一种农用硫酸镁肥及其制备方法转让专利
申请号 : CN200910105505.3
文献号 : CN101486596B
文献日 : 2010-10-20
发明人 : 唐春森 , 陈玉国
申请人 : 唐春森 , 陈玉国
摘要 :
本发明公开了一种农用硫酸镁肥的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)将氧化镁矿粉和水在调浆器内搅拌均匀调制成氧化镁浆；(2)将调好的氧化镁浆送入混合反应器中与连续加入该混合反应器的硫酸进行混合反应，调节硫酸的加入量使得该混合反应器出口处的混合料浆的反应温度被控制在121℃～155℃之间；(3)将反应后的混合料浆送入回转化成室内进一步反应熟化，并利用混合料浆自身的反应热烘烤蒸发出物料中的水分使之干燥固化；(4)将熟化好的混合物料经整形包装后即成农用硫酸镁肥成品。本发明农用硫酸镁肥的制备方法生产效率高、机械化程度高、且无废水和固体废物排放、污染小。
权利要求 :
1.一种农用硫酸镁肥的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)将氧化镁矿粉和水在调浆器内搅拌均匀调制成氧化镁浆；
(2)将调好的氧化镁浆送入混合反应器中与连续加入该混合反应器的硫酸进行混合反应，调节硫酸的加入量使得该混合反应器出口处的混合料浆的反应温度被控制在121℃～155℃之间；
(3)将反应后的混合料浆送入回转化成室内进一步反应熟化，并利用混合料浆自身的反应热烘烤蒸发出物料中的水分使之干燥固化；
(4)将熟化好的混合物料经整形包装后即成农用硫酸镁肥成品。
2.根据权利要求1所述的农用硫酸镁肥的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述氧化镁矿粉和水的重量配比为1∶1～0.42，在步骤(2)中，加入混合反应器的所述硫酸的质量百分比浓度为80％至98％，所述氧化镁矿粉与该硫酸的重量配比为1∶1.5-1.85。
3.根据权利要求1或2所述的农用硫酸镁肥的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述调浆器采用立式多轴多桨调浆槽，桨轴转速控制在每分钟50至120转，调浆时间控制在30分钟以内。
4.根据权利要求1或2所述的农用硫酸镁肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中混合反应器内混合料浆反应停留时间控制在2分钟以内。
5.根据权利要求1或2所述的农用硫酸镁肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中混合料浆的熟化固化停留时间为30至60分钟。
6.根据权利要求1或2所述的农用硫酸镁肥的制备方法，其特征在于：所述氧化镁矿粉是由菱镁矿经煅烧磨粉而制得的，其氧化镁的含量大于65％。
7.根据权利要求1或2所述的农用硫酸镁肥的制备方法，其特征在于：所述混合反应器的入口设置在调浆器出口的下方，形成落差设计，使得氧化镁浆在重力作用下自动流入混合反应器内。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种农用肥料的制备方法，尤其涉及一种用粉状氧化镁调成浆湿法生产的农用硫酸镁肥的制备方法。
背景技术
