本發(fā)明涉及一種肥料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種氯化鉀顆粒肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鉀肥是我國(guó)糧食生產(chǎn)穩(wěn)定增長(zhǎng)的基本物質(zhì)資料，可以有效提升產(chǎn)品的品質(zhì)，提高農(nóng)作物抗逆性。氯化鉀又稱鉀鹽、鉀肥，是生產(chǎn)農(nóng)用復(fù)混肥的必要原料，也是重要的化工原料，氯化鉀物理性狀良好，吸濕性小，溶于水，呈化學(xué)中性反應(yīng)，屬于生理酸性肥料。但我國(guó)鉀肥自給率不足50％，存在重大缺口，需依賴進(jìn)口鉀肥保障國(guó)內(nèi)需求，同時(shí)全國(guó)缺鉀耕地面積占全部耕地面積的56％，鉀肥施用不足已成制約國(guó)內(nèi)農(nóng)作物進(jìn)一步增產(chǎn)的主要因素之一，所以應(yīng)提高鉀肥利用率來(lái)彌補(bǔ)鉀肥供應(yīng)不足的問(wèn)題。
目前的氯化鉀產(chǎn)品主要是以粉狀產(chǎn)品為主，但粉狀氯化鉀存在易飄塵、流動(dòng)性差、長(zhǎng)期存放后易板結(jié)等缺點(diǎn)，而且由于是水溶性肥料，在施肥后有效養(yǎng)分流失，肥料利用率僅在10-40％。由于粉狀氯化鉀本身的粘性、可塑性差，常規(guī)生產(chǎn)工藝很難成?！，F(xiàn)有生產(chǎn)氯化鉀顆粒肥料的方法大多為：使用粉狀氯化鉀為原料，采用對(duì)輥擠壓造粒工藝進(jìn)行生產(chǎn)。但經(jīng)擠壓造粒工藝生產(chǎn)的氯化鉀顆粒，圓整度差、表面易出粉，不利于進(jìn)行慘混肥料的摻混與配送，而且需要添加比例較高的輔助成粒的原材料，增加了配方成本，鉀含量也相應(yīng)的下降。此外，現(xiàn)有技術(shù)還存在以下缺點(diǎn)：采用添加粘結(jié)劑水解淀粉的方法造粒形成氯化鉀顆粒時(shí)，淀粉水解需要水解反應(yīng)釜，還需加熱至100℃以上，工藝復(fù)雜、能耗增加，且淀粉重量比需達(dá)到10％的以上，氯化鉀的成粒效果才明顯，導(dǎo)致鉀含量下降；采用硫酸亞鐵、磷石膏、半水石膏等填充輔助成粒材料造粒形成氯化鉀顆粒時(shí)，容易導(dǎo)致氯化鉀顆粒偏酸性，容易造成作物燒苗；添加尿素、硝銨、磷酸一銨，采用噴漿法形成氮鉀、氮磷、氮磷鉀顆粒，生產(chǎn)成本高于單純的氯化鉀顆粒。
同時(shí)，為了提高鉀肥的利用率，也曾對(duì)顆粒氯化鉀和硫酸鉀使用有機(jī)粘結(jié)助劑及添加劑進(jìn)行包膜，也有以治煉鋼鐵的廢渣為主要原料添加有關(guān)營(yíng)養(yǎng)元素按不同配比在1000℃左右燒結(jié)、熔融，經(jīng)固化冷卻后制得緩釋肥料，這些方法均有延長(zhǎng)緩釋期的效果，但共同的不足之處是由于添加了所需要的助劑之后相對(duì)地稀釋了部分原有的有效養(yǎng)分，使K2O含量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)于用粉狀氯化鉀肥料為原料生產(chǎn)顆粒緩釋鉀肥，未見(jiàn)國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種可以高效生產(chǎn)的氯化鉀顆粒肥料及其制備方法，以粉狀氯化鉀為原料，在造粒過(guò)程中按比例加入粘結(jié)劑進(jìn)行涂布造粒，造粒后經(jīng)烘干、冷卻再噴灑包膜劑進(jìn)行包膜，最后經(jīng)篩分為成品，其中粘結(jié)劑與包膜劑是利用磷肥生產(chǎn)中廢渣硅膠為主要原料，進(jìn)行綜合利用加工而成的，既降低產(chǎn)品成本，又消除污染，產(chǎn)品性能良好，解決了現(xiàn)有方法中外觀質(zhì)量差，K2O含量低，利用率低，成本高的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
一種氯化鉀顆粒肥料，該氯化鉀顆粒肥料由下述重量份的原料制備而成：
氯化鉀 80—120份，
粘結(jié)劑 1.5—2.5份，
包膜劑 0.5—1份。
進(jìn)一步的，所述粘結(jié)劑為濃度在40—42°Bé的硅膠液。
進(jìn)一步的，所述包膜劑為濃度在36—39°Bé的硅膠液。
進(jìn)一步的，所述硅膠液由下述重量份的原料制備而成：
硅膠 1份，
