一種水溶性速溶硫酸鉀肥料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水溶性速溶硫酸鉀肥料，屬于農(nóng)業(yè)化肥【技術(shù)領(lǐng)域】。通過采用“熱溶解—冷結(jié)晶”的重結(jié)晶工藝提純農(nóng)用硫酸鉀、去除水不溶物，得到高純度結(jié)晶硫酸鉀；添加0.1%～3%組份A、0.5%～5%組份B和0%～1%組份C，組份A為分散劑和軟水劑，組份B為酸性提供劑，組份C為潤濕劑。經(jīng)機械混合均勻、干燥后，包裝成為速溶硫酸鉀肥料。本發(fā)明提供的方法可以有效降低水不溶物含量，快速提高溶解速度，工藝流程簡單，具有較強的實用價值。本發(fā)明的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于葉面噴施、滴灌、噴灌等水肥一體化的農(nóng)業(yè)設(shè)施。
【專利說明】一種水溶性速溶硫酸鉀肥料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)上的一種水溶性肥料及其制備方法，特別涉及具有快速溶解和高水溶性的一種水溶性速溶硫酸鉀肥料。
【背景技術(shù)】[0002]水溶性肥料可迅速地溶解于水中，更容易被作物吸收，并且吸收利用率較高。更為關(guān)鍵的是，它可以應(yīng)用于噴灌、滴灌等設(shè)施農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)水肥一體化，達(dá)到省水、省肥、省工和增產(chǎn)的效能。據(jù)農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心介紹，我國現(xiàn)有果園、玉米、馬鈴薯、甘蔗等種植面積達(dá)9億多畝，但水肥一體化目前應(yīng)用比例僅為3.2%左右，與美國25%的玉米、60%的馬鈴薯、32.8%的果樹采用水肥一體化技術(shù)，以色列90%以上農(nóng)業(yè)采用水肥一體化技術(shù)相比，中國水肥一體化技術(shù)潛在應(yīng)用空間相當(dāng)廣闊，尤其適合于我國新疆、青海、甘肅、西藏等水資源匱乏地區(qū)。同時，水溶性肥料產(chǎn)品與施用技術(shù)符合“低碳節(jié)能、高效環(huán)?！钡囊?。因此，水溶性肥料成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
[0003]水溶性肥料的生產(chǎn)和施用，與常規(guī)肥料相比，科技含量要求更高:水溶性肥料的品質(zhì)相對較高，尤其是不溶物的含量及顆粒大小需要進行嚴(yán)格控制。在以色列，水溶肥水不溶物比例被限制在0.1%-0.3%之間。如果所用的肥料不符合要求，滴頭或噴頭就容易被堵塞，使得本就難以維修的滴灌、噴灌等農(nóng)業(yè)設(shè)施雪上加霜。
[0004]硫酸鉀是一種無氯、優(yōu)質(zhì)高效鉀肥，特別是在煙草、葡萄、甜菜、茶樹、馬鈴薯、亞麻及各種果樹等忌氯作物的種植業(yè)中，是不可缺少的重要肥料。目前，普通農(nóng)用硫酸鉀主要作為常規(guī)肥料應(yīng)用于傳統(tǒng)意義上的灌溉，同時一部分作為含有氮、磷、鉀三大主量養(yǎng)分復(fù)合肥的原料之一。目前市場上未見有以硫酸鉀作為單一主養(yǎng)分的水溶性肥料。農(nóng)用硫酸鉀難以作為水溶性肥料的原因:一是水不溶物含量較高；二是溶解速度較慢；三是在水質(zhì)較硬的情況下，容易發(fā)生管線結(jié)垢和腐蝕。這些缺陷制約了硫酸鉀應(yīng)用于水溶性肥料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決普通農(nóng)用硫酸鉀水不溶物含量高、溶解速度慢、難以用于水質(zhì)較硬的灌溉等存在的缺陷，提供一種可應(yīng)用于水肥一體化的一種水溶性速溶硫酸鉀肥料。
[0006]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下:采用“熱溶解一冷結(jié)晶”的重結(jié)晶工藝提純農(nóng)用硫酸鉀、去除水不溶物，得到高純度結(jié)晶硫酸鉀；添加0.1%~3%組份A、
0.5%~5%組份B和0%~1%組份C，經(jīng)機械混合均勻、干燥后，包裝成為速溶硫酸鉀肥料。
[0007]一種水溶性速溶硫酸鉀肥料，該硫酸鉀是通過下列步驟制得的:
(1)按照液固比4一12:1，將農(nóng)用硫酸鉀與水或結(jié)晶母液計量投入溶解槽，于80°C~100°C下熱溶解5min~20min ；
