單質高含量圓形空心顆粒鉀肥及其制備方法
【專利摘要】一種單質高含量圓形空心顆粒鉀肥及其制備方法，其特點是：該顆粒鉀肥為符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的比重為1.6的圓形空心單質鉀肥產品,其中K2O≧57%,或K2O≧60%,或K2O≧61%,或K2O≧62.8%；該制備方法在于在反射爐中將氯化鉀800℃熔融后經造粒塔噴淋造粒，由于熔融氯化鉀的表面張力作用及熔融氯化鉀降落過程中迅速降溫，形成一種圓形空心顆粒。本方法制造的氯化鉀圓形顆粒具有很好的流動性，且比重在1.6左右，與二銨、尿素比重接近，便于混合，更適用于制造BB肥。
【專利說明】單質高含量圓形空心顆粒鉀肥及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種肥料，特別是涉及一種單質高含量圓形空心顆粒鉀肥，屬于農業用肥【技術領域】。
【背景技術】
[0002]我國是一個農業大國，農作物所需養分主要是氮、磷、鉀三大元素。現階段施肥有兩種主要方式。
[0003]第一種是施用復合肥或復混肥，其特點是圓形顆粒、三大元素復合一體，其優點是播種方便、均勻。其缺點是各地的土壤結構及農作物不一致，復合一體的肥料很難適應各地的農作物所需，既影響產量，又浪費含量。因此，發達國家很少使用復合一體的肥料，國內需求量也呈下降趨勢。
[0004]第二種是施用摻混肥(BB肥)，其特點是氮(尿素)、磷(二銨)、鉀(顆粒鉀)三大元素單獨顆粒，其優點是按各地土壤結構及各種農作物所需進行靈活配方，隨即調配比例制造摻混肥(BB肥)，其缺點是氮肥尿素是圓形，磷肥二銨是圓形，鉀肥顆粒是不規則形，三種元素肥料按配方摻混后，因形狀不一致、且比重差大導致施肥不均勻，在一定程度上也影響產量，但含量浪費減少。目前，全球摻混肥(BB肥)施用量逐年增加。
[0005]由于摻混肥(BB肥)施用量逐年增大，顆粒鉀肥也隨之增量。開始時使用的顆粒鉀肥是進口的，2003年國內也開始生產顆粒鉀肥，無論是進口顆粒鉀肥，還是國產顆粒鉀肥，所用的生產工藝都是擠壓造粒。因氯化鉀的熔點為776°C，又沒有粘合性。很多工廠也在試探做圓形顆粒肥，如圓盤造粒、滾筒造粒等都不理想，產品質量差(強度不夠易碎，含量低)、產量低，基本都放棄了。擠壓造粒技術簡單，設備投資少，耗能也不高，生產出的鉀肥顆粒都是不規則顆粒，用于制造摻混肥后，在施肥過程中抑制尿素、二銨顆粒的流動速度，流速不一致導致施肥不均勻。鉀肥的比重`是1.987，尿素的比重是1.335，二銨的比重是1.614，而且二銨顆粒內含有18%的氮，比重與尿素接近，所以氮、磷施肥基本接近均勻，鉀肥顆粒比重最大，不規則形狀又抑制二銨和尿素的流動速度，施肥過程中通常是鉀肥顆粒先施用完，剩余的二銨和尿素還要繼續施播一段，使前邊部分多鉀、少氮磷，后邊部分少鉀或無鉀、多氮磷的情況，在一定程度上因含量偏差影響產量。
[0006]熔融鉀肥造粒需要780_820°C高溫，再加上高溫條件下造粒很困難，到目前為止，全世界還沒有公開發表的單質鉀肥熔融造粒技術。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于解決現有技術存在的上述問題，針對現有技術中的不規則、鉀肥比重大的技術問題，經反復研究和大量實驗后，給出了一種單質高含量圓形空心顆粒鉀肥及其制備方法。
[0008]本發明提供的這種單質高含量圓形空心顆粒鉀肥，K20含量最高可達到62.8%以上的高含量圓形空心顆粒鉀肥產品。所述的鉀肥顆粒外觀是圓形有很好的流動性，且制造了空心，減輕鉀肥的比重，使鉀肥顆粒的比重比重在1.6左右，與二銨、尿素比重接近，便于混合，更適用于制造BB肥。
[0009]為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:這種單質高含量圓形空心顆粒鉀肥，其特點是為符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的比重為1.6的圓形空心顆粒單質鉀肥產品，其中 K2O 蘭 57%,或 K2O ^ 60%,或 K2O ^ 61%,或 K2O ^ 62.8%。
[0010]為更好地實現本發明的目的，優選的圓形空心顆粒單質鉀產品為:原料:俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%，國產氯化鉀K2O ^ 55%，用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料30%與國產氯化鉀K2O ^ 55%的原料70%配制出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 57%
