一种高浓度硫磺基颗粒肥料及其制备方法与流程

    专利2022-07-08  209

    本发明属于硫肥技术领域,具体涉及一种高浓度硫磺基颗粒肥料及其制备方法。



    背景技术:

    目前已知的作物必需营养元素有16种,随着科技的进步与人类认知的发展,植物生长发育必需的营养元素可能会更多。但是人们在为作物补充营养元素时重视大量元素的使用,而忽略中微量元素的补充,这在很大程度上已经对作物品质和产量产生了不良的影响。硫元素的缺乏就是其中之一,世界各地土壤缺硫现象非常普遍,已报道缺硫的地区有美国、加拿大、拉丁美洲、欧洲、非洲、亚洲和大洋洲。硫在农业生产上的重要意义日益受到人们的关注。而我国是世界最大的硫资源进口和消费国。

    硫是作物生长发育不可缺少的营养元素,就作物对硫元素的需求量而言,仅次于氮磷钾元素,因此被植物营养从业者列为第四大营养元素。硫在植物新陈代谢中具有多种作用,尤其是在氨基酸、蛋白质的形成过程中起着重要的作用。此外,硫还是合成某些纤维素、形成叶绿素所必需的成分。硫还有助于其他营养元素的吸收利用,如氮被植物吸收就是以硫存在为前提;在某种情况下,硫对提高土壤中磷元素的有效性也有重要作用。

    目前常用的硫基肥如硫铵、硫酸钾的硫含量较低(硫铵含硫量为24%左右,硫酸钾的含硫量仅为18%左右),直接使用硫磺进行施肥可提高肥料的硫含量,但是硫单质不溶于水,也不能被作物直接吸收利用。硫磺施用到土壤之后,只有在土壤空气或者土壤中与硫转化相关的硫化细菌作用下变成so2,再进一步转化成硫酸根之后,才能被作物吸收利用,这在很大程度上限制了硫磺的应用范围和应用时效。因此如何提高硫基肥含硫量且扩展其应用范围是需要解决的问题。



    技术实现要素:

    为了解决上述问题,本发明提供一种高浓度硫磺基颗粒肥料及其制备方法。本发明以硫磺为硫元素来源,添加中微量元素,配以溶胀材料制成颗粒肥料,该肥料硫含量高,且养分释放速度可以适度调节、既可单独施用,又可以作为掺混肥原料、产品实现的路径广泛,有效地扩展了该硫肥的应用范围。

    本发明是通过以下技术方案实现的:

    本发明第一个目的是提供一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:硫磺40%-90%、溶胀材料10%-25%、中微量元素5%-40%,合计100%;

    所述溶胀材料是指2:1型粘土矿物粉末;

    所述中微量元素是指钙、镁、铁、锰、铜和锌元素中的一种或几种混合,且所述中微量元素可由单质或氧化物引入。

    优选地,所述溶胀材料为蒙脱石、蛭石、伊利石、绿泥石、凹凸棒土和膨润土中的一种或几种混合物粉末,且粉末粒度为100-800目。

    优选地,所述硫磺为粒度100-500目,且纯度大于95%的硫磺粉末。

    优选地,所述中微量元素的粒度为100-600目。

    本发明的第二个目的是提供上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    s1、分别按以下质量百分比称取原料:硫磺40%-90%、溶胀材料10%-25%、中微量元素5%-40%;所述溶胀材料是指2:1型粘土矿物粉末;所述中微量元素是指钙、镁、铁、锰、铜和锌元素中的一种或几种混合,且所述中微量元素可由单质或氧化物引入;

    s2、将s1称取的硫磺粉末、溶胀材料和中微量元素混合均匀,制得混合物;将所述混合物加热熔融,制得熔融料浆;将所述熔融料浆造粒,冷却,制得高浓度硫磺基颗粒肥料。

    优选地,s2中,所述加热熔融的温度为115-140℃。

    优选地,s2中,所述造粒过程是指,将所述熔融料浆经低压喷头喷出,在沉降冷却系统中冷却形成1-4mm的圆形肥料颗粒,所述低压喷头的压力范围为0.1-0.3mpa。

    优选地,s2中,所述造粒过程是指,将所述熔融料浆经高压喷头喷出,在滚筒造粒设备上完成造粒过程,经冷却筛分工艺形成直径1-4mm的圆形肥料颗粒,所述高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa。