(2)溶解完全后用離心機分離水不溶物，溶液進入結(jié)晶器中進行強制冷卻結(jié)晶，結(jié)晶終點溫度為15°C~30°C，固液分離得到結(jié)晶硫酸鉀，結(jié)晶母液返回至步驟(1)循環(huán)使用；(3)按照配方要求，往所述結(jié)晶硫酸鉀中加入組份A、組份B和組份C，混合均勻；
(4)混勻后，進入干燥工序，包裝成為速溶硫酸鉀產(chǎn)品。
[0008]步驟(2)強制冷卻結(jié)晶后的結(jié)晶硫酸鉀純度為98%~99.9%，其中粒度為0.3mm以下的結(jié)晶硫酸鉀含量為78%~95%。
[0009]步驟(3 )的配方為結(jié)晶硫酸鉀占93%~99%，組份A占0.1%~3%，組份B占0.5%~5%,組份C占0%~1%。
[0010]組份A為分散劑和軟水劑，組份B為酸性提供劑，組份C為潤濕劑。
[0011]組份A為乙二胺四乙酸二鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸四鈉的一種或兩種。
[0012]組份B為磷酸二氫鉀、檸檬酸和磷酸脲的一種或兩種。
[0013]組份C為十二烷基硫酸鈉、十二烷基本磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇的一種或兩種。
[0014]步驟(3)的混合工序是在雙螺旋錐形混合機或臥式螺帶混合機中進行。
[0015]制備的速溶硫酸鉀產(chǎn)品K2O含量為50%~54%，水不溶物含量為0%~0.02%。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)通過重結(jié)晶提純工藝，有效降低產(chǎn)品水不溶物含量，僅為0%~0.02%，遠(yuǎn)低于水溶性肥料國家標(biāo)準(zhǔn)要求的0.5%，超過國際上水溶性肥料的最高標(biāo)準(zhǔn)0.1%，可有效避免堵塞滴頭和噴頭；
(2)產(chǎn)品中添加有分散劑和潤濕劑，有效提高溶解速度，在常溫(20°C~25°C)和相同溶解條件下，溶解速度是農(nóng)用硫酸鉀的3倍、是市場上同類產(chǎn)品的2倍；
(3)產(chǎn)品中添加有軟水劑，可使產(chǎn)品使用于高硬度的灌溉水，避免發(fā)生管線結(jié)垢和腐
蝕；
(4)溶解完全，不留殘渣，本產(chǎn)品的溶解液為無色透明液體；
(5)產(chǎn)品鉀含量高，K2O含量在50%以上；
(6)產(chǎn)品綠色安全，水溶液接近中性，所用的助劑對水、土壤等生態(tài)環(huán)境不造成任何污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明硫酸鉀肥料的制備工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
(1)如圖1所示，按照液固比4.5:1，將農(nóng)用硫酸鉀和自來水計量投入溶解槽，于80°C下熱溶解1Omin ；
(2)離心機分離水不溶物，溶液進入結(jié)晶器中進行強制冷卻結(jié)晶，結(jié)晶終點溫度為20°C,固液分離得到結(jié)晶硫酸鉀，粒度為0.3mm以下占88.64%,結(jié)晶母液返回至步驟(1)作為溶解劑循環(huán)使用；
(3)按照重量比為95%結(jié)晶硫酸鉀、1%組份A、4%組份B和0%組份C，加料于雙螺旋錐形混合機中進行機械混合均勻；(4)混勻后，進入干燥工序，包裝成為速溶硫酸鉀產(chǎn)品，K20含量為51.3%，水不溶物含量為 0.018%。
[0019]實施例2
(1)如圖1所示，按照液固比11.8:1，將農(nóng)用硫酸鉀和結(jié)晶母液計量投入溶解槽，于85 °C下熱溶解15min ；
(2)離心機分離水不溶物，溶液進入結(jié)晶器中進行強制冷卻結(jié)晶，結(jié)晶終點溫度為25°C，固液分離得到結(jié)晶硫酸鉀，粒度為0.3mm以下占85.73%，結(jié)晶母液返回至步驟(1)作為溶解劑循環(huán)使用；
(3)按照重量比為95.5%結(jié)晶硫酸鉀、0.5%組份A、3%組份B和1%組份C，加料于臥式螺帶混合機中進行機械混合均勻；
(4)混勻后，進入干燥工序，包裝成為速溶硫酸鉀產(chǎn)品，K20含量為51.5%，水不溶物含量為 0.005%。
[0020]實施例3 (1)如圖1所示，按照液固比10.8:1，將農(nóng)用硫酸鉀和溶解劑(自來水和結(jié)晶母液的混合物)計量投入溶解槽，于95°C下熱溶解20min ；
