一銨(含Nll%，P20545%) 143公斤，重過磷酸鈣(含P20543.5%, Ca35%) 80公斤，氯化鉀(含K2060%) 200公斤，腐植酸(含有機質62%)260公斤，海泡石粉(含Si52%，Mg23%)80公斤，硫酸鋅(含S16.5%，Zn35%)10公斤，上述物料與經加壓霧化后的硝銨磷、尿素、硫酸混合料漿在轉鼓造粒機內混合，經過6min造粒后，進入干燥機，干燥機進口氣體溫度為85 °C，干燥35min分鐘，干燥后進行冷卻，冷卻25min后分別經篩孔直徑2.0—3.0mm細篩篩分和篩孔直徑4.0—4.5mm粗篩篩分，細篩后的粉狀物料與粗篩后的大顆粒經破碎一起返回轉鼓造粒機，合格品進入包裹機，進行防結塊處理，包裹，包裝，得到粒度為2 —4.5mm的復合肥料。廣品含N —P205一K20 為 10.09%—10.10%—12.00%，有機質含量 16.12%，含硫(S) —鋅(Zn) — I丐(Ca) —鎂(Mg)—硅(Si)為 1.17%—0.35%—2.80%—1.84%—4.16%,中微量元素總含量 10.32%，含水 4.5%ο本發明解決了傳統團粒法制得的有機-無機復混肥料產品氮、磷、鉀養分含量低，一般在20%-25%之間，中微量元素含量少，產品水分高，有機質來源含有重金屬鎘、鉛、砷、鉻等有毒物質和活體蟈蟲卵及大腸桿菌，容易造成環境污染和傳播人體疾病等公害。本發明的產品所含有的有機質來源為腐植酸，不但含有大量的有機質，還能延緩尿素分解，逐漸釋放氮素，使肥效延長，并利用腐植酸和中微量元素:硫、鋅、鈣、鎂、硅提高肥料養分利用率、降低土壤鹽分含量、改良土壤，防止土壤板結，以達到提高作物品質和產量，增強作物抗病能力的目的。產品為單氯產品，氯離子含量低，還含有硝態氮，即適用于大田作物，還適用于蔬菜、果木、煙草等經濟作物。造粒過程利用硝銨磷、尿素、濃硫酸混合料漿作為成粒所需液相量，利用其熱量來加熱物料，同時利用濃硫酸與尿素反應生成的硫酸脲、硝銨磷與尿素反應生成的硝酸脲的粘性作為成粒所需的粘合劑，利用海泡石粉特有粘性、包裹能力強、吸附能力大的特點，不需要另加入促進成粒的粘土及補充液相蒸汽或水，物料成粒率高，產品水分含量低。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保 護范圍。
權利要求
1.一種有機-無機多元素無公害復合肥料，其特征在于，腐植酸占總投入原料量的質量百分比25% — 27%、海泡石粉占總投入原料量的質量百分比8% —10%、重過磷酸鈣占總投入原料量的質量百分比8% —10%、濃硫酸占總投入原料量的質量百分比3% — 5%、硫酸鋅占總投入原料量的質量百分比1% — 2%、硝銨磷占總投入原料量的質量百分比3% — 7%、尿素占總投入原料量的質量百分比3 15%，及其它含有氮、磷、鉀養分的原料。
2.根據權利要求1所述的有機-無機多元素無公害復合肥料，其特征在于，所述的其它含有氮、磷、鉀養分的原料是硫酸銨、磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鉀中的幾種混合物，配料中不加入氯化銨，產品為單氯產品，并含有硝態氮。
3.根據權利要求1所述的有機-無機多元素無公害復合肥料，其特征在于，最終產品有機質含量3 15%、硫、鋅、鈣、鎂、硅中微量元素總養分含量3 10%，氮磷鉀總養分含量3 30%，水分含量=5%。
4.一種如權利要求1所述的有機-無機多元素無公害復合肥料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在團粒法復合肥生產中，將按占總投入原料量的質量百分比3%— 7%的硝銨磷、占總投入原料量的質量百分比15%的尿素、占總投入原料量的質量百分比3% — 5%的濃硫酸加入到熔融罐中，制成溫度85— 95°C的混合料漿，備用； (2)通過微機配料系統將經計量的腐植酸、海泡石粉、重過磷酸鈣、硫酸鋅，和硫酸銨、尿素、磷酸一銨、氯化鉀及硫酸鉀中的幾種混合物加入轉鼓造粒機，與來自步驟(I)制備的混合料漿在轉鼓造粒機中完成造粒過程，造粒過程中利用混合料漿作為成粒所需液相量，利用其熱量來加熱物料，同時利用混合料漿和海泡石粉特有的粘性作為成粒所需的粘合劑； (3)造粒后經烘干、冷卻、篩分、包膜得到有機-無機多元素無公害復合肥料。
5.根據權利要求4 所述的有機-無機多元素無公害復合肥料的制備方法，其特征在于，所述尿素加入量超過投入原料量質量百分比15%的部分在步驟(2)中加入，并作為成粒所需的母粒。
全文摘要
本發明公開了一種有機-無機多元素無公害復合肥料及其制備方法，是在配料中加入腐植酸、海泡石粉、重過磷酸鈣、濃硫酸、硫酸鋅富含大量有機質和硫、鋅、鈣、鎂、硅中微量元素及其它含有氮、磷、鉀養分的原料，該肥料不僅能提高肥料養分利用率，使農作物增加產量，提高品質，而且還能避免重金屬鎘、鉛、砷、鉻等有毒物質和活體蟈蟲卵及大腸桿菌所帶來的危害，同時還改良土壤，降低土壤鹽分，維護生態平衡。其制備方法是在團粒法復合肥生產中，將硝銨磷、尿素、濃硫酸制成溫度85—95℃的混合料漿作為成粒所需液相量，利用其熱量來加熱物料，利用混合料漿和海泡石粉特有的粘性作為成粒所需的粘合劑，不需要另加入促進成粒的粘土及補充液相蒸汽或水，物料成粒率高，產品水分含量低，解決了大量加入腐植酸成粒困難的問題。
文檔編號C05G3/00GK103193548SQ20131015911
公開日2013年7月10日 申請日期2013年5月3日 優先權日2013年5月3日
發明者朱守軍 申請人:遼寧施壯肥業有限公司