一种农用复合肥防结块剂及其制备方法

摘要

一种农用复合肥防结块剂，该防结块剂的原料组成及其重量份比为：生物质灰80‐96、改性剂2‐10、晶相控制剂2‐10，且改性剂为氢化牛脂胺、脂肪酸钠、磷酸酯、石蜡中的至少一种，晶相控制剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种；制备时，先将生物质灰、改性剂按所需比例加入螺旋挤压机内进行改性以形成改性物料，然后将改性物料、晶相控制剂同时倒入冷却缸中，并于改性物料冷却的过程中将改性物料与晶相控制剂混合均匀。本发明不仅提高了防结块剂的防结块效果，而且降低了生产成本。

权利要求

1.一种农用复合肥防结块剂，其特征在于该防结块剂的原料组成及其重量份比为：生物质灰80‐96、改性剂2‐10、晶相控制剂2‐10，其中，所述改性剂为氢化牛脂胺、脂肪酸钠、磷酸酯中的至少一种，晶相控制剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种农用复合肥防结块剂，其特征在于：所述生物质灰为生物质原料用于生物质电厂燃烧发电后产生的生物质灰。

3.一种权利要求1所述的农用复合肥防结块剂的制备方法，其特征在于该制备方法依次包括以下步骤：步骤一：将生物质灰、改性剂按所需比例加入螺旋挤压机内进行改性以形成改性物料，其中，所述改性时间为3‐6min，改性温度为90‐95℃，改性压力为0.3‐0.6MPa；

步骤二：先在将改性物料倒入冷却缸的同时加入晶相控制剂，然后于改性物料冷却的过程中将改性物料与晶相控制剂混合均匀，待改性物料冷却至室温即可完成农用复合肥防结块剂的制备。

说明书

一种农用复合肥防结块剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于化工化肥助剂领域，涉及一种农用复合肥防结块剂及其制备方法，具体适用于降低生产成本，增强防结块效果。

背景技术

[0002] 在复合肥的贮存过程中，由于复合肥吸收水份及复合肥颗粒间及颗粒内部的水份迁移，复合肥极易结块和粉化。随着市场竞争，市场要求复合肥不能够结块及粉化，因此普遍采用防结块剂以防止复合肥的结块。

[0003] 粉剂防结块剂普遍采用滑石粉、沸石粉等惰性矿物粉末，具有成本低使用方便的特点，但这些惰性粉末为不可再生资源，且颜色普遍为灰白色，不适合黑色的生物复合肥及有机复合肥。

[0004] 中国专利：授权公告号为CN101747115B，授权公告日为2012年12月19日的发明专利公开了一种天然可降解复合肥防结块剂及其制造方法，该天然可降解复合肥防结块剂由稻谷壳80%‐90%，添加剂10%‐20%组成，添加剂为C4‐C30的硬脂酸、C4‐C30的硬脂酸盐、C4‐C30的醇或石蜡，制造方法：将原料给入磨机进行粉碎至500‐2500目，再将粉碎后的原料给入改性机中在温度为10‐150℃进行3‐10 分钟的改性处理得天然可降解复合肥防结块剂。虽然该发明提供了一种纯天然环保、便于农作物吸收、增强肥效、保护土壤、促使有机物还田的天然可降解复合肥防结块剂，但仍有以下缺陷：

[0005] 1、该发明选用稻谷壳作为原料，在制备过程中需将稻谷壳粉碎至500‐2500目，因此需要使用粉碎设备，生产成本较高；

[0006] 2、该发明采用连续式的涡流式粉体表面改性机或高速加热混合捏合机作为改性机，前者设备投资较高，后者为间歇式生产、效率低。

发明内容

[0007] 本发明的目的是克服现有技术中存在的生产成本较高的问题，提供一种能够显著降低生产成本的农用复合肥防结块剂及其制备方法。

[0008] 为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

[0009] 一种农用复合肥防结块剂，该防结块剂的原料组成及其重量份比为：生物质灰80‐96、改性剂2‐10，其中，所述改性剂为氢化牛脂胺、脂肪酸钠、磷酸酯、石蜡中的至少一种。