碳酸鉀 0.33—0.36份，
碳酸鈉 0.42—0.45份。
一種氯化鉀顆粒肥料的制備方法，該方法包括下述五個(gè)步驟：
第一步、粘結(jié)劑與包膜劑的制備：將重量份為1份的硅膠、0.33—0.36份的碳酸鉀、0.42—0.45份的碳酸鈉三者混合均勻后，加入反射爐內(nèi)于1200℃—1400℃發(fā)生熔融反應(yīng)，熔融時(shí)間3—4h后反應(yīng)完成，熔料流出后使用冷水淬成碎塊，趁熱投入溶解槽內(nèi)，溶解為濃度為25°Bé的混合硅膠溶液，在澄清槽中靜置20h，清液經(jīng)蒸發(fā)濃縮得到40—42°Bé硅膠液即為造粒所用的粘結(jié)劑；將上述硅膠液加水稀釋至濃度為36—39°Bé，即為包膜所用的包膜劑；
第二步、將重量份為80—120份的粉狀氯化鉀過(guò)40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機(jī)，并連續(xù)噴灑第一步制得的粘結(jié)劑，即重量份為1.5—2.5份，濃度為40—42°Bé的硅膠液，經(jīng)5—7min后造粒成氯化鉀球形顆粒；
第三步，對(duì)第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進(jìn)行干燥，干燥機(jī)爐氣的進(jìn)口溫度為110—120℃，出口溫度為65—70℃，干燥時(shí)間為18—20min，并對(duì)干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機(jī)中冷卻至40℃；
第四步，選取重量份為0.5—1份第一步得到的包膜劑，即濃度為36—39°Bé的硅膠液，在包膜機(jī)中噴灑包裹在第三步制得的干燥氯化鉀球形顆粒上，形成包膜緩釋肥；
第五步，對(duì)包膜緩釋肥進(jìn)行冷卻、過(guò)篩、計(jì)量、包裝、檢驗(yàn)，得到氯化鉀顆粒肥料成品。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有的氯化鉀顆粒肥料的制備工藝、配方設(shè)計(jì)和應(yīng)用推廣等具有下述有益效果：
1)、質(zhì)量高，本發(fā)明工藝條件簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程易操控，生產(chǎn)的氯化鉀顆粒肥料各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家GB6549-2011標(biāo)準(zhǔn)，粒徑在2-3mm之間的含量≥90％，優(yōu)等品K2O≥60％，一等品K2O≥57.0％，合格品K2O≥55％，產(chǎn)品顆粒光滑圓潤(rùn)，顆粒強(qiáng)度大于25N，粒子合格率高，便于貯存運(yùn)輸，可與其它有機(jī)無(wú)機(jī)顆粒肥料摻混使用。
2)、成本低，由于本發(fā)明所用的粘結(jié)劑和包膜劑原料均為磷肥工業(yè)廢渣硅膠，既節(jié)約了原料成本，又消除了磷肥工業(yè)的污染，有好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可以一次性配制不同濃度的硅膠液，用作多種用途，節(jié)約能耗。
3)、肥效好，本發(fā)明生產(chǎn)的氯化鉀顆粒肥料主要養(yǎng)分為鉀養(yǎng)分，而且加入了硅膠液還含有一定量的有效硅養(yǎng)分，可供作物吸收利用，本發(fā)明對(duì)粉狀氯化鉀肥料進(jìn)行了造粒和包膜，具有緩釋作用，緩釋期約為90天，提高肥料利用率10％-20％。
4)、易推廣，本發(fā)明所用粘結(jié)劑和包膜劑原料可就地取材，生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)單，很容易推廣，對(duì)于一般國(guó)內(nèi)生產(chǎn)磷復(fù)肥廠，可在現(xiàn)有造粒裝置上生產(chǎn)，不需要再投資建廠，節(jié)約建設(shè)投資，適用性強(qiáng)，工藝簡(jiǎn)單，能源消耗低。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的氯化鉀顆粒肥料及其制備方法做出詳細(xì)說(shuō)明。