產品ο
[0011]為更好地實現本發明的目的，優選的圓形空心顆粒單質鉀產品為:原料:俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%，國產氯化鉀K2O ^ 55%，用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料65%與國產氯化鉀K2O ^ 55%的原料35%配制出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 60%
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[0012]為更好地實現本發明的目的，優選的圓形空心顆粒單質鉀產品配制為:原料:俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%，國產氯化鉀K2O ^ 55%，用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料75%與國產氯化鉀K2O ^ 55%的原料25%配制出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 61% 產品。
[0013]為更好地實現本發明的目的，優選的圓形空心顆粒單質鉀產品配制為:原料:俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%,用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料100%配制出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 62.8%產品。
[0014]本發明給出的這種單質高含量圓形空心顆粒鉀肥的制備方法，其特點是有以下步驟。
[0015](I)用煤氣發生爐將煤和空氣制造成煤氣，再將煤氣通入反射爐內燃燒熔融氯化鉀至800°C，將反射爐排放的高溫煙道氣接入回轉筒中預熱氯化鉀，預熱后的氯化鉀達到400 0C，再投入反射爐內加熱熔融。
[0016](2)制造熔融料漿，將預熱后的氯化鉀加入反射爐高溫熔融，熔融溫度控制在780-820°C之間，進入保溫緩沖槽保溫，然后經過造粒塔連續噴淋造粒，根據表面張力作用顆粒降落過程中形成圓形，粒徑Φ在3-5mm之間占95%以上，再將造粒塔出來的顆粒進入回轉筒內冷卻降溫至適合包裝的溫度，由于氯化鉀固體狀態下比重為1.987，熔融成液體料漿后比重為1.6，在造粒塔內造粒過程中通風快速冷卻，使顆粒外形快速凝固定型，內部冷卻時收縮形成空心，即為本發明給出的單質高含量圓形空心顆粒鉀肥。
[0017]本發明采用反射爐高溫熔融氯化鉀，不僅制造成圓形顆粒，更重要的是制造成空心以降低比重。從根本上克服了現有技術中不規則顆粒鉀肥抑制尿素、二銨顆粒的流動速度，導致施肥不均勻的問題，克服了鉀肥比重偏大產生的施肥數量不準確的缺點。完全實現測量土壤成分和配合植物生長所需要均勻準確施肥的可控目的，做到科學合理，按需所施，節省肥料，增產增收，快速提高農業生產的經濟效益。
[0018]為更好地實現本發明的目的，提高整個系統的熱利用率，預熱氯化鉀之后的高溫煙道氣經管道進入換熱器內與新鮮空氣換熱，新鮮空氣換熱至180°C后進入反射爐內，與新鮮空氣換熱后的高溫煙道氣通入蒸發罐，去蒸發生產其他肥料。[0019]為更好地實現本發明的目的，提高整個系統的熱利用率，造粒塔產生的熱量及回轉筒內的熱量隨通風管道也通入蒸發罐，去蒸發生產其他肥料。從而可使整個系統的熱利用率達到80%以上。
[0020]與現有產品不規則鉀肥顆粒相比，本發明的圓形空心顆粒鉀肥有益效果是。
[0021 ] 1、現有產品流動性差，本發明的新產品流動性好。
[0022]檢測方法:可用堆積角度、高度試驗。
[0023]2、現有產品單質鉀元素集中前施，本發明的新產品施播均勻。
[0024]檢測方法:對比三種元素的比重即可，尿素比重1.335，二銨比重1.614，顆粒鉀比重1.987 (本發明的圓形空心顆粒鉀肥比重1.6)。
【具體實施方式】
[0025]實施例1。