    优选地,s2中,所述造粒过程是指,将所述熔融料浆经高压喷头喷出,在圆盘造粒设备上完成喷涂造粒过程,经冷却筛分工艺形成直径1-4mm的圆形肥料颗粒,所述高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa。

    优选地,s2中,所述混合物制备的混合过程是以20-100r/min的转速搅拌混合5-30min。

    本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

    1、养分浓度较高;常见的硫基肥含硫量较低,如背景技术所述的硫铵的含硫量只有24%左右,硫酸钾的含硫量18%左右;而本发明的硫含量可以达到90%,微量元素的含量也可以达到30%,肥料总养分含量可以达到90%以上,远远高于市面上见到的硫基肥料的营养元素含量;

    2、应用方式灵活且广泛,主要体现在:

    (1)养分释放速度可以适度调节:本发明制得的颗粒硫磺基肥料,其可以通过调节溶胀材料和其他物料的添加量来调节崩解速度,从而满足不同作物及使用场景对肥料颗粒中硫及其他中微量元素释放速率的要求;

    (2)既可单独施用,又可以作为掺混肥原料:该硫磺基肥料颗粒圆润、粒度均匀,可以单独应用;且由于目前大田施用的肥料绝大多数都是颗粒型,本发明颗粒硫磺基肥料可作为工业原料与常用的颗粒肥料(尿素、磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸钾、氯化钾等)进行掺杂制成掺混肥料,不会因为粒径分级而造成肥料分布不均匀的问题,也可以在配制较低含量掺混肥料时弥补填料空间的同时,起到补充中微量元素的作用;

    (3)产品实现的路径更广泛;本发明品颗粒实现的路径广泛,不仅可以在高塔造粒设备上实现造粒,还可以在滚桶造粒或圆盘造粒设备上实现造粒,甚至在包膜(包裹)设备上实现肥料颗粒表面的涂覆,对工艺要求简单,易于在不同的肥料生产工艺上实现。

    具体实施方式

    为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施,下面结合具体实施例和数据对本发明作进一步说明,但所举实施例不作为对本发明的限定。下述实验方法和检测方法,如没有特殊说明,均为常规方法;下述试剂和原料,如没有特殊说明,均为市售。

    实施例1

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:85%的300目硫磺粉末、5%的200目锌粉、10%的400目蒙脱石粉末;

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取85%的300目硫磺粉末、5%的200目锌粉、10%的400目蒙脱石粉末加入30r/min的内衬的搅拌罐中搅拌25分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在125℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆经输送泵输送到低压造粒喷头进行造粒(低压喷头的压力范围为0.1-0.3mpa),经喷头形成的料浆颗粒在沉降塔中沉降下落过程中自然冷却即形成粒径介于1.5-4mm的圆形硫磺基颗粒肥料。

    本圆形硫磺基颗粒肥料锌元素含量5%,硫元素含量85%。每亩地3kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养3天开始崩解,到培养60天,基本崩解完全。该颗粒提供的硫和锌元素可以满足作物1-2年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的锌通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和品质。

    实施例2

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:70%的200目硫磺粉末、14%的300目锌粉、6%的300目铁粉、5%的300目膨润土和5%的400目凹凸棒土粉末;

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取70%的200目硫磺粉末、14%的300目锌粉、6%的300目铁粉、5%的300目膨润土和5%的400目凹凸棒土粉末加入45r/min的内衬的搅拌罐中搅拌15分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在130℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆经输送泵输送到低压造粒喷头进行造粒(低压喷头的压力范围为0.1-0.3mpa),经喷头形成的料浆颗粒在沉降塔中沉降下落过程中自然冷却即形成粒径介于1.5-4mm的圆形硫磺基颗粒肥料。