(2)離心機分離水不溶物，溶液進入結(jié)晶器中進行強制冷卻結(jié)晶，結(jié)晶終點溫度為30°C,固液分離得到結(jié)晶硫酸鉀,粒度為0.3mm以下占78.54%,結(jié)晶母液返回至步驟(1)作為溶解劑循環(huán)使用；
(3)按照重量比為96.0%結(jié)晶硫酸鉀、1.5%組份A、2%組份B和0.5%組份C，加料于臥式螺帶混合機中進行機械混合均勻；
(4)混勻后，進入干燥工序，包裝成為速溶硫酸鉀產(chǎn)品，K20含量為51.8%，水不溶物含量為 0.00%ο
[0021]上述各個實施例中，組份A為分散劑和軟水劑，組份B為酸性提供劑，組份C為潤濕劑。
[0022]組份A為乙二胺四乙酸二鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸四鈉的一種或兩種。
[0023]組份B為磷酸二氫鉀、檸檬酸和磷酸脲的一種或兩種。
[0024]組份C為十二烷基硫酸鈉、十二烷基本磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇的一種或兩種。
【權(quán)利要求】
1.一種水溶性速溶硫酸鉀肥料，其特征在于該硫酸鉀是通過下列步驟制得的: (I)、按照液固比4 一 12:1，將農(nóng)用硫酸鉀與水或結(jié)晶母液計量投入溶解槽，于80°C~100°C下熱溶解5min~20min;(2)、溶解完全后用離心機分離水不溶物，溶液進入結(jié)晶器中進行強制冷卻結(jié)晶，結(jié)晶終點溫度為15°C~30°C，固液分離得到結(jié)晶硫酸鉀，結(jié)晶母液返回至步驟(1)循環(huán)使用；(3)、按照配方重量百分比要求，往所述結(jié)晶硫酸鉀中加入組份A、組份B和組份C，混合均勻；(4)、混勻后，進入干燥工序，包裝成為速溶硫酸鉀產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性速溶硫酸鉀肥料，其特征在于:步驟(2)強制冷卻結(jié)晶后的結(jié)晶硫酸鉀純度為98%~99.9%，其中粒度為0.3mm以下的結(jié)晶硫酸鉀含量為78%~95%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性速溶硫酸鉀肥料，其特征在于:步驟(3)中所述的配方為結(jié)晶硫酸鉀占93%~99%，組份A占0.1%~3%，組份B占0.5%~5%，組份C占0%~1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水溶性速溶硫酸鉀肥料，其特征在于:組份A為分散劑和軟水劑，組份B為酸性提供劑，組份C為潤濕劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水溶性速溶硫酸鉀肥料，其特征在于:組份A為乙二胺四乙酸二鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸四鈉中的任一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水溶性速溶硫酸鉀肥料，其特征在于:組份B為磷酸二氫鉀、檸檬酸和磷酸脲中的任一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水溶性速溶硫酸鉀肥料，其特征在于:組份C為十二烷基硫酸鈉、十二烷基本磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的任一種或兩種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性速溶硫酸鉀肥料，其特征在于:步驟(3)的混合工序是在雙螺旋錐形混合機或臥式螺帶混合機中進行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的水溶性速溶硫酸鉀肥料，其特征在于:制備的速溶硫酸鉀產(chǎn)品K2O含量為50%~54%，水不溶物含量為0%~0.02%。
【文檔編號】C05G3/00GK103896683SQ201410146150
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】譚秀民, 李守江, 雷光元, 張秀峰, 伊躍軍, 董廣峰 申請人:國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司, 中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所