基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法与流程

本发明涉及缓控释肥料加工制造，具体涉及一种基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法。

背景技术：

1、轻简化是推动农业现代化的重要措施之一，随着城市化进程加快，农村青壮年劳动力减少，劳动密集型的传统精耕细作栽培暴露出用工多、投入大、效益低的问题，严重制约了农业生产的可持续发展。随着土地集约化、规模化生产经营，减少用工、提高效率必将成为现代农业的发展方向。轻简化栽培技术具有省时省力、成本更低、效率更高的优势。缓控释肥作为一种新型肥料，符合农业对轻简化栽培的需要，也更适应我国农业绿色发展的现状。缓控释肥能够克服速效化肥养分供应与农作物养分吸收在时间上不匹配的天然矛盾，实现养分释放与作物在整个生育期的吸收同步。此外，还避免了肥料在土壤中的无效化以及高盐浓度对作物造成烧苗或伤根，实现一季作物一次性基施，节省人力劳动成本。

2、缓控释肥是在颗粒肥料的表面包裹可以生物降解的有机类包膜材料，由于普通颗粒肥料表面粗糙且毛刺很多，在包膜时候很容易形成包膜孔隙和薄层，从而使生产的缓控释包膜肥料成品初期养分释放率高，增加包膜厚度虽然可以改善，但却大幅提高了生产成本，因此对颗粒肥料表面进行抛光，打磨处理表面凸起毛刺，减少颗粒表面毛刺数量是生产环节的关键技术。国内主流控释肥生产工艺多为间歇式生产工艺路线，对连续式生产工艺过程的颗粒表面抛光打磨研究很少，由于连续式生产工艺较间歇式工艺更易实现生产过程的全自动化控制，因此解决连续式生产工艺的过程瓶颈对控释肥料行业生产工艺的自动化、数字化发展尤其重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种在连续式控释颗粒型肥料生产系统中的肥料包膜前预处理抛光方法，经本发明的方法处理后，待包膜肥料颗粒表面上的一些凸起毛刺被打磨平整，有效减少了因表面毛刺导致的颗粒表面的膜材料薄层及包膜孔隙现象。

2、为解决背景技术需要解决的问题，本发明采用以下步骤：

3、基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，包括以下步骤：

4、s1：将颗粒肥料核芯预热，在表面熔融状态时加入去离子水，使其在装置中与所述颗粒肥料接触打磨，得到粗制打磨肥料颗粒；

5、s2：将所述粗制打磨肥料颗粒进行喷蜡打磨，得到预处理后肥料颗粒核芯。

6、将颗粒肥料进分级筛进行筛分，把颗粒肥料中的粉末和大颗粒杂物去除；

7、所述步骤包括将分筛后的颗粒肥料按预设定流量经过电子计量后进入预热抛光筒体，使颗粒在滚筒中逆时针转动，筒体内热空气流动方向与肥料颗粒运行方向一致。

8、待颗粒肥料进入预热筒体内一定距离预热后将经过计量的去离子水喷入肥料颗粒表面，加入的去离子水及筒体内循环的水蒸汽使已经预热的肥料颗粒表面发生部分溶解和软化，肥料颗粒与滚筒、抄板、热空气和颗粒之间的摩擦运动使肥料颗粒表面凸起毛刺部分被打磨抛光。

9、随着肥料颗粒在预热筒体内运动过程中的持续加热，在预热筒体最后段加入喷蜡装置，蜡是经过熔融的液体状态加入，蜡通过流动状态在肥料颗粒表面形成均匀涂布，能使颗粒表面凸起的毛刺被覆盖即可进入后续包膜工段。

10、去离子水来源为车间蒸汽冷凝水，加去离子水量按预热肥料质量设定量的0.1-1％。换热主要原理是使用动态计量秤将颗粒肥料均匀输送至预热筒体内，利用进入预热筒体内热空气将肥料进行加热，肥料被加热到一定温度后与定量喷洒的去离子水接触使肥料表面处于溶解或表皮软化状态，并在特定抄板布置的筒体内通过肥料颗粒与筒体及相互间滚动摩擦，打磨肥料颗粒表面凸起毛刺，使肥料颗粒表面变光滑，抛光使用去离子水量占需要抛光肥料质量的比例为0.1-1％，预热筒体内热空气进口温度为120℃-160℃，尾部温度为70℃-120℃，去离子水抛光后肥料表面还会有一些凸起毛刺，需要进一步在肥料颗粒表面进行喷蜡打磨处理，该实施步骤是在肥料经抛光后再喷涂定量的蜡，经过抛光喷蜡的肥料颗粒表面凸起毛刺数量显著减少，能提升后续包膜工段效率；通过对于肥料颗粒原材料的预处理，从而提高后续包膜步骤以及释控肥料的效率，与传统的仅在包膜阶段加厚完全不同。

