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)：
鉀肥是我國糧食生產(chǎn)穩(wěn)定增長的基本物質(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，呈化學中性反應(yīng)，屬于生理酸性肥料。但我國鉀肥自給率不足50％，存在重大缺口，需依賴進口鉀肥保障國內(nèi)需求，同時全國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內(nèi)農(nóng)作物進一步增產(chǎn)的主要因素之一，所以應(yīng)提高鉀肥利用率來彌補鉀肥供應(yīng)不足的問題。
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、流動性差、長期存放后易板結(jié)等缺點，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，采用對輥擠壓造粒工藝進行生產(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：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，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，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，為了提高鉀肥的利用率，也曾對顆粒氯化鉀和硫酸鉀使用有機粘結(jié)助劑及添加劑進行包膜，也有以治煉鋼鐵的廢渣為主要原料添加有關(guān)營養(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地稀釋了部分原有的有效養(yǎng)分，使K2O含量低于國家標準，同時對于用粉狀氯化鉀肥料為原料生產(chǎn)顆粒緩釋鉀肥，未見國內(nèi)文獻報導(dǎo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術(shù)問題：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，在造粒過程中按比例加入粘結(jié)劑進行涂布造粒，造粒后經(jīng)烘干、冷卻再噴灑包膜劑進行包膜，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，成本高的問題。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(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。
進一步的，所述粘結(jié)劑為濃度在40—42°Bé的硅膠液。
進一步的，所述包膜劑為濃度在36—39°Bé的硅膠液。
進一步的，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40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機，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，對第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進行干燥，干燥機爐氣的進口溫度為110—120℃，出口溫度為65—70℃，干燥時間為18—20min，并對干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機中冷卻至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，對包膜緩釋肥進行冷卻、過篩、計量、包裝、檢驗，得到氯化鉀顆粒肥料成品。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有的氯化鉀顆粒肥料的制備工藝、配方設(shè)計和應(yīng)用推廣等具有下述有益效果：
1)、質(zhì)量高，本發(fā)明工藝條件簡單，生產(chǎn)過程易操控，生產(chǎn)的氯化鉀顆粒肥料各項指標均符合國家GB6549-2011標準，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，顆粒強度大于25N，粒子合格率高，便于貯存運輸，可與其它有機無機顆粒肥料摻混使用。
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)濟效益和社會效益，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)明對粉狀氯化鉀肥料進行了造粒和包膜，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)工藝流程簡單，很容易推廣，對于一般國內(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，工藝簡單，能源消耗低。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明的氯化鉀顆粒肥料及其制備方法做出詳細說明。
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40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機，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，對第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進行干燥，干燥機爐氣的進口溫度為110—120℃，出口溫度為65—70℃，干燥時間為18—20min，并對干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機中冷卻至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，對包膜緩釋肥進行冷卻、過篩、計量、包裝、檢驗，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)檢驗均符合國家GB6549-2011標準，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。
下面通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明。
實施例1
第一步、粘結(jié)劑與包膜劑的制備：對生產(chǎn)磷肥的副產(chǎn)物硅膠進行洗滌并調(diào)節(jié)PH至8，使得SiO2≥97％，過100目篩，使得細度達到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40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機，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，對第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進行干燥，干燥機爐氣的進口溫度為110℃，出口溫度為65℃，干燥時間為19min，并對干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機中冷卻至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較大顆粒表面的坑凹缺陷，使顆粒光滑圓潤；另一方面使產(chǎn)品真正起到緩釋作用，提高肥效；
第五步，對包膜緩釋肥進行冷卻、過篩、計量、包裝、檢驗，得到氯化鉀顆粒肥料成品，其中K2O含量達到57.1％。
實施例2
第一步、粘結(jié)劑與包膜劑的制備：對生產(chǎn)磷肥的副產(chǎn)物硅膠進行洗滌并調(diào)節(jié)PH至8，使得SiO2≥97％，過100目篩，使得細度達到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40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機，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，對第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進行干燥，干燥機爐氣的進口溫度為115℃，出口溫度為70℃，干燥時間為20min，并對干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機中冷卻至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，對包膜緩釋肥進行冷卻、過篩、計量、包裝、檢驗，得到氯化鉀顆粒肥料成品，其中K2O含量達到60.1％。
實施例3
第一步、粘結(jié)劑與包膜劑的制備：對生產(chǎn)磷肥的副產(chǎn)物硅膠進行洗滌并調(diào)節(jié)PH至8，使得SiO2≥97％，過100目篩，使得細度達到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40目篩后，連續(xù)不斷地送入造粒機，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，對第二步得到的潮濕氯化鉀球形顆粒進行干燥，干燥機爐氣的進口溫度為120℃，出口溫度為70℃，干燥時間為20min，并對干燥后的氯化鉀球形顆粒在冷卻機中冷卻至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，對包膜緩釋肥進行冷卻、過篩、計量、包裝、檢驗，得到氯化鉀顆粒肥料成品，其中K2O含量達到55.3％。