本發明屬于礦物肥料(土壤調理劑)技術領域，特別是涉及一種圓顆粒礦物肥料造粒工藝及裝置。
背景技術：
礦物肥料是以沸石、麥飯石、方解石、鉀長石等天然礦物為主要原料制成的一種新型肥料，其中硅肥、硅鈣肥、硅鈣鉀肥、硅鈣鉀鎂肥、鉀鈣肥、鉀硅肥、鉀硅鈣肥等屬于其中一大類，這一類礦物肥料的主要營養成分為能被植物根部吸收的有效氧化硅、有效氧化鈣、有效氧化鉀、有效氧化鎂等，也包括以此類肥料為基礎的衍生產品。
隨著氮、磷、鉀三要素肥料的大量使用，土壤里中量元素(鈣、鎂、硫、硅)和微量元素(鋅、銅、鐵、鉬、錳、硼等)的失衡日趨嚴重。與此同時，社會上對平衡施肥認識度的提高與普及，以及機械化施肥的需要，圓顆粒礦物肥料的需求日益旺盛。影響礦物肥料造粒工藝的因素有兩方面，一個是顆粒濕強度，一個是顆粒干強度；顆粒的濕強度是顆粒形成的基礎，濕強度過低，在造粒過程中容易破碎，顆粒干強度過低，在后期搬運儲存過程中將會破碎、掉粉。市場上現有的礦物肥料造粒工藝，基本采用圓盤造粒、回轉烘干、回轉冷卻、成品篩分的工藝步驟，但在回轉烘干機烘干的過程中顆粒破碎情況較嚴重，整個工藝流程的成品率較低，且圓顆粒礦物肥料的強度一般也較低。
技術實現要素：
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種圓顆粒礦物肥料造粒工藝及裝置。
本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的一個技術方案是：
一種圓顆粒礦物肥料造粒工藝，包括如下步驟：
一)原料配料：將粉狀礦物肥料以及造粒添加劑各組成原料按一定比例進行計量、配料；
二)攪拌混合：配好的各物料在混料機里進行混合攪拌均勻，得到混合物料；
三)造粒：將混合物料輸送至圓盤造粒機進行噴霧造粒，濕顆粒從造粒盤出料口排出；
四)濕顆粒篩分：將上述濕顆粒通過分級滾筒篩，篩分成粒徑分別為<2mm，2～5mm和>5mm三部分，其中粒徑<2mm的濕顆粒重新返回造粒盤，粒徑>5mm的濕顆粒經破碎打散后返回造粒盤；
五)一級烘干：將篩分出的2～5mm粒級的濕顆粒送入回轉烘干機進行二次造粒和部分烘干；
六)二級烘干：將一級烘干后的顆粒送入振動流化床干燥機進行進一步的烘干；
七)冷卻：將二級烘干后的顆粒送入回轉冷卻機進行冷卻；
八)成品篩分：冷卻后的顆粒送入振動篩，篩上物即為成品圓顆粒礦物肥料。
九)成品包裝。
所述粉狀礦物肥料是指硅肥、硅鈣肥、硅鈣鉀肥、硅鈣鉀鎂肥、鉀鈣肥、鉀硅肥、鉀硅鈣肥等，其主要營養成分為能被植物根部吸收的有效氧化硅、有效氧化鈣、有效氧化鉀、有效氧化鎂等，也包括以此類肥料為基礎的衍生產品。
本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的另一個技術方案是：
采用上述工藝生產圓顆粒礦物肥料的造粒裝置，包括順次相連設置的混料機、圓盤造粒機、分級滾筒篩、回轉烘干機、振動流化床干燥機、回轉冷卻機和振動篩。