现有技术中，随着农业施肥技术的发展，硫酸镁作为农作物必须的中微量元素肥料得到了广泛的应用。目前市场上硫酸镁肥料的品种很多，有工业硫酸镁(HG/F2680-95)、有海水或盐湖制盐后的副产硫酸镁，也有的是以粉状氧化镁加硫酸化学合成的粗放型硫酸镁肥料。目前该肥料的生产工艺多是使用简单的设备将硫酸、粉状氧化镁简单混合反应，熟化、粉粹即可。生产过程粗放，反应不完全、效能低；反应过程中生成的大量酸雾直接散发于空气中，对空气产生严重的污染且造成原料的浪费；此外作业的连续性和机械化程度不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种农用硫酸镁肥的制备方法，其生产效率高、污染小、作业的连续性和机械化程度高，且生产出的硫酸镁肥性价比高。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：
一种农用硫酸镁肥的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)将氧化镁矿粉和水在调浆器内搅拌均匀调制成氧化镁浆；
(2)将调好的氧化镁浆送入混合反应器中与连续加入该混合反应器的硫酸进行混合反应，调节硫酸的加入量使得该混合反应器出口处的混合料浆的反应温度被控制在121℃～155℃之间；
(3)将反应后的混合料浆送入回转化成室内进一步反应熟化，并利用混合料浆自身的反应热烘烤蒸发出物料中的水分使之干燥固化；
(4)将熟化好的混合物料经整形包装后即成农用硫酸镁肥成品。
在步骤(1)中，所述氧化镁矿粉和水的重量配比为1∶1～0.42，在步骤(2)中，加入混合反应器的所述硫酸的质量百分比浓度为80％至98％，所述氧化镁矿粉与该硫酸的重量配比为1∶1.5-1.85。
在步骤(1)中，所述调浆器采用立式多轴多桨调浆槽，桨轴转速控制在每分钟50至120转，调浆时间控制在30分钟以内。
所述步骤(2)中混合反应器内混合料浆反应停留时间控制在2分钟以内。
所述步骤(3)中混合料浆的熟化固化停留时间为30至60分钟。
所述氧化镁矿粉是由菱镁矿经煅烧磨粉而制得的，其氧化镁的含量大于65％。
所述混合反应器的入口设置在调浆器出口的下方，形成落差设计，使得氧化镁浆在重力作用下自动流入混合反应器内。
同现有技术相比较，本发明的农用硫酸镁肥的制备方法是将粉状氧化镁调制成浆后加硫酸反应，其突出优点是：浆与硫酸混合时，混合料浆反应温和、平稳，反应容易进行并反应完全，转化成硫酸镁的效率高。整个生产反应过程中基本无粉尘和酸雾产生。熟化固化过程应用回转化成设备，生产封闭连续，整个生产环境洁净，生产流程连续运转，机械化程度高，各工艺参数指标控制科学先进合理，生产效率高。反应中产生的水蒸气，经集中吸收洗涤后排放，整个生产过程中所有物料都循环使用，无废水和固体废物排放，做到清洁生产清洁排放。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：
一种农用硫酸镁肥的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)将氧化镁矿粉和水在调浆器内搅拌均匀调制成氧化镁浆；
(2)将调好的氧化镁浆送入混合反应器中与连续加入该混合反应器的硫酸进行混合反应，调节硫酸的加入量使得该混合反应器出口处的混合料浆的反应温度被控制在121℃～155℃之间；
(3)将反应后的混合料浆送入回转化成室内进一步反应熟化，并利用混合料浆自身的反应热烘烤蒸发出物料中的水分使之干燥固化；
(4)将熟化好的混合物料经整形包装后即成农用硫酸镁肥成品。