[0010] 所述生物质灰为生物质原料用于生物质电厂燃烧发电后产生的生物质灰。

[0011] 所述防结块剂的原料组成还包括晶相控制剂，所述晶相控制剂与生物质灰的质量比为2‐10∶80‐96。

[0012] 所述晶相控制剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。

[0013] 一种上述农用复合肥防结块剂的制备方法，该制备方法依次包括以下步骤：

[0014] 步骤一：将生物质灰、改性剂按所需比例加入螺旋挤压机内进行改性以形成改性物料，其中，所述改性时间为3‐6min，改性温度为90‐95℃，改性压力为0.3‐0.6MPa；

[0015] 步骤二：将改性物料倒入冷却缸中冷却至室温，此时，即可完成农用复合肥防结块剂的制备。

[0016] 所述防结块剂的原料组成还包括晶相控制剂，所述晶相控制剂与生物质灰的质量比为2‐10∶80‐96；

[0017] 所述步骤二还包括将晶相控制剂加入冷却缸中与改性物料混合均匀的操作。

[0018] 所述将晶相控制剂加入冷却缸中与改性物料混合均匀的操作是指：先在将改性物料倒入冷却缸的同时加入晶相控制剂，然后于改性物料冷却的过程中将改性物料与晶相控制剂混合均匀。

[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：

[0020] 1、本发明一种农用复合肥防结块剂的原料组成及其重量份比为生物质灰80‐96、改性剂2‐10，且改性剂为氢化牛脂胺、脂肪酸钠、磷酸酯、石蜡中的至少一种，一方面，生物质灰作为本防结块剂的原料，其细度达到1000目以上，可以直接使用，无需粉碎，且生物质灰为生物质经燃烧等过程后的剩余产物，其成本低廉，另一方面，由于生物质灰与改性剂的结合能力较强，因此改性所需的改性剂较少，其改性成本较低。因此，本发明的生产成本较低。

[0021] 2、本发明一种农用复合肥防结块剂中生物质灰为生物质原料用于生物质电厂燃烧发电后产生的生物质灰，该类生物质灰不仅成本更低、来源稳定，而且为生物质电厂的固废处理提供了一条有效途径，同时还能提高产品的附加值。因此，本发明不仅为生物质电厂的固废处理提供了一条有效途径，而且提高了产品的附加值。

[0022] 3、本发明一种农用复合肥防结块剂的原料组成还包括作为晶相控制剂的十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠同时具有较强的亲水性以及疏水性，加入到防结块剂中不仅可以吸收化肥颗粒表面的游离水及迁移水份，使化肥颗粒之间的重结晶现象大大减少，而且能够防止化肥颗粒之间在已重结晶的状况下形成更为牢固的重结晶体，从而进一步增强防结块剂的防结块效果。因此，本发明有效提高了防结块剂的防结块效果。

[0023] 4、本发明一种农用复合肥防结块剂的制备方法中步骤一采用普通螺旋挤压机进行3‐6min的改性处理，其改性时间短、成本低，且可连续生产、效率高，步骤二包括先在将改性物料倒入冷却缸的同时加入晶相控制剂，然后于改性物料冷却的过程中将改性物料与晶相控制剂混合均匀，该操作同时完成了将改性物料的冷却及其与晶相控制剂的混合操作，工艺及设备简单，且不会影响防结块剂的防结块效。因此，本发明不仅简化了生产工艺，而且降低了成本。

具体实施方式

[0024] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

[0025] 一种农用复合肥防结块剂，该防结块剂的原料组成及其重量份比为：生物质灰80‐96、改性剂2‐10，其中，所述改性剂为氢化牛脂胺、脂肪酸钠、磷酸酯、石蜡中的至少一种。

