硝酸鈣鎂復鹽型復合肥及其制備方法

硝酸鈣鎂復鹽型復合肥及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及顆粒狀肥料的制造技術，具體是一種硝酸鈣鎂復鹽型復合肥及其制備方法，硝酸鈣鎂復鹽型復合肥，所述的復合肥中硝酸鎂和硝酸鈣總的質量百分比為50~90%，結晶水的質量百分比為10~50%，硝酸鎂與硝酸鈣的質量比為3.5~0.1：1。本發明所述的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥及其制備方法相對于現有技術具有如下有益效果：（1）本發明所述硝酸鈣鎂復鹽型復合肥，流散性能和抗結塊性遠比摻混、機械壓制方法造粒得到的復合肥產品好，產品的結塊時間在30天以上，為產品的使用帶來很多的便利；（2）本發明所述制備方法比采用間歇式結晶再經過機械混合和造粒的工藝成本低，還適合連續化大批量生產，對工藝控制的自動化提供了便利條件。
【專利說明】硝酸鈣鎂復鹽型復合肥及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顆粒狀肥料的制造技術，具體是一種硝酸鈣鎂復鹽型復合肥及其制備方法。
【背景技術】
[0002]硝酸鈣及硝酸鎂對于許多植物都是重要的水溶性肥料，盡管鈣鎂元素屬于中量元素，但對于部分農作物比氮磷鉀肥料還重要。其中，鈣是構成細胞壁的成份之一，它能促進作物幼根生長與根毛形成，影響細胞的發育；增加作物對病蟲害的抵抗力，消除植物體內過多的有機酸，促進各種代謝過程；鈣還能改善土壤的物理性狀。鎂離子是多種酶的活化劑，促進體內糖類轉化及代謝，促進脂肪和蛋白質的合成，油料作物施鎂可提高其含油量，鎂還可以促進作物對硅的吸收。
[0003]現有的硝酸鈣產品大多是含有四個結晶水的顆粒狀產品或是和硝酸銨形成的復鹽即硝酸銨鈣產品，在運輸、使用中給使用企業帶來了成本的增加。在使用過程中流散性比較差，制造工藝是采用間歇法，需要經過長時間的冷卻結晶、分離，生產周期長，能耗及綜合成本較高，自動化程度低。此外，在運輸和存儲過程中經常會發生結塊的現象。
[0004]現有的硝酸鎂產品大多是含有六個結晶水的顆粒狀產品，這種硝酸鎂在使用過程中流散性較差，制造工藝是采用間歇法，需要經過長時間的冷卻結晶、分離，生產周期長，能耗及綜合成本高，自動化程度低。此外，晶體顆粒表面含有少量的游離水分，在運輸和存儲過程中經常會發生結塊的現象。
[0005]由于同時含有硝酸鈣和硝酸鎂的復鹽，結晶和造粒難度大，到目前為止，市場上還沒有以硝酸鈣和硝酸鎂為主要成分的水溶性復合肥，尤其是沒有由這兩種有效成分熔體制備的顆粒狀肥料。

【發明內容】

[0006]本發明為了解決現有粒狀硝酸鈣和硝酸鎂產品存在的流散性差、制造工藝周期長、能耗高的問題，提供了一種硝酸鈣鎂復鹽型復合肥及其制備方法。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的:硝酸鈣鎂復鹽型復合肥，所述的復合肥中硝酸鎂和硝酸鈣總的質量百分比為50-90%，結晶水的質量百分比為10-50%，硝酸鎂與硝酸鈣的質量比為3.5^0.1:1。
[0008]本發明所述的 復合肥中硝酸鎂和硝酸鈣總的質量百分比為50、0%，結晶水的質量百分比為10-50%，上述比例是根據穩定的硝酸鈣和硝酸鎂結晶的結晶水比例確定的；如果結晶水含量比例再高(硝酸鎂和硝酸鈣總的質量百分比降低)時，就會在混合物中出現游離的水分，對造粒帶來困難，同時也容易結塊；如結晶水含量太低，得到的復合肥具有吸收外界水分的特性，對生產和使用都造成一些困難。
[0009]本發明中的硝酸鎂與硝酸鈣的質量比，若小于0.1:1，對于大多數農作物鎂的元素的比例不足，需要單獨施用鎂肥，帶來使用方面的不便；若大于3.5:1，一方面造粒成型困難，另一方面偏離了大多數農作物對鈣元素和鎂元素的所需求的比例，對肥料的施用帶來不便。
[0010]本發明所述的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥除了采用本發明所述制備方法獲得之外，還可通過流化床造粒或噴衆造粒等方法獲得。
[0011]硝酸鈣鎂復鹽型復合肥的制備方法，其步驟為:
1)按照硝酸鎂與硝酸鈣的質量比為3.5~0.1:1配制硝酸鎂和硝酸鈣的混合水溶液；