在步骤(1)中，所述氧化镁矿粉和水的重量配比为1∶1～0.42，在步骤(2)中，加入混合反应器的所述硫酸的质量百分比浓度为80％至98％，所述氧化镁矿粉与该硫酸的重量配比为1∶1.5-1.85。
在步骤(1)中，所述调浆器采用立式多轴多桨调浆槽，桨轴转速控制在每分钟50至120转，调浆时间控制在30分钟以内。
所述步骤(2)中混合反应器内混合料浆反应停留时间控制在2分钟以内。
所述步骤(3)中混合料浆的熟化固化停留时间为30至60分钟。
所述氧化镁矿粉是由菱镁矿经煅烧磨粉而制得的，其氧化镁的含量大于65％。
所述混合反应器的入口设置在调浆器出口的下方，形成落差设计，使得氧化镁浆在重力作用下自动流入混合反应器内。
同现有技术相比较，本发明的农用硫酸镁肥的制备方法是将粉状氧化镁调制成浆后加硫酸反应，其突出优点是：浆与硫酸混合时，混合料浆反应温和、平稳，反应容易进行并反应完全，转化成硫酸镁的效率高。整个生产反应过程中基本无粉尘和酸雾产生。熟化固化过程应用回转化成设备，生产封闭连续，整个生产环境洁净，生产流程连续运转，机械化程度高，各工艺参数指标控制科学先进合理，生产效率高。反应中产生的水蒸气，经集中吸收洗涤后排放，整个生产过程中所有物料都循环使用，无废水和固体废物排放，做到清洁生产清洁排放。
具体实施方式
本发明方法所涉及的农用硫酸镁肥，其分子式为：MgSO4.nH2O，其中n一般是0.0～3.0之间的任意数值，且肥料中含有氧化镁矿粉原料里带入的不危害农作物的矿物杂质，其特别之处在于该农用硫酸镁肥由下述方法制备：将氧化镁矿粉和水搅拌均匀调制成氧化镁浆，然后将调好的氧化镁浆送入混合反应器中与连续加入该混合反应器的硫酸进行混合反应，反应温度控制在121℃～155℃之间；反应后的混合料浆被送入回转化成室内进一步反应熟化，并利用所述混合料浆自身的反应热烘烤蒸发出物料中的水分使之干燥固化。反应温度的高低与上述硫酸镁肥分子式中n值的大小有关，一般来说，反应温度与n值的大小成反比。
本发明先将氧化镁矿粉加水调制成浆后再加硫酸反应，其突出优点是浆与硫酸混合时，混合料浆反应温和、平稳，反应容易进行并反应完全，转化成硫酸镁的效率高。
本发明的农用硫酸镁肥的制备方法包括如下步骤：
(1)将氧化镁矿粉和水连续均匀地按1∶1～0.42的重量配比从进料口加入到调浆器中进行机械搅拌调制成均匀的氧化镁浆，调浆器出料口处的氧化镁矿浆固液重量百分比浓度控制在大约50％至70％之间。此处，调浆器采用长方体立式多轴多桨调浆槽，桨轴转数为50至120转/分钟；物料调浆时间控制在30分钟内，如果时间太长矿浆会发生化学反应生成氢氧化镁、碳酸镁等，不利于下一步加酸反应，且会发热固化影响矿浆流动性。所述氧化镁矿粉中氧化镁的含量须大于65％，太低则会影响所制成的硫酸镁肥的质量。
(2)将调好的氧化镁浆从调浆器不断地均匀送入混合反应器中与连续加入该混合反应器的质量百分比浓度为80％至98％的硫酸进行混合反应，所述氧化镁矿粉与该硫酸的重量配比为1∶1.5-1.85，调节硫酸的加入量使得该混合反应器出口处混合料浆的反应温度被控制在121℃～155℃之间，若混合料浆温度过低，则反应不完全，产品质量差，下一步的固化时间长；若混合料浆温度过高，在熟化固化时物料将会烧结烧焦，增加破碎难度或产出废品次品。混合料浆在混合反应器内的反应停留时间控制在2分钟以内。