一種氯化鉀顆粒肥料，該氯化鉀顆粒肥料由下述重量份的原料制備而成：氯化鉀80—120份，粘結(jié)劑1.5—2.5份，包膜劑0.5—1份。所述粘結(jié)劑為濃度在40—42°Bé的硅膠液。所述包膜劑為濃度在36—39°Bé的硅膠液。所述硅膠液由下述重量份的原料制備而成：硅膠1份，碳酸鉀0.33—0.36份，碳酸鈉0.42—0.45份。
一種氯化鉀顆粒肥料的制備方法，該方法包括下述五個(gè)步驟：
第一步、粘結(jié)劑與包膜劑的制備：將重量份為1份的硅膠、0.33—0.36份的碳酸鉀、0.42—0.45份的碳酸鈉三者混合均勻后，加入反射爐內(nèi)于1200℃—1400℃發(fā)生熔融反應(yīng)，熔融時(shí)間3—4h后反應(yīng)完成，熔料流出后使用冷水淬成碎塊，趁熱投入溶解槽內(nèi)，溶解為濃度為25°Bé的混合硅膠溶液，在澄清槽中靜置20h，清液經(jīng)蒸發(fā)濃縮得到40—42°Bé硅膠液即為造粒所用的粘結(jié)劑；將上述硅膠液加水稀釋至濃度為36—39°Bé，即為包膜所用的包膜劑；
第二步、將重量份為80—120份的粉狀氯化鉀過(guò)40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機(jī)，并連續(xù)噴灑第一步制得的粘結(jié)劑，即重量份為1.5—2.5份，濃度為40—42°Bé的硅膠液，經(jīng)5—7min后造粒成氯化鉀球形顆粒；
第三步，對(duì)第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進(jìn)行干燥，干燥機(jī)爐氣的進(jìn)口溫度為110—120℃，出口溫度為65—70℃，干燥時(shí)間為18—20min，并對(duì)干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機(jī)中冷卻至40℃；
第四步，選取重量份為0.5—1份第一步得到的包膜劑，即濃度為36—39°Bé的硅膠液，在包膜機(jī)中噴灑包裹在第三步制得的干燥氯化鉀球形顆粒上，形成包膜緩釋肥；
第五步，對(duì)包膜緩釋肥進(jìn)行冷卻、過(guò)篩、計(jì)量、包裝、檢驗(yàn)，得到氯化鉀顆粒肥料成品。
最終制得的氯化鉀顆粒肥料經(jīng)檢驗(yàn)均符合國(guó)家GB6549-2011標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)等品K2O≥60％，一等品K2O≥57.0％，合格品K2O≥55％，粒度在2mm至3mm的顆?！?0％，顆粒強(qiáng)度大于25N，水含量小于0.4％，產(chǎn)品偏酸性，更能適合不同土壤和作物，非常有利于鹽性土壤的改良，提高作物產(chǎn)量。
下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1
第一步、粘結(jié)劑與包膜劑的制備：對(duì)生產(chǎn)磷肥的副產(chǎn)物硅膠進(jìn)行洗滌并調(diào)節(jié)PH至8，使得SiO2≥97％，過(guò)100目篩，使得細(xì)度達(dá)到80-100目；將上述所得重量份為1份的硅膠、0.33份的碳酸鉀(K2CO3≥96％)、0.42份的碳酸鈉(Na2CO3≥98％)三者混合均勻后，加入反射爐內(nèi)于1200℃發(fā)生熔融反應(yīng)，熔融時(shí)間3h后反應(yīng)完成，熔料流出后使用冷水淬成碎塊，趁熱投入溶解槽內(nèi)，溶解為濃度為25°Bé的混合硅膠溶液，在澄清槽中靜置20h，清液經(jīng)蒸發(fā)濃縮得到40°Bé硅膠液即為造粒所用的粘結(jié)劑；將上述硅膠液加水稀釋至濃度為37°Bé，即為包膜所用的包膜劑；
第二步、將重量份為80份的粉狀氯化鉀過(guò)40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機(jī)，并連續(xù)噴灑第一步制得的粘結(jié)劑，即重量份為1.5份，濃度為40°Bé的硅膠液，經(jīng)5min后造粒成氯化鉀球形顆粒；
第三步，對(duì)第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進(jìn)行干燥，干燥機(jī)爐氣的進(jìn)口溫度為110℃，出口溫度為65℃，干燥時(shí)間為19min，并對(duì)干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機(jī)中冷卻至40℃；