    本圆形硫磺基颗粒肥料硫元素含量70%,锌元素含量14%,铁元素含量6%。每亩地3-4kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养3天开始崩解,到培养50天,基本崩解完全。在缺乏铁锌的土壤上,其提供的铁锌元素可以满足作物1-2年的需求,在普通土壤上可以满足作物3-5年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的锌元素通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和提升品质。产品中的铁元素是蛋白质的重要组成成分,参与叶绿素和核糖核酸的合成,铁元素的补充有助于提升叶片的光合能力,提高作物物质积累,提高产量和品质。

    实施例3

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:60%的100目硫磺粉末、10%的200目铁粉、10%的200目氧化锰粉、5%的300目锌粉、6%的200目蛭石和9%的400目绿泥石粉末。

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取60%的100目硫磺粉末、10%的200目铁粉、10%的200目氧化锰粉、5%的300目锌粉、6%的200目蛭石和9%的400目绿泥石粉末加入15r/min的内衬的搅拌罐中搅拌10分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在130℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆经输送泵输送到低压造粒喷头进行造粒(低压喷头的压力范围为0.1-0.3mpa),经喷头形成的料浆颗粒在沉降塔中沉降下落过程中自然冷却即形成粒径介于1.5-4mm的圆形硫磺基颗粒肥料。

    本圆形硫磺基颗粒肥料硫元素含量60%,铁元素含量10%,锰元素含量7.7%,锌元素含量5%。每亩地3-4kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养2天开始崩解,到培养30天,基本崩解完全。肥料颗粒在土壤中从开始崩解到完全崩解的过程持续2-30天,在缺乏铁锰锌的土壤上,其提供的铁锰锌元素可以满足作物1-2年的需求,在普通土壤上可以满足作物3-5年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的锌元素通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和提升品质。产品中的铁元素是蛋白质的重要组成成分,参与叶绿素和核糖核酸的合成,铁元素的补充有助于提升叶片的光合能力,提高作物物质积累,提高产量和品质。产品中的锰元素参与植物体氮的转化和碳水化合物运转,参与光合作用中的放氧过程,加速作物萌发和成熟,锰元素的补充可以有效提高作物品质和产量。

    实施例4

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:86%的300目硫磺粉末、4%的200目锌粉、10%的400目蒙脱石粉末。

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取86%的300目硫磺粉末、4%的200目锌粉、10%的400目蒙脱石粉末加入30r/min的内衬的搅拌罐中搅拌25分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在125℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆输送到滚筒造粒装置的高压造粒喷头中进行喷涂造粒(高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa),料浆经喷头形成的料浆微粒粘附到在滚筒中滚动的硫磺基肥料颗粒表面,逐渐形成较大的硫磺基颗粒肥料,经冷却筛分形成粒径1-4mm的硫磺基肥料颗粒成品。

    本圆形硫磺基颗粒肥料锌元素含量4%,硫元素含量86%。每亩地3kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养3天开始崩解,到培养60天,基本崩解完全。其提供的硫和锌元素可以满足作物1-2年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的锌元素通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和提升品质。

    实施例5

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:80%的200目硫磺粉末、4%的300目锌粉、6%的300目铁粉、5%的300目膨润土和5%的400目凹凸棒土粉末。

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取80%的200目硫磺粉末、4%的300目锌粉、6%的300目铁粉、5%的300目膨润土和5%的400目凹凸棒土粉末加入45r/min的内衬的搅拌罐中搅拌15分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在130℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆输送到滚筒造粒装置的高压造粒喷头中进行喷涂造粒(高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa),料浆经喷头形成的料浆微粒粘附到在滚筒中滚动的硫磺基肥料颗粒表面,逐渐形成较大的硫磺基颗粒肥料,经冷却筛分形成粒径1-4mm的硫磺基肥料颗粒成品。

    本圆形硫磺基颗粒肥料硫元素含量80%,锌元素含量4%,铁元素含量6%。每亩地3-4kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养3天开始崩解,到培养50天,基本崩解完全。在缺乏铁锌的土壤上,其提供的铁锌元素可以满足作物1-2年的需求,在普通土壤上可以满足作物3-5年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的锌元素通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和提升品质。产品中的铁元素是蛋白质的重要组成成分,参与叶绿素和核糖核酸的合成,铁元素的补充有助于提升叶片的光合能力,提高作物物质积累,提高产量和品质。

