[发明专利]一步法喷浆造粒制备长效缓释复合肥料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合肥料的制备方法，具体地说，是涉及一步法喷浆造粒制备颗粒状长效缓释复合肥料的方法。

背景技术

传统的尿基缓释复合肥料一般采用二步法生产复合肥料，即首先采用一定比例的尿素与甲醛反应生成脲甲醛，然后将脲甲醛与其他含磷、含钾的原料混合造粒，造粒后的物料经干燥、冷却、筛分即得合格产品。该生产技术流程长，生产成本较高。

中国专利CN1307550A公开了一种复混肥颗粒的生产方法，该方法虽然省去了传统方法中的造粒后干燥流程，但造粒时原料引入热气温度高达200～300℃，而固体尿素的熔融温度是135℃，在如此高的造粒温度下，物料停留时间稍长，缩二脲的生成量就会显著增加，缩二脲在肥料施用时会引起农作物的伤害。

中国专利CN1198425A公开了一种二步法生产脲醛复合肥的方法，该方法是将尿素和浓甲醛溶液反应，在加入硫酸溶液调节pH至4，干燥为脲醛肥白色固体，然后再与其它固体氮磷钾化肥混合造粒制成复混肥料。该生产方法流程过长，并且工艺过程的设置不尽合理，即先让尿素与甲醛反应后烘干为白色固体，再与其它固体物料混合造粒后再干燥，工艺流程长，浪费能量严重。在第一步脲醛肥的制备时，经过了加热、冷却、烘干等过程，使热能损失很大，增大了肥料生产成本，经济效益不明显。

中国专利CN1880286A公开了一种无干燥工序的复混肥料生产方法，该方法是尿素与甲醛在一定的温度条件下，先生成羟甲基脲，然后羟甲基脲在酸性条件下缩合，生成一亚甲基脲。缩合反应是放热反应，利用反应的放热来达到肥料自干燥的目的。但由于脲醛缩合反应的热量还不足以自干燥，所以它必须将固体物料先预热或者将溶化料浆温度提高来补充热量。

发明内容

本发明的目的是提供一种一步法喷浆造粒制备长效缓释复合肥料的方法，该方法是利用尿素与甲醛在酸性条件下聚合反应的反应热及酸性造粒物料用氨中和反应的反应热来达到干燥物料，得到颗粒状复合肥料。

本发明的原理是：尿素与甲醛在过量酸条件下发生缩合反应，酸性愈强，发生缩合反应愈迅速，放热愈显著。多余的酸用氨中和，中和反应也放出大量热量，该部分热量远远超过缩合反应释放的热量，这两部分热量足以使肥料物料自干燥。

制备过程的反应式如下：

(1)H₂NCONH₂+HCHO-→H₂NCONHCH₂OH

(3)H₂SO₄+2NH₃-→(NH₄)₂SO₄+63.64千卡/摩尔，

本发明是这样实现的。本发明的一步法喷浆造粒制备长效缓释复合肥料的方法包括以下步骤：

(1)尿素与甲醛溶液加热混合制成混合料浆，所述的尿素和甲醛的摩尔比是(2～7)∶1，所述的混合料浆的温度是40～90℃，

(2)固体物料引入造粒装置，所述的固体物料是氮肥、磷肥、钾肥或者填充物中的一种或一种以上的混合物，

(3)步骤(1)混合料浆与硫酸在管道内混合后，喷洒在造粒装置内的固体物料上进行混合造粒，造粒的同时通入氨中和，即制得颗粒复合肥料，所述的混合料浆与硫酸的重量比是(5～30)∶1，喷洒在固体物料上的混合料浆的加入量占总物料重量的10重量％～50重量％，通入的氨量是总物料重量的1重量％～5重量％。

本发明方法所述的尿素可以是固体尿素，也可以是尿素厂生产过程中的中间产品尿素溶液，该中间产品尿素溶液的浓度≥90重量％。

本发明方法所述的尿素和甲醛的摩尔比是(2～7)∶1，优选的摩尔比是(3～5)∶1。所述的甲醛溶液的浓度是30重量％～50重量％。所述的混合料浆的温度是40～90℃，优选的温度是50～70℃。

本发明方法所述的氮肥是尿素、硝酸铵、氯化铵或硫酸铵，磷肥是普通过磷酸钙、磷酸一铵或磷酸二铵，钾肥是氯化钾或硫酸钾，填充物是高岭土、石膏粉、粘土、膨润土、白云石粉、碳酸钙粉或方解石粉。

本发明方法所述的固体物料还包括中量元素肥料或者微量元素肥料，所述的中量元素肥料是含有钙、镁、硫的化合物，可以是硫酸钙、普通过磷酸钙、白云石、碳酸镁、磷酸镁等，微量元素肥料是含有硼、铁、锌、铜、锰的化合物，可以是硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂、硼酸等。

加入的具有较大颗粒度的固体物料在加入前需要进行破碎处理，本发明方法所述的固体物料的粒度小于2mm，优选小于1mm。