濕顆粒在滾筒內翻轉、滾動過程中，卡在篩孔中的濕顆粒可被彈出，防止篩孔堵塞，再加上配備的振打設備，滾筒篩用在礦物肥料濕顆粒的篩分上是可行的。分級滾筒篩由于前后部位篩孔尺寸不同，對應料斗接到的物料顆粒大小亦不同，前細后粗，實現分級篩選，從分級滾筒篩前面篩孔落下的小顆粒，重新進入造粒盤，而由分級滾筒篩尾端卸出的大顆粒經破碎打散后也返回到造粒盤。與傳統的“烘干后再進行顆粒篩分，再把篩分后不合格粒徑的干顆粒返回造粒盤的工藝”相比：本發明的優勢在于：1)返回造粒盤這些顆粒的水份與造粒盤濕物料的水份比較接近，可以作為成球母粒，大大提高了成球率，而烘干后的物料返回造粒盤容易導致造粒后的顆粒表皮水份與內部水份不一致，烘干時容易開裂；2)僅僅是粒徑符合要求的濕顆粒進入烘干環節，減輕了后續烘干工序的熱負荷；3)減少了造粒環節的加水量。
采用市場上現有的礦物肥料造粒工藝，回轉烘干機烘干的過程中圓顆粒礦物肥料破碎率較高。針對礦物肥料特定的物性，我們開展了大量的試驗，研究了圓顆粒礦物肥料顆粒強度、顆粒破碎率與顆粒水份的關系，提出了兩級烘干的技術方案。在一級烘干的過程中采用回轉烘干機，回轉烘干機內部分為三個區，從進料端開始為第一區，依次為第二區和第三區，第一區未設置揚料板，顆粒在筒體內轉動過程中不斷擠壓、揉搓將顆粒內的水份逐漸排出至表面，在熱風的作用下水份被帶走，起到二次造粒的作用，并且由于物料的粘結性以及表面液膜的自然揮發，有助于顆粒強度的提高；第二區和第三區設計特定結構形式的揚料板，一方面有助于顆粒的烘干換熱，另一方面又能保護顆粒幾乎不破碎。二級烘干采用振動流化床干燥機。烘干環節一系列措施的目的都是減少顆粒的破碎。
本發明的技術核心有兩點：其一，濕顆粒篩分可以將粒徑不符合要求的濕顆粒返回圓盤造粒機作為造粒母球，大大提高了造粒環節的成球率，減輕了烘干熱負荷和減少了造粒環節加水量；其二，一級烘干后、進入二級烘干前顆粒水份的設定值以及一級烘干設備和二級烘干設備的選擇充分考慮了礦物肥料這種特定物性的物料的顆粒強度、顆粒破碎率與水份之間的關系，確保烘干環節較低的顆粒破碎率。
本發明具有的優點和積極效果是：1)造粒圓盤成球率高，烘干環節顆粒破碎率低，整個系統成品率高；2)造粒工藝先進，烘干成本低，需水量少；3)圓顆粒礦物肥料產品顆粒強度高，球形度好，市場認可度高。
附圖說明
圖1是本發明圓顆粒礦物肥料造粒工藝流程圖。
圖中：帶箭頭虛線為氣流方向，帶箭頭實線為料流方向，1-粉狀礦物肥料，2-造粒添加劑，3-第一混料機，4-第二混料機，5-穩料倉，6-圓盤造粒機，7-噴霧系統，8-分級滾筒篩，9-破碎機，10-回轉烘干機，11-振動流化床干燥機，12-回轉冷卻機，13-振動篩，14-包裝機，15-圓顆粒礦物肥料，16-熱風爐，17-第一收塵器，18-第二收塵器。
具體實施方式
為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：
一種圓顆粒礦物肥料造粒工藝，包括如下步驟：
一)原料配料：將粉狀礦物肥料以及造粒添加劑各組成原料按一定比例進行計量、配料；
二)攪拌混合：配好的各物料在混料機里進行混合攪拌均勻，得到混合物料；
三)造粒：將混合物料輸送至圓盤造粒機進行噴霧造粒，濕顆粒從造粒盤出料口排出；
四)濕顆粒篩分：將上述濕顆粒通過分級滾筒篩，篩分成粒徑分別為<2mm，2～5mm和>5mm三部分，其中粒徑<2mm的濕顆粒重新返回造粒盤，粒徑>5mm的濕顆粒經破碎打散后返回造粒盤；