    实施例6

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:70%的100目硫磺粉末、7%的200目铁粉、8%的200目氧化锰粉、5%的300目锌粉、5%的200目蛭石和5%的400目绿泥石粉末。

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取70%的100目硫磺粉末、7%的200目铁粉、8%的200目氧化锰粉、5%的300目锌粉、5%的200目蛭石和5%的400目绿泥石粉末加入15r/min的防腐内衬的搅拌罐中搅拌10分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在130℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆输送到滚筒造粒装置的高压造粒喷头中进行喷涂造粒(高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa),料浆经喷头形成的料浆微粒粘附到在滚筒中滚动的硫磺基肥料颗粒表面,逐渐形成较大的硫磺基颗粒肥料,经冷却筛分形成粒径1-4mm的硫磺基肥料颗粒成品。

    本圆形硫磺基颗粒肥料硫元素含量70%,铁元素含量10%,锰元素含量6.1%,锌元素含量5%。每亩地3-4kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养2天开始崩解,到培养30天,基本崩解完全。在缺乏铁锰锌的土壤上,其提供的铁锰锌元素可以满足作物1-2年的需求,在普通土壤上可以满足作物3-5年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的锌元素通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和提升品质。产品中的铁元素是蛋白质的重要组成成分,参与叶绿素和核糖核酸的合成,铁元素的补充有助于提升叶片的光合能力,提高作物物质积累,提高产量和品质。产品中的锰元素参与植物体氮的转化和碳水化合物运转,参与光合作用中的放氧过程,加速作物萌发和成熟,锰元素的补充可以有效提高作物品质和产量。

    实施例7

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:85%的300目硫磺粉末、5%的200目锌粉、10%的400目蒙脱石粉末;

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取85%的300目硫磺粉末、5%的200目锌粉、10%的400目蒙脱石粉末加入30r/min的内衬的搅拌罐中搅拌25分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在125℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆输送到圆盘造粒机的高压造粒喷头中进行喷涂造粒(高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa),料浆经喷头形成的料浆微粒粘附到在造粒圆盘中滚动的物料和硫磺基肥料颗粒表面,使之逐渐形成较大的硫磺基颗粒肥料,经冷却筛分后形成粒径1-4mm的硫磺基肥料颗粒成品。

    本圆形硫磺基颗粒肥料锌元素含量5%,硫元素含量85%。每亩地3kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养3天开始崩解,到培养60天,基本崩解完全。其提供的硫和锌元素可以满足作物1-2年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的锌元素通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和提升品质。

    实施例8

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:80%的200目硫磺粉末、4%的300目锌粉、5%的300目铁粉、1%的400目铜粉、5%的300目膨润土和5%的400目凹凸棒土粉末。

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取80%的200目硫磺粉末、4%的300目锌粉、5%的300目铁粉、1%的400目铜粉、5%的300目膨润土和5%的400目凹凸棒土粉末加入45r/min的内衬的搅拌罐中搅拌15分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在130℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆输送到圆盘造粒机的高压造粒喷头中进行喷涂造粒(高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa),料浆经喷头形成的料浆微粒粘附到在造粒圆盘中滚动的物料和硫磺基肥料颗粒表面,使之逐渐形成较大的硫磺基颗粒肥料,经冷却筛分后形成粒径1-4mm的硫磺基肥料颗粒成品。

    本圆形硫磺基颗粒肥料硫元素含量80%,锌元素含量4%,铁元素含量5%,铜元素含量1%。每亩地3-4kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养3天开始崩解,到培养50天,基本崩解完全。在缺乏铁锌铜的土壤上,其提供的铁锌铜元素可以满足作物1-2年的需求,在普通土壤上可以满足作物3-5年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的锌元素通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和提升品质。产品中的铁元素是蛋白质的重要组成成分,参与叶绿素和核糖核酸的合成,铁元素的补充有助于提升叶片的光合能力,提高作物物质积累,提高产量和品质。产品中的铜是植物体内许多氧化酶的成份,参与许多氧化还原反应,它还参与光合作用,影响氮的代谢,促进花器官的发育,铜元素的有效补充可以有效提高作物的产量和品质。