第四步，選取重量份為0.5份第一步得到的包膜劑，即濃度為37°Bé的硅膠液，在包膜機(jī)中噴灑包裹在第三步制得的干燥氯化鉀球形顆粒上，形成包膜緩釋肥，使用硅膠液包膜一方面為了填補(bǔ)較大顆粒表面的坑凹缺陷，使顆粒光滑圓潤(rùn)；另一方面使產(chǎn)品真正起到緩釋作用，提高肥效；
第五步，對(duì)包膜緩釋肥進(jìn)行冷卻、過(guò)篩、計(jì)量、包裝、檢驗(yàn)，得到氯化鉀顆粒肥料成品，其中K2O含量達(dá)到57.1％。
實(shí)施例2
第一步、粘結(jié)劑與包膜劑的制備：對(duì)生產(chǎn)磷肥的副產(chǎn)物硅膠進(jìn)行洗滌并調(diào)節(jié)PH至8，使得SiO2≥97％，過(guò)100目篩，使得細(xì)度達(dá)到80-100目；將上述所得重量份為1份的硅膠、0.35份的碳酸鉀(K2CO3≥96％)、0.44份的碳酸鈉(Na2CO3≥98％)三者混合均勻后，加入反射爐內(nèi)于1200℃發(fā)生熔融反應(yīng)，熔融時(shí)間3.5h后反應(yīng)完成，熔料流出后使用冷水淬成碎塊，趁熱投入溶解槽內(nèi)，溶解為濃度為25°Bé的混合硅膠溶液，在澄清槽中靜置20h，清液經(jīng)蒸發(fā)濃縮得到40.5°Bé硅膠液即為造粒所用的粘結(jié)劑；將上述硅膠液加水稀釋至濃度為38°Bé，即為包膜所用的包膜劑；
第二步、將重量份為100份的粉狀氯化鉀過(guò)40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機(jī)，并連續(xù)噴灑第一步制得的粘結(jié)劑，即重量份為2份，濃度為40.5°Bé的硅膠液，經(jīng)6.5min后造粒成氯化鉀球形顆粒；
第三步，對(duì)第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進(jìn)行干燥，干燥機(jī)爐氣的進(jìn)口溫度為115℃，出口溫度為70℃，干燥時(shí)間為20min，并對(duì)干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機(jī)中冷卻至40℃；
第四步，選取重量份為0.75份第一步得到的包膜劑，即濃度為38°Bé的硅膠液，在包膜機(jī)中噴灑包裹在第三步制得的干燥氯化鉀球形顆粒上，形成包膜緩釋肥；
第五步，對(duì)包膜緩釋肥進(jìn)行冷卻、過(guò)篩、計(jì)量、包裝、檢驗(yàn)，得到氯化鉀顆粒肥料成品，其中K2O含量達(dá)到60.1％。
實(shí)施例3
第一步、粘結(jié)劑與包膜劑的制備：對(duì)生產(chǎn)磷肥的副產(chǎn)物硅膠進(jìn)行洗滌并調(diào)節(jié)PH至8，使得SiO2≥97％，過(guò)100目篩，使得細(xì)度達(dá)到80-100目；將上述所得重量份為1份的硅膠、0.36份的碳酸鉀(K2CO3≥96％)、0.45份的碳酸鈉(Na2CO3≥98％)三者混合均勻后，加入反射爐內(nèi)于1400℃發(fā)生熔融反應(yīng)，熔融時(shí)間4h后反應(yīng)完成，熔料流出后使用冷水淬成碎塊，趁熱投入溶解槽內(nèi)，溶解為濃度為25°Bé的混合硅膠溶液，在澄清槽中靜置20h，清液經(jīng)蒸發(fā)濃縮得到42°Bé硅膠液即為造粒所用的粘結(jié)劑；將上述硅膠液加水稀釋至濃度為39°Bé，即為包膜所用的包膜劑；
第二步、將重量份為120份的粉狀氯化鉀過(guò)40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機(jī)，并連續(xù)噴灑第一步制得的粘結(jié)劑，即重量份為2.5份，濃度為42°Bé的硅膠液，經(jīng)7min后造粒成氯化鉀球形顆粒；
第三步，對(duì)第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進(jìn)行干燥，干燥機(jī)爐氣的進(jìn)口溫度為120℃，出口溫度為70℃，干燥時(shí)間為20min，并對(duì)干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機(jī)中冷卻至40℃；
第四步，選取重量份為1份第一步得到的包膜劑，即濃度為39°Bé的硅膠液，在包膜機(jī)中噴灑包裹在第三步制得的干燥氯化鉀球形顆粒上，形成包膜緩釋肥；
第五步，對(duì)包膜緩釋肥進(jìn)行冷卻、過(guò)篩、計(jì)量、包裝、檢驗(yàn)，得到氯化鉀顆粒肥料成品，其中K2O含量達(dá)到55.3％。