(3)将反应后的混合料浆连续送入回转化成室内(此设备参照使用普钙生产的定型设备，其结构型号可查磷肥设计手册)进一步反应熟化，并利用混合料浆自身的反应热烘烤蒸发出物料中的水分使之干燥固化，熟化固化停留时间为30至60分钟，若熟化固化时间太短，熟化不够，水分过大时在冷却包装过程中会发生二次升温反应，产品水分大品质不高，包装后容易结块；若熟化固化时间太长，则产品硬度增大，不易破碎，同时回转化成室利用率低、产能低。
(4)将熟化好的混合物料经连续切出、破碎，经慢速输送皮带冷却然后包装，即为粉状硫酸镁肥成品，或经园盘造粒后包装即成颗粒硫酸镁肥成品。
此外，因为步骤(1)中的氧化镁矿浆的特性不适合使用泵输送，所以将所述混合反应器的入口设置在调浆器出口的下方，形成落差设计，使得氧化镁浆可在重力作用下自动流入混合反应器内。
以下为本发明农用硫酸镁肥的制备方法的几个具体实施例：
实施例一、生产100吨硫酸镁肥
1、取氧化镁含量为85％(质量百分比)的氧化镁矿粉36吨，取水25吨，按比例连续均匀加入调浆槽中，经过约3分钟的搅拌至均匀。
2、将调好的粉状氧化镁浆不断送入到混合反应器中，与此同时均匀地将浓度为92.5％(质量百分比)的硫酸65吨按比例配合加入到混合反应器中进行反应，在混合反应器出口处，混合反应料浆出口处的温度约控制在140℃。
3、将反应后的混合反应料浆不断送入回转化成室内停留进行熟化固化，在回转化成室内停留40分钟后，经整形、冷却等，即得到MgSO4.nH2O形态的粉状硫酸镁肥料(内含矿物杂质)。经包装即成为农用硫酸镁肥成品。
实施例二、生产100吨硫酸镁肥
1、取氧化镁含量为70％(质量百分比)的氧化镁矿粉38吨，取水34吨，按比例连续均匀加入调浆槽中，经过约6分钟的搅拌至均匀。
2、将调好的粉状氧化镁浆不断送入到混合反应器中，与此同时均匀地将浓度为98％(质量百分比)的硫酸60吨按比例配合加入到混合反应器中进行反应，在混合反应器出口处，混合反应料浆出口处的温度约控制在150℃。
3、将反应后的混合反应料浆不断送入回转化成室内停留进行熟化固化，在回转化成室内停留50分钟后，经整形、冷却等，即得到MgSO4.nH2O形态的粉状硫酸镁肥料(内含矿物杂质)。经包装即成为农用硫酸镁肥成品。
实施例三、生产100吨硫酸镁肥
1、取氧化镁含量为65％(质量百分比)的氧化镁矿粉42吨，取水25吨，按比例连续均匀加入调浆槽中，经过约8分钟的搅拌至均匀。
2、将调好的粉状氧化镁浆不断送入到混合反应器中，与此同时均匀地将浓度为85％(质量百分比)的硫酸70吨按比例配合加入到混合反应器中进行反应，在混合反应器出口处，混合反应料浆出口处的温度约控制在125℃。
3、将反应后的混合反应料浆不断送入回转化成室内停留进行熟化固化，在回转化成室内停留60分钟后，经整形、冷却等，即得到MgSO4.nH2O形态的粉状硫酸镁肥料(内含矿物杂质)。经包装即成为农用硫酸镁肥成品。
本发明先将氧化镁矿粉加水调制成浆后再加硫酸反应，其突出优点是浆与硫酸混合时，混合料浆反应温和、平稳，反应容易进行并反应完全，转化成硫酸镁的效率高。
本发明的农用硫酸镁肥的制备方法包括如下步骤：
(1)将氧化镁矿粉和水连续均匀地按1∶1～0.42的重量配比从进料口加入到调浆器中进行机械搅拌调制成均匀的氧化镁浆，调浆器出料口处的氧化镁矿浆固液重量百分比浓度控制在大约50％至70％之间。此处，调浆器采用长方体立式多轴多桨调浆槽，桨轴转数为50至120转/分钟；物料调浆时间控制在30分钟内，如果时间太长矿浆会发生化学反应生成氢氧化镁、碳酸镁等，不利于下一步加酸反应，且会发热固化影响矿浆流动性。所述氧化镁矿粉中氧化镁的含量须大于65％，太低则会影响所制成的硫酸镁肥的质量。