    实施例9

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:75%的100目硫磺粉末、5%的200目铁粉、5%的200目氧化锰粉、4%的300目锌粉、1%的400目铜粉、6%的200目蛭石和4%的400目绿泥石粉末。

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取75%的100目硫磺粉末、5%的200目铁粉、5%的200目氧化锰粉、4%的300目锌粉、1%的400目铜粉、6%的200目蛭石和4%的400目绿泥石粉末加入15r/min的内衬的搅拌罐中搅拌10分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在130℃的电加热熔融罐中熔融待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆输送到圆盘造粒机的高压造粒喷头中进行喷涂造粒(述高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa),料浆经喷头形成的料浆微粒粘附到在造粒圆盘中滚动的物料和硫磺基肥料颗粒表面,使之逐渐形成较大的硫磺基颗粒肥料,经冷却筛分后形成粒径1-4mm的硫磺基肥料颗粒成品。

    本圆形硫磺基颗粒肥料硫元素含量75%,铁元素含量5%,锰元素含量3.8%,锌元素含量4%,铜元素含量1%。每亩地3-4kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养2天开始崩解,到培养30天,基本崩解完全。在缺乏铁锰锌铜的土壤上,其提供的铁锰锌铜元素可以满足作物1-2年的需求,在普通土壤上可以满足作物3-5年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的锌元素通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和提升品质。产品中的铁元素是蛋白质的重要组成成分,参与叶绿素和核糖核酸的合成,铁元素的补充有助于提升叶片的光合能力,提高作物物质积累,提高产量和品质。产品中的铜是植物体内许多氧化酶的成份,参与许多氧化还原反应,它还参与光合作用,影响氮的代谢,促进花器官的发育,铜元素的有效补充可以有效提高作物的产量和品质。产品中的锰元素参与植物体氮的转化和碳水化合物运转,参与光合作用中的放氧过程,加速作物萌发和成熟,锰元素的补充可以有效提高作物品质和产量。

    实施例10

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:60%的200目硫磺粉末、8%的200目氧化镁粉、7%的200目铁粉、10%的200目氧化锰粉、5%的300目锌粉、6%的200目蛭石和4%的400目绿泥石粉末。

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取60%的200目硫磺粉末、8%的200目氧化镁粉、7%的200目铁粉、10%的200目氧化锰粉、5%的300目锌粉、6%的200目蛭石和4%的400目绿泥石粉末加入15r/min的内衬的搅拌罐中搅拌10分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在130℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆经输送泵输送到低压造粒喷头进行造粒(低压喷头的压力范围为0.1-0.3mpa),经喷头形成的料浆颗粒在沉降塔中沉降下落过程中自然冷却即形成粒径介于1.5-4mm的圆形硫磺基颗粒肥料。

    本圆形硫磺基颗粒肥料硫元素含量60%,镁元素含量4.8%,铁元素含量7%,锰元素含量7.7%,锌元素含量5%。每亩地3-4kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养2天开始崩解,到培养30天,基本崩解完全。在缺乏镁铁锰锌的土壤上,其提供的镁铁锰锌元素可以满足作物1-2年的需求,在普通土壤上可以满足作物3-5年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的镁元素是叶绿素的组成成份,叶绿素a和叶绿素b中都含有镁,对植物的光合作用、碳水化合物的代谢和呼吸作用具有重要意义,镁元素的充足供应有助于提高作物品质和产量。产品中的锌元素通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用,参与生长素的合成,促进生殖器官发育和提高抗逆性,从而提高作物产量和提升品质。产品中的铁元素是蛋白质的重要组成成分,参与叶绿素和核糖核酸的合成,铁元素的补充有助于提升叶片的光合能力,提高作物物质积累,提高产量和品质。产品中的锰元素参与植物体氮的转化和碳水化合物运转,参与光合作用中的放氧过程,加速作物萌发和成熟,锰元素的补充可以有效提高作物品质和产量。