[0026]用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料30kg與國產氯化鉀K2O ^ 55%的原料70kg在反射爐內加熱熔融，經過造粒，其過程為。
[0027](I)用煤氣發生爐將煤和空氣制造成煤氣，再將煤氣通入反射爐內燃燒熔融氯化鉀至800°C，將反射爐排放的高溫煙道氣接入回轉筒中預熱氯化鉀，預熱后的氯化鉀達到400 0C，再投入反射爐內加熱熔融。
[0028](2)制造熔融料漿，將預熱后的氯化鉀加入反射爐高溫熔融，熔融溫度控制在780-820°C之間，進入保溫緩沖槽保溫，然后經過造粒塔連續噴淋造粒，根據表面張力作用顆粒降落過程中形成圓形，粒徑Φ在3-5mm之間占95%以上，再將造粒塔出來的顆粒進入回轉筒內冷卻降溫至適合包裝的溫度，由于氯化鉀固體狀態下比重為1.987，熔融成液體料漿后比重為1.6，在造粒塔內造粒過程中通風快速冷卻，使顆粒外形快速凝固定型，內部冷卻時收縮形成空心，即制造出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 57%產品IOOkg。
[0029]實施例2。
[0030]用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料65kg與國產氯化鉀K2O ^ 55%的原料35kg在反射爐內加熱熔融，經過造粒，其過程為。
[0031](I)用煤氣發生爐將煤和空氣制造成煤氣，再將煤氣通入反射爐內燃燒熔融氯化鉀至800°C，將反射爐排放的高溫煙道氣接入回轉筒中預熱氯化鉀，預熱后的氯化鉀達到400 0C，再投入反射爐內加熱熔融。
[0032]( 2)制造熔融料漿，將預熱后的氯化鉀加入反射爐高溫熔融，熔融溫度控制在780-820°C之間，進入保溫緩沖槽保溫，然后經過造粒塔連續噴淋造粒，根據表面張力作用顆粒降落過程中形成圓形，粒徑Φ在3-5mm之間占95%以上，再將造粒塔出來的顆粒進入回轉筒內冷卻降溫至適合包裝的溫度，由于氯化鉀固體狀態下比重為1.987，熔融成液體料漿后比重為1.6，在造粒塔內造粒過程中通風快速冷卻，使顆粒外形快速凝固定型，內部冷卻時收縮形成空心，即制造出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 60%產品IOOkg。
[0033]實施例3。
[0034]用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料75kg與國產氯化鉀K2O ^ 55%的原料25kg在反射爐內加熱熔融，經過造粒，其過程為。
[0035](I)用煤氣發生爐將煤和空氣制造成煤氣，再將煤氣通入反射爐內燃燒熔融氯化鉀至800°C，將反射爐排放的高溫煙道氣接入回轉筒中預熱氯化鉀，預熱后的氯化鉀達到400 0C，再投入反射爐內加熱熔融。
[0036](2)制造熔融料漿，將預熱后的氯化鉀加入反射爐高溫熔融，熔融溫度控制在780-820°C之間，進入保溫緩沖槽保溫，然后經過造粒塔連續噴淋造粒，根據表面張力作用顆粒降落過程中形成圓形，粒徑Φ在3-5mm之間占95%以上，再將造粒塔出來的顆粒進入回轉筒內冷卻降溫至適合包裝的溫度，由于氯化鉀固體狀態下比重為1.987，熔融成液體料漿后比重為1.6，在造粒塔內造粒過程中通風快速冷卻，使顆粒外形快速凝固定型，內部冷卻時收縮形成空心，即制造出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 61%產品IOOkg。
[0037]實施例4。
[0038]用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料IOOkg在反射爐內加熱熔融，經過造粒，其過程為。
[0039](I)用煤氣發生爐將煤和空氣制造成煤氣，再將煤氣通入反射爐內燃燒熔融氯化鉀至800°C，將反射爐排放的高溫煙道氣接入回轉筒中預熱氯化鉀，預熱后的氯化鉀達到400 0C，再投入反射爐內加熱熔融。
[0040](2)制造熔融料漿，將預熱后的氯化鉀加入反射爐高溫熔融，熔融溫度控制在780-820°C之間，進入保溫緩沖槽保溫，然后經過造粒塔連續噴淋造粒，根據表面張力作用顆粒降落過程中形成圓形，粒徑Φ在3-5mm之間占95%以上，再將造粒塔出來的顆粒進入回轉筒內冷卻降溫至適合包裝的溫度，由于氯化鉀固體狀態下比重為1.987，熔融成液體料漿后比重為1.6，在造粒塔內造粒過程中通風快速冷卻，使顆粒外形快速凝固定型，內部冷卻時收縮形成空心，即制造出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 62.8%產品IOOkg ο`