2)將硝酸鎂和硝酸鈣混合水溶液濃縮至總質量濃度比為50~90%的濃縮液；
3)將濃縮液輸送至高位槽中，控制高位槽內物料的溫度在85~130°C，然后連續地將物料從孔徑為0.5~3.0mm的噴頭噴出，噴出的液滴在下落過程中與向上輸送的空氣發生熱量交換，冷卻凝固形成球形或近球形的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品。
[0012]本發明制備方法中所采用的設備為熔體料漿塔式造粒復合肥裝置，為本領域公知結構。
[0013]本發明步驟2)中的濃縮可采用本領域公知的濃縮工藝，例如將混合水溶液送入蒸發器。
[0014]按照本發明所述的制備方法即可制得硝酸鎂和硝酸鈣總的質量百分比為50、0%，結晶水的質量百分比為10-50%的復鹽型復合肥。
[0015]采用本發 明所述的制備方法，其制得的復合肥產品硬度以及結塊時間等性能，相對于其他制備方法更優。
[0016]本發明步驟3)中采用其他的液滴下落距離和空氣速度均可，但是本發明所述的30~IlOm的液滴下落距離以及0.1~1.0m/s的空氣速度，是綜合考慮設備造價和產品效果而優選的參數，如液滴下落距離太高，相應地造粒塔造價大幅度提高，生產環節的物料輸運成本會大幅度提高，同時對生產安全也是不利的，液滴下落距離太小，來不及形成堅硬的顆粒，得到的產品質量下降，會出現顆粒團聚嚴重時甚至無法造粒的情況。本發明所述的空氣速度是根據液滴下落過程與空氣熱量交換所需要的時間和熱量交換速度確定的，空氣流速快，帶走的熱量就多，產品的產量提高，顆粒的球形度提高，同時由于空氣浮力作用，下落時間延長，對顆粒的冷卻效果更好。空氣流速小于0.lm/s時，液滴冷卻下落過程中熱量交換效率大幅度下降，顆粒球形度下降，產品的質量和產量都下降。空氣流速高于1.0m/s時，能耗大幅度提高，會增加制造成本，不經濟。
[0017]本發明所述的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥及其制備方法相對于現有技術具有如下有益效果:
(1)本發明所述硝酸鈣鎂復鹽型復合肥，流散性能和抗結塊性遠比摻混、機械壓制方法造粒得到的復合肥產品好，產品的結塊時間在30天以上，為產品的使用帶來很多的便利；
(2)本發明所述制備方法比采用間歇式結晶再經過機械混合和造粒的工藝成本低，還適合連續化大批量生產，對工藝控制的自動化提供了便利條件；
(3)本發明所述的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥比其他方法生產的產品顆粒硬度高，顆粒壓裂強度大于50N，不容易在后處理或運輸過程中破裂；
(4)本發明所述的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥具有良好的水溶性，使用便捷、不會堵塞灌溉管道噴頭，適合一切施肥系統；不含氯離子，可安全施用于各種作物，長期施用也不會造成土壤的酸化、板結。【具體實施方式】
[0018]實施例1
硝酸鈣鎂復鹽型復合肥的制備方法，其步驟為:
O按照硝酸鎂與硝酸鈣的質量比為3.5:1配制硝酸鎂和硝酸鈣的混合水溶液；
2)將硝酸鎂和硝酸鈣混合水溶液濃縮至總質量濃度比為75%的濃縮液；
3)將濃縮液輸送至高位槽中，控制高位槽內物料的溫度在100°C，然后連續地將物料從孔徑為2.5mm的噴頭噴出，噴出的液滴在下落過程中與向上輸送的空氣發生熱量交換，冷卻凝固形成球形或近球形的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品。
[0019]步驟3)中噴出的液滴下落距離為30m，向上輸送的空氣速度為0.2m/s。
[0020]得到的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品直徑基本在0.5~5.0mm范圍內，平均粒徑為
2.8mm，球形率大于95%，產品中硝酸鎂和硝酸鈣的總含量為75%，其余組分為結晶水。
[0021]實施例2
硝酸鈣鎂復鹽型復合肥的制備方法，其步驟為:
O按照硝酸鎂與硝酸鈣的質量比為0.67:1配制硝酸鎂和硝酸鈣的混合水溶液；
2)將硝酸鎂和硝酸鈣混合水溶液濃縮至總質量濃度比為66%的濃縮液；