    实施例11

    一种高浓度硫磺基颗粒肥料,由以下质量百分比的原料制成:70%的100目硫磺粉末、7%的200目铁粉、8%的200目氧化锰粉、5%的300蒙脱石、5%的200目蛭石和5%的400目绿泥石粉末;

    上述高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,包括以下步骤:

    称取70%的100目硫磺粉末、7%的200目铁粉、8%的200目氧化锰粉、5%的300蒙脱石、5%的200目蛭石和5%的400目绿泥石粉末加入15r/min的防腐内衬的搅拌罐中搅拌10分钟,使三种原料粉末充分混合,混拌均匀后将搅拌罐中的混合粉末利用输送设备输送到具有内衬温度设定在130℃的电加热熔融罐中熔融,待罐内物料完全熔融后,利用输送泵将熔融料浆输送到滚筒造粒装置的高压造粒喷头中进行喷涂造粒(高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa),料浆经喷头形成的料浆微粒粘附到在滚筒中滚动的硫磺基肥料颗粒表面,逐渐形成较大的硫磺基颗粒肥料,经冷却筛分形成粒径1-4mm的硫磺基肥料颗粒成品。

    本圆形硫磺基颗粒肥料硫元素含量70%,铁元素含量10%,锰元素含量6.1%。每亩地3-4kg均匀撒施,此配方制造的肥料颗粒在土壤中培养2天开始崩解,到培养30天,基本崩解完全。在缺乏铁锰的土壤上,其提供的铁锰元素可以满足作物1-2年的需求,在普通土壤上可以满足作物3-5年的需求。

    产品中的硫元素可以提高作物体内蛋白质含量,增加作物中维生素含量及油类作物油含量,并能增强作物的御寒和抗旱能力,改善作物的品质,提高作物产量。产品中的铁元素是蛋白质的重要组成成分,参与叶绿素和核糖核酸的合成,铁元素的补充有助于提升叶片的光合能力,提高作物物质积累,提高产量和品质。产品中的锰元素参与植物体氮的转化和碳水化合物运转,参与光合作用中的放氧过程,加速作物萌发和成熟,锰元素的补充可以有效提高作物品质和产量。

    下面检测了上述各实施例制得的肥料养分释放速率,即肥料的崩解速率,颗粒崩解情况的测定方法:从各实施例样品中随机取100颗完整的肥料颗粒,分别放入孔径介于20-50目的纱袋中,然后将装有肥料颗粒的纱袋埋置于盛有壤质土壤的容器中进行培养,该土壤的含水量保持在田间持水量的60%,培养温度设置为25℃。根据需要的培养时间,取出纱袋,统计纱袋中产生崩解的颗粒数量,将产生崩解的颗粒数与原始颗粒数相比,即计算出肥料颗粒在设定培养条件下的崩解情况,结果如表1所示:

    表1实施例1-11制得的肥料的土培数据单位:粒

    由表1所示,实施例1-11各组肥料的原料组成不同,因此颗粒肥料的崩解情况也不同,完全崩解的时间为20-60天,因此可通过调节溶胀材料和其他物料的添加量来调节肥料的崩解速度,从而满足不同作物及使用场景对肥料颗粒中硫及其他中微量元素释放速率的要求。另外,本发明的硫含量可以达到90%,微量元素的含量也可以达到30%,肥料总养分含量可以达到90%以上,远远高于市面上见到的硫基肥料的营养元素含量;既可单独施用,又可以作为掺混肥原料:该硫磺基肥料颗粒圆润、粒度均匀,可以单独应用;且由于目前大田施用的肥料绝大多数都是颗粒型,本发明颗粒硫磺基肥料可作为工业原料与常用的颗粒肥料(尿素、磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸钾、氯化钾等)进行掺杂制作成掺混肥料,不会因为粒径分级而造成肥料分布不均匀的问题,也可以在配制较低含量掺混肥料时弥补填料空间的同时,起到补充中微量元素的作用;产品实现的路径更广泛;本发明品颗粒实现的路径广泛,不仅可以在高塔造粒设备上实现造粒,还可以在滚桶造粒或圆盘造粒设备上实现造粒,甚至在包膜(包裹)设备上实现肥料颗粒表面的涂覆,对工艺要求简单,易于在不同的肥料生产工艺上实现。

