[發明專利]一種多營養脲硫酸硫基復合肥的生產方法

有效

• 申請號: 201310624970.4
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103588543A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 侯翠紅;許秀成;苗俊艷;王好斌;張保林;王艷語
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C05G1/06
• 分類號: C05G1/06
• 代理公司: 北京君智知識產權代理事務所 11305
• 代理人: 呂世靜

【技術領域】

本發明屬于肥料技術領域，更具體地，本發明涉及一種多營養脲硫酸硫基復合肥的生產方法。

【背景技術】

在國內，硫基復合肥的主要生產工藝是低溫轉化噴漿造粒和低溫轉化氨化轉鼓造粒的工藝流程。自1993年山東紅日自主開發該項技術（ZL93111207.9）并獲得國家發明金獎以來，短短十幾年間，我國硫基復合肥生產得到了迅猛發展。我國硫基復合肥產量近年穩定在950萬噸～1000萬噸。該專利生產的復合肥料標識為15-15-15（S），但實際上為12-18-15（S），由于工藝的原因，氮素難以提高至15%，而磷素含量高達18%P₂O₅，超過大多數作物對磷的需求，造成磷資源浪費。鉀素轉化過量，產生過多副產鹽酸，當鹽酸滯銷時，制約了硫基復合肥料的生產。且所生產的復合肥中所含中量、微量營養元素不夠全面。

中國發明專利“清潔型脲硫酸復混肥料的制造方法”（ZL200510106021.2）采用尿素硫酸溶液分解磷礦一步法生產NPK復合（混）肥料，改變了傳統的磷礦酸解過程，摒棄了傳統工藝缺點，取消了過磷酸鈣生產需要長期（6-30天）堆放熟化工序。但該專利技術主要應用于氯基復合肥生產，或直接用硫酸鉀為原料的硫基復合肥的生產，未直接應用于氯化鉀低溫轉化法生產硫基復合肥工藝。

本發明克服了上述兩項專利技術的不足，采用脲硫酸溶液分解氯化鉀控制氯化鉀的轉化程度，并補充硫基復合肥中的氮含量，控制脲硫酸比例及加入量，減緩氯化鉀反應速度，控制反應溫度和反應時間，使產品中縮二脲的含量在較低水平，添加鈣鎂磷肥、熔融磷鉀肥等礦物質肥料使最終產品為中濃度、多營養、功能性脲硫酸硫基復合肥，而成為適合于用硫酸低溫轉化氯化鉀生產硫基復合肥新的生產技術，為現有眾多硫基復合肥料廠技術革新提供一項新思路和新工藝。該工藝生產的肥料產品為中濃度硫基復合肥，除含氮、磷、鉀大量營養元素外，還通過礦物質肥料的添加提供對作物生長發育有益的鈣、鎂、硫、硅、鐵等中、微量營養元素，不僅滿足一次施肥就能給作物提供全面營養，促進作物健康生長發育，而且鈣鎂磷肥是生產綠色農產品唯一允許添加的礦質肥料，對于全面提高農產品品質，保證食品安全具有重要意義。

【發明內容】

[要解決的技術問題]

本發明的目的是提供一種多營養脲硫酸硫基復合肥的生產方法。

[技術方案]

本發明是通過下述技術方案實現的。

因為S、Cl均是作物必不可少的營養元素，本發明采用特定范圍的尿素與硫酸摩爾比的脲硫酸溶液分解氯化鉀，減緩傳統低溫轉化法中用硫酸分解氯化鉀的反應速度，以控制氯化鉀轉化為硫酸氫鉀的程度，使轉化后漿液中含有比傳統硫酸低溫轉化工藝較高的Cl^—，但同時保證所制得的中濃度硫基復合肥氯元素不超標，以滿足大多數作物既需SO₄^2-又需Cl^—的需求。

本發明以尿素、氣氨提供硫基復合肥的氮源，而傳統硫基復合肥工藝，尿素的加入受到了限制，致使配方15-15-15（S）的硫基復合肥的實際組成為12-18-15（S）。本發明在于控制脲硫酸的比例、加入量以及氯化鉀轉化過程的反應溫度和反應時間，使能加入必需量的尿素，又使轉化后的尿素中所含縮二脲在較低的水平。

本發明通過在造粒過程中添加鈣鎂磷肥、熔融磷鉀肥，引入能增加高產作物抗倒伏能力、提高作物抗病害能力、增強光合作用的有效性CaO、有效SiO₂、枸溶性MgO、枸溶性FeO，使最終產品為中濃度、多營養、功能性脲硫酸硫基復合肥。

本發明涉及一種多營養脲硫酸硫基復合肥的生產方法。

該生產方法的步驟如下：

A、脲硫酸溶液的制備

在止爆劑的存在下，將固體尿素與以重量計92%～98%濃硫酸按照尿素與硫酸的摩爾比為0.1～2.0：1.0～2.5混合得到一種脲硫酸溶液，所述止爆劑的量是以所述脲硫酸溶液總重量計0.1%～2%；

B、氯化鉀轉化

往步驟Ａ得到的脲硫酸溶液中加入氯化鉀，將尿素、硫酸與氯化鉀的摩爾比控制在0.1～2.0：1.0～2.5：1，尿素、硫酸與氯化鉀在溫度120℃～150℃的條件下反應30～90分鐘，使所述氯化鉀的轉化率達到60%～96%，得到一種酸性料漿；

C、中和