(2)将调好的氧化镁浆从调浆器不断地均匀送入混合反应器中与连续加入该混合反应器的质量百分比浓度为80％至98％的硫酸进行混合反应，所述氧化镁矿粉与该硫酸的重量配比为1∶1.5-1.85，调节硫酸的加入量使得该混合反应器出口处混合料浆的反应温度被控制在121℃～155℃之间，若混合料浆温度过低，则反应不完全，产品质量差，下一步的固化时间长；若混合料浆温度过高，在熟化固化时物料将会烧结烧焦，增加破碎难度或产出废品次品。混合料浆在混合反应器内的反应停留时间控制在2分钟以内。
(3)将反应后的混合料浆连续送入回转化成室内(此设备参照使用普钙生产的定型设备，其结构型号可查磷肥设计手册)进一步反应熟化，并利用混合料浆自身的反应热烘烤蒸发出物料中的水分使之干燥固化，熟化固化停留时间为30至60分钟，若熟化固化时间太短，熟化不够，水分过大时在冷却包装过程中会发生二次升温反应，产品水分大品质不高，包装后容易结块；若熟化固化时间太长，则产品硬度增大，不易破碎，同时回转化成室利用率低、产能低。
(4)将熟化好的混合物料经连续切出、破碎，经慢速输送皮带冷却然后包装，即为粉状硫酸镁肥成品，或经园盘造粒后包装即成颗粒硫酸镁肥成品。
此外，因为步骤(1)中的氧化镁矿浆的特性不适合使用泵输送，所以将所述混合反应器的入口设置在调浆器出口的下方，形成落差设计，使得氧化镁浆可在重力作用下自动流入混合反应器内。
以下为本发明农用硫酸镁肥的制备方法的几个具体实施例：
实施例一、生产100吨硫酸镁肥
1、取氧化镁含量为85％(质量百分比)的氧化镁矿粉36吨，取水25吨，按比例连续均匀加入调浆槽中，经过约3分钟的搅拌至均匀。
2、将调好的粉状氧化镁浆不断送入到混合反应器中，与此同时均匀地将浓度为92.5％(质量百分比)的硫酸65吨按比例配合加入到混合反应器中进行反应，在混合反应器出口处，混合反应料浆出口处的温度约控制在140℃。
3、将反应后的混合反应料浆不断送入回转化成室内停留进行熟化固化，在回转化成室内停留40分钟后，经整形、冷却等，即得到MgSO4.nH2O形态的粉状硫酸镁肥料(内含矿物杂质)。经包装即成为农用硫酸镁肥成品。
实施例二、生产100吨硫酸镁肥
1、取氧化镁含量为70％(质量百分比)的氧化镁矿粉38吨，取水34吨，按比例连续均匀加入调浆槽中，经过约6分钟的搅拌至均匀。
2、将调好的粉状氧化镁浆不断送入到混合反应器中，与此同时均匀地将浓度为98％(质量百分比)的硫酸60吨按比例配合加入到混合反应器中进行反应，在混合反应器出口处，混合反应料浆出口处的温度约控制在150℃。
3、将反应后的混合反应料浆不断送入回转化成室内停留进行熟化固化，在回转化成室内停留50分钟后，经整形、冷却等，即得到MgSO4.nH2O形态的粉状硫酸镁肥料(内含矿物杂质)。经包装即成为农用硫酸镁肥成品。
实施例三、生产100吨硫酸镁肥
1、取氧化镁含量为65％(质量百分比)的氧化镁矿粉42吨，取水25吨，按比例连续均匀加入调浆槽中，经过约8分钟的搅拌至均匀。
2、将调好的粉状氧化镁浆不断送入到混合反应器中，与此同时均匀地将浓度为85％(质量百分比)的硫酸70吨按比例配合加入到混合反应器中进行反应，在混合反应器出口处，混合反应料浆出口处的温度约控制在125℃。
3、将反应后的混合反应料浆不断送入回转化成室内停留进行熟化固化，在回转化成室内停留60分钟后，经整形、冷却等，即得到MgSO4.nH2O形态的粉状硫酸镁肥料(内含矿物杂质)。经包装即成为农用硫酸镁肥成品。