    显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。


    技术特征:

    1.一种高浓度硫磺基颗粒肥料,其特征在于,由以下质量百分比的原料制成:硫磺40%-90%、溶胀材料10%-25%、中微量元素5%-40%,合计100%;

    所述溶胀材料是指2:1型粘土矿物粉末;

    所述中微量元素是指钙、镁、铁、锰、铜和锌元素中的一种或几种混合,且所述中微量元素可由单质或氧化物引入。

    2.根据权利要求1所述的高浓度硫磺基颗粒肥料,其特征在于,所述溶胀材料为蒙脱石、蛭石、伊利石、绿泥石、凹凸棒土和膨润土中的一种或几种混合物粉末,且粉末粒度为100-800目。

    3.根据权利要求1所述的高浓度硫磺基颗粒肥料,其特征在于,所述硫磺为粒度100-500目,且纯度大于95%的硫磺粉末。

    4.根据权利要求1所述的高浓度硫磺基颗粒肥料,其特征在于,所述中微量元素的粒度为100-600目。

    5.根据权利要求1-4任一项所述的高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    s1、分别按以下质量百分比称取原料:硫磺40%-90%、溶胀材料10%-25%、中微量元素5%-40%;所述溶胀材料是指2:1型粘土矿物粉末;所述中微量元素是指钙、镁、铁、锰、铜和锌元素中的一种或几种混合,且所述中微量元素可由单质或氧化物引入;

    s2、将s1称取的硫磺粉末、溶胀材料和中微量元素混合均匀,制得混合物;将所述混合物加热熔融,制得熔融料浆;将所述熔融料浆造粒,冷却,制得高浓度硫磺基颗粒肥料。

    6.根据权利要求5所述的高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,其特征在于,s2中,所述加热熔融的温度为115-140℃。

    7.根据权利要求5所述的高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,其特征在于,s2中,所述造粒过程是指,将所述熔融料浆经低压喷头喷出,在沉降冷却系统中冷却形成1-4mm的圆形肥料颗粒,所述低压喷头的压力范围为0.1-0.3mpa。

    8.根据权利要求5所述的高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,其特征在于,s2中,所述造粒过程是指,将所述熔融料浆经高压喷头喷出,在滚筒造粒设备上完成造粒过程,经冷却筛分工艺形成直径1-4mm的圆形肥料颗粒,所述高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa。

    9.根据权利要求5所述的高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,其特征在于,s2中,所述造粒过程是指,将所述熔融料浆经高压喷头喷出,在圆盘造粒设备上完成喷涂造粒过程,经冷却筛分工艺形成直径1-4mm的圆形肥料颗粒,所述高压喷头的压力范围为0.15-0.5mpa。

    10.根据权利要求5所述的高浓度硫磺基颗粒肥料的制备方法,其特征在于,s2中,所述混合物制备的混合过程是以20-100r/min的转速搅拌混合5-30min。

    技术总结
    本发明公开了一种高浓度硫磺基颗粒肥料及其制备方法,属于硫肥技术领域,由以下质量百分比的原料制成:硫磺40%‑90%、溶胀材料10%‑25%、中微量元素占比5%‑40%;所述溶胀材料是指2:1型粘土矿物粉末;所述中微量元素是指钙、镁、铁、锰、铜和锌元素中的一种或一种以上的单质或氧化物组成的混合物;本发明提供的肥料养分浓度高、养分释放速度可以适度调节、既可单独施用,又可以作为掺混肥原料、产品实现的路径更广泛,对工艺要求简单,易于在不同的肥料生产工艺上实现。

    技术研发人员:王月;刘兴斌;吴正超;韩晓日;王鲁新;杨劲峰;刘宁;罗培宇
    受保护的技术使用者:沈阳农业大学
    技术研发日:2020.12.02
    技术公布日:2021.03.12

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