11、所述抛光助剂蜡是动物、植物或矿物所产生的油质，是几种高级烷烃的混合物，作为颗粒肥料抛光助剂使用的低熔点蜡更容易在土壤中被降解。

12、优选的，所述颗粒肥料包括高塔工艺、转鼓工艺或喷浆工艺生产的球形圆颗粒或椭圆颗粒的有机或无机肥料。

13、优选的，所述预热装置包括预热抛光滚筒、布袋除尘器、送风机和空气换热器中的一种或两种以上的组合。

14、优选的，所述去离子水添加量为预热颗粒肥料质量的0.1-1％。

15、优选的，步骤s1中，所述装置包括滚筒，所述滚筒直径为1600-2200mm，长度为16000-24000mm，滚筒倾角为2-5°，转速为3-6r/min。

16、优选的，所述肥料颗粒在滚筒内顺时针转动，所述滚筒内的热风风量为150-400m3/min。

17、优选的，所述肥料颗粒在预热抛光滚筒内停留时间为6-20min。

18、优选的，所述预热滚筒内热空气进口温度为120-160℃，预热滚筒热空气出口尾部温度为70-120℃。

19、优选的，所述蜡使用52-75号蜡，蜡使用量为颗粒肥料质量的0.1-0.6％。

20、所述蜡使用量需要根据去离子水打磨后的情况确定，一般控制在0.1-0.6％内，对去离子水打磨后颗粒表面光滑度较差的则需要加大用量。

21、有益效果

22、与现有技术相比，本发明提供的一种基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，具备以下有益效果：

23、1、抛光助剂使用的去离子水是蒸汽冷凝水，对颗粒肥料的物理化学性质没有改变，去离子水在预热筒体内与120℃热空气接触后部分变为水蒸汽，由于控释肥料的连续式工艺生产装置预热抛光筒体采用的加热气体内循环，去离子水被加热形成的水蒸气能显著增大与肥料颗粒表面的接触面积，因此在节省生产成本的同时，通过高效利用水蒸汽的理化性质达到软化肥料加速预处理的技术效果；

24、2、抛光助剂蜡是动物、植物或矿物所产生的油质，是几种高级烷烃的混合物，作为颗粒肥料抛光助剂使用的低熔点蜡更容易在土壤中被降解，对环境友好。

25、3、抛光助剂使用后颗粒抛光效果更好，能显著提高包膜效率和降低膜材料用量，从而大大提高生产效率。

技术特征：

1.基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，所述颗粒肥料包括高塔工艺、转鼓工艺或喷浆工艺生产的球形圆颗粒或椭圆颗粒的有机或无机肥料。

3.根据权利要求1所述的基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，所述预热的装置包括预热抛光滚筒、布袋除尘器、送风机和空气换热器中的一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，所述去离子水添加量为预热颗粒肥料质量的0.1-1％。

5.根据权利要求1所述的基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，步骤s1中，所述装置包括滚筒，所述滚筒直径为1600-2200mm，长度为16000-24000mm，滚筒倾角为2-5°，转速为3-6r/min。

6.根据权利要求5所述的基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，所述肥料颗粒在滚筒内顺时针转动，所述滚筒内的热风风量为150-400m3/min。

7.根据权利要求5所述的基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，所述肥料颗粒在预热抛光滚筒内停留时间为6-20min。

8.根据权利要求5所述的基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，所述预热滚筒内热空气进口温度为120-160℃，预热滚筒热空气出口尾部温度为70-120℃。

9.根据权利要求1所述的基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，步骤s2中，所述蜡为52-75号蜡。

10.根据权利要求1所述的基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，其特征在于，步骤s2中，所述蜡的用量为颗粒肥料质量的0.1-0.6％。

技术总结本发明提供一种基于连续式缓控释肥系统的肥料核芯预处理方法，该工艺肥料升温加热体系通过进行气体内循环流动，预热之后的肥料颗粒表面抛光主要是将肥料颗粒表面上的一些凸起毛刺打磨平整，利用进入预热筒体内热空气将肥料进行加热，肥料被加热到一定温度后与定量喷洒的去离子水接触使肥料表面处于溶解或表皮软化状态，并在特定抄板布置的筒体内通过表面溶解或表皮软化的肥料颗粒与筒体及相互间滚动摩擦打磨肥料颗粒表面凸起毛刺，使肥料颗粒表面变光滑，去离子水抛光后需要进一步在肥料颗粒表面进行喷蜡打磨处理，进一步将肥料颗粒表面凸起毛刺被覆盖，能显著提升后续包膜工段效率。技术研发人员：郭武松,武良,陈宏坤,王小蒙,高璐阳,房福力,叶坤国,曾锐,吕勇,马红菊,张建受保护的技术使用者：新洋丰农业科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29