3)將濃縮液輸送至高位槽中，控制高位槽內物料的溫度在130°C，然后連續地將物料從孔徑為0.5mm的噴頭噴出，噴出的液滴在下落過程中與向上輸送的空氣發生熱量交換，冷卻凝固形成球形或近球形的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品。
[0022]步驟3)中噴出的液滴下落距離為80m，向上輸送的空氣速度為0.5m/s。
[0023]得到的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品直徑基本在0.5~5.0mm范圍內，平均粒徑為
3.3mm，球形率大于95%，產品中硝酸鎂和硝酸鈣的總含量為66%，其余組分為結晶水。
[0024]實施例3
硝酸鈣鎂復鹽型復合肥的制備方法，其步驟為:
O按照硝酸鎂與硝酸鈣的質量比為2.0:1配制硝酸鎂和硝酸鈣的混合水溶液；
2)將硝酸鎂和硝酸鈣混合水溶液濃縮至總質量濃度比為50%的濃縮液；
3)將濃縮液輸送至高位槽中，控制高位槽內物料的溫度在120°C，然后連續地將物料從孔徑為3.0mm的噴頭噴出，噴出的液滴在下落過程中與向上輸送的空氣發生熱量交換，冷卻凝固形成球形或近球形的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品。
[0025]步驟3)中噴出的液滴下落距離為110m，向上輸送的空氣速度為0.lm/s。
[0026]得到的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品直徑基本在0.5~5.0mm范圍內，平均粒徑為
2.6mm，球形率大于95%，產品中硝酸鎂和硝酸鈣的總含量為50%，其余組分為結晶水。
[0027]實施例4
硝酸鈣鎂復鹽型復合肥的制備方法，其步驟為:
O按照硝酸鎂與硝酸鈣的質量比為0.1:1配制硝酸鎂和硝酸鈣的混合水溶液；
2)將硝酸鎂和硝酸鈣混合水溶液濃縮至總質量濃度比為90%的濃縮液；
3)將濃縮液輸送至高位槽中，控制高位槽內物料的溫度在85°C，然后連續地將物料從孔徑為1.0mm的噴頭噴出，噴出的液滴在下落過程中與向上輸送的空氣發生熱量交換，冷卻凝固形成球形或近球形的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品。[0028]步驟3)中噴出的液滴下落距離為60m，向上輸送的空氣速度為1.0m/s。
[0029]得到的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品直徑基本在0.5~5.0mm范圍內，平均粒徑為2.8mm，球形率大于95%，產品中硝酸鎂和硝酸鈣的總含量為90%，其余組分為結晶水。
【權利要求】
1.硝酸鈣鎂復鹽型復合肥，其特征在于，所述的復合肥中硝酸鎂和硝酸鈣總的質量百分比為50、0%，結晶水的質量百分比為10-50%，硝酸鎂與硝酸鈣的質量比為3.5^0.1:1。
2.如權利要求1所述的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥的制備方法，其特征在于，其步驟為: O按照硝酸鎂與硝酸鈣的質量比為3.5^0.1:1配制硝酸鎂和硝酸鈣的混合水溶液； 2)將硝酸鎂和硝酸鈣混合水溶液濃縮至總質量濃度比為50~90%的濃縮液； 3)將濃縮液輸送至高位槽中，控制高位槽內物料的溫度在85~130°C，然后連續地將物料從孔徑為0.5~3.0mm的噴頭噴出，噴出的液滴在下落過程中與向上輸送的空氣發生熱量交換，冷卻凝固形成球形或近球形的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥產品。
3.根據權利要求2所述的硝酸鈣鎂復鹽型復合肥的制備方法，其特征在于，步驟3)中噴出的液滴下落距離為30~11 0m，向上輸送的空氣速度為0.1~1.0m/s。
【文檔編號】C05G1/00GK103833444SQ201410094346
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2014年3月14日
【發明者】藺向前, 藺向光, 郭長春, 魏彥紅, 宋曉明, 趙和平 申請人:交城縣金蘭化工有限公司