【權利要求】
1.一種單質高含量圓形空心顆粒鉀肥，其特征在于為符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的比重為1.6的圓形空心顆粒單質鉀產品，其中K2O ^ 57%,或K2O ^ 60%,或 K2O ^ 61%,或 K2O ^ 62.8%。
2.根據權利要求1所述的單質高含量圓形空心顆粒鉀肥，其特征在于優選的圓形空心顆粒單質鉀產品為:原料:俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%，國產氯化鉀K2O ^ 55%,用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料30%與國產氯化鉀K2O ^ 55%的原料70%配制出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 57%產品。
3.根據權利要求1所述的單質高含量圓形空心顆粒鉀肥，其特征在于優選的圓形空心顆粒單質鉀產品為:原料:俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%，國產氯化鉀K2O ^ 55%,用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料65%與國產氯化鉀K2O ^ 55%的原料35%配制出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 60%產品。
4.根據權利要求1所述的單質高含量圓形空心顆粒鉀肥，其特征在于優選的圓形空心顆粒圓形空心顆粒單質鉀產品為:原料:俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%，國產氯化鉀K2O ^ 55%,俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料75%與國產氯化鉀K2O ^ 55%的原料25%配制出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 61%產品。
5.根據權利要求1所述的單質高含量圓形空心顆粒鉀肥，其特征在于優選的圓形空心顆粒單質鉀產品配制為:原料:俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%,用俄羅斯產氯化鉀K2O ^ 62.8%的原料100%配制出符合氯化鉀國家標準(GB6549-2011)的K2O ^ 62.8%產品。
6.權利要求1所述的單質高含量圓形空心顆粒鉀肥的制備方法，其特征在于有以下步驟: (1)用煤氣發生爐將煤和空氣制造成煤氣，再將煤氣通入反射爐內燃燒熔融氯化鉀至800°C，將反射爐 排放的高溫煙道氣接入回轉筒中預熱氯化鉀，預熱后的氯化鉀達到400°C，再投入反射爐內加熱熔融； (2)制造熔融料漿，將預熱后的氯化鉀加入反射爐高溫熔融，熔融溫度控制在780-820°C之間，進入保溫緩沖槽保溫，然后經過造粒塔連續噴淋造粒，根據表面張力作用顆粒降落過程中形成圓形，粒徑Φ在3-5mm之間占95%以上，再將造粒塔出來的顆粒進入回轉筒內冷卻降溫至適合包裝的溫度，由于氯化鉀固體狀態下比重為1.987，熔融成液體料漿后比重為1.6，在造粒塔內造粒過程中通風快速冷卻，使顆粒外形快速凝固定型，內部冷卻時收縮形成空心，即為本發明給出的單質高含量圓形空心顆粒鉀肥。
7.根據權利要求6所述的單質高含量圓形空心顆粒鉀肥的制備方法，其特征在于預熱氯化鉀之后的高溫煙道氣經管道進入換熱器內與新鮮空氣換熱，新鮮空氣換熱至180°C后進入反射爐內；與新鮮空氣換熱后的高溫煙道氣通入蒸發罐，去蒸發生產其他肥料。
8.根據權利要求6所述的單質高含量圓形空心顆粒鉀肥的制備方法，其特征在于造粒塔產生的熱量及回轉筒內的熱量隨通風管道通入蒸發罐，去蒸發生產其他肥料。
【文檔編號】C05D1/00GK103708852SQ201310347978
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2013年8月12日
【發明者】徐英 申請人:綏芬河市石英經貿有限公司