[0026] 所述生物质灰为生物质原料用于生物质电厂燃烧发电后产生的生物质灰。

[0027] 所述防结块剂的原料组成还包括晶相控制剂，所述晶相控制剂与生物质灰的质量比为2‐10∶80‐96。

[0028] 所述晶相控制剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。

[0029] 本发明一种农用复合肥防结块剂的原料组成及其作用说明如下：

[0030] 本发明以生物质灰、改性剂、晶相控制剂作为原料，并将它们的质量比控制在80‐96∶2‐10∶2‐10，在有效控制生产成本的同时显著改善了防结块剂的防结块效果，且不会影响复合肥的肥效；同时，本防结块剂为黑色粉末，特别适用于有机复合肥及生物复合肥，使复合肥表面更光滑，色泽更光亮。

[0031] 生物质灰：生物质灰为生物质经燃烧等过程后剩余的物质，一方面，其具有惰性粉末的特性，经改性后加入复合肥中能起到很好的防结块作用，同时，生物质灰的硅酸盐含量为40%‐80%，钾盐含量为5%‐20%，且灰份中还含有锰、镁、锌、硼等对农作物有益的微量元素，能够有效增加肥效，另一方面，本发明利用生物质灰制备防结块剂，既能为生物质灰的处理提供了一条有效途径，又能提高产品的附加值，尤其对于生物质电厂燃烧发电后产生的生物质灰，若不及时对其进行处理，会造成环保问题，另外，生物质灰为可再生资源，属于环保型产品，对农田、作物不会造成污染及毒害。

[0032] 改性剂：本发明中改性剂选自氢化牛脂胺、脂肪酸钠、磷酸酯、石蜡中的至少一种，属于疏水性表面活性剂，其一端是极性基团，另一端为较大分子量的疏水基团，在一定的温度及压力下，改性剂的极性基团通过氢键与生物质灰表面的羟基及极性基团相结合，从而有效减少生物质灰颗粒表面的羟基及极性基团，使得改性后的生物质灰外表面上分布有大量的疏水基团，具有强疏水性，当改性后的生物质灰附着于化肥颗粒表面时，可以有效阻断外部水份与化肥颗粒间的水份迁移，从而达到防结块的目的，其中，与脂肪酸钠、石蜡相比，氢化牛脂胺、磷酸酯具有更强的极性，更容易与生物质灰结合，其改性效果更佳。

[0033] 晶相控制剂：本发明中选用十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠作为晶相控制剂，这两种晶相控制剂的成本较低、易得、应用范围较广。

[0034] 一种上述农用复合肥防结块剂的制备方法，该制备方法依次包括以下步骤：

[0035] 步骤一：将生物质灰、改性剂按所需比例加入螺旋挤压机内进行改性以形成改性物料，其中，所述改性时间为3‐6min，改性温度为90‐95℃，改性压力为0.3‐0.6MPa；

[0036] 步骤二：将改性物料倒入冷却缸中冷却至室温，此时，即可完成农用复合肥防结块剂的制备。

[0037] 所述防结块剂的原料组成还包括晶相控制剂，所述晶相控制剂与生物质灰的质量比为2‐10∶80‐96；

[0038] 所述步骤二还包括将晶相控制剂加入冷却缸中与改性物料混合均匀的操作。

[0039] 所述将晶相控制剂加入冷却缸中与改性物料混合均匀的操作是指：先在将改性物料倒入冷却缸的同时加入晶相控制剂，然后于改性物料冷却的过程中将改性物料与晶相控制剂混合均匀。

[0040] 本发明一种农用复合肥防结块剂的制备方法的原理说明如下：

[0041] 本发明首先采用改性剂对生物质灰进行改性，使其具有很强的疏水性，再加入晶相控制剂来进一步改善防结块效果，优异的防结块效果使得本防结块剂特别适用于有机复合肥及生物复合肥的防结块，其原因为有机复合肥、生物复合肥的水份含量高，属于极易结