五)一級烘干：將篩分出的2～5mm粒級的濕顆粒送入回轉烘干機進行二次造粒和部分烘干；
六)二級烘干：將一級烘干后的顆粒送入振動流化床干燥機進行進一步的烘干；
七)冷卻：將二級烘干后的顆粒送入回轉冷卻機進行冷卻；
八)成品篩分：冷卻后的顆粒送入振動篩，篩上物即為成品圓顆粒礦物肥料。
九)成品包裝。
粉狀礦物肥料是指硅肥、硅鈣肥、硅鈣鉀肥、硅鈣鉀鎂肥、鉀鈣肥、鉀硅肥、鉀硅鈣肥等，其主要營養成分為能被植物根部吸收的有效氧化硅、有效氧化鈣、有效氧化鉀、有效氧化鎂等，也包括以此類肥料為基礎的衍生產品。
請參見圖1，采用上述工藝生產圓顆粒礦物肥料的造粒裝置，包括順次相連設置的混料機、圓盤造粒機、分級滾筒篩、回轉烘干機、振動流化床干燥機、回轉冷卻機和振動篩。
在本實施例中，混料機和圓盤造粒機之間設有穩料倉，混料機分為順次相連的第一混料機和第二混料機，第一混料機進行粗混，第二混料機進行精混，圓盤造粒機一側設置噴霧系統，分級滾筒篩的尾端與圓盤造粒機之間設有破碎機。
本實施例的工作原理：
請參見圖1，粉狀礦物肥料1與造粒添加劑2經計量、調配后送入第一混料機3進行粗混，然后再送入第二混料機4進行精混，確保混合均勻；混合均勻的物料通過提升設備提升到穩料倉5，然后喂料至圓盤造粒機6的造粒盤，水經噴霧系統7中高壓氣體霧化后經不同噴嘴噴入造粒盤，力爭物料與水較大面積接觸，不至于使物料局部過濕或過干；濕顆粒從造粒盤出料口排出后送入分級滾筒篩8，分級滾筒篩8前面一段篩孔尺寸較小(2mm)，后面一段篩孔較大(5mm)，濕顆粒在分級滾筒篩8中翻滾向前移動過程中，首先<2mm的顆粒落入2mm篩孔下方對應的料斗中，接著2～5mm的顆粒落入5mm篩孔下方對應的料斗中，最后>5mm的顆粒由分級滾筒篩8尾部卸出；從分級滾筒篩前面篩孔落下的<2mm小顆粒重新送入造粒盤，而由分級滾筒篩尾端卸出的>5mm大顆粒經破碎機9破碎后也回到造粒盤，粒徑在2～5mm范圍內的顆粒則進入回轉烘干機10開始烘干；在回轉烘干機10內烘干到一定水份后，顆粒被輸送到振動流化床干燥機11，在振動力作用下顆粒沿水平面流化床拋擲，向前連續運動，干燥顆粒由排料口排出；經過二級烘干后的顆粒肥料溫度較高，易結塊，送入回轉冷卻機12進行冷卻；冷卻后的顆粒肥料送入振動篩13進行篩分，將回轉冷卻機12內出現的碎球、粉末等排除后，篩上物即為符合粒徑需求的圓顆粒礦物肥料，經包裝機14包裝后，圓顆粒礦物肥料15出廠或儲存。
回轉烘干機10和振動流化床干燥機11烘干所用的熱空氣由熱風爐16供給，但不限于此，在有條件的情況下也可以使用其它熱源。
回轉烘干機10和振動流化床干燥機11烘干顆粒物料后的濕空氣經第二收塵器18除塵后由煙囪排出，回轉冷卻機12出來的氣體和其他各環節的含塵氣體經第一收塵器17除塵后由煙囪排出。
上述實施例中分級滾筒篩的篩孔尺寸可以根據需要進行設置，如1mm和4mm；上述實施例中分級滾筒篩也可以用滾筒篩代替，也就是說將濕顆粒僅分為粒徑<2mm和>2mm兩部分，其中粒徑<2mm的濕顆粒重新返回造粒盤，粒徑>2mm的濕顆粒進入烘干、冷卻環節，最后在成品篩分環節將>5mm的顆粒篩選出來，經破碎后再返回造粒工序前。
上述實施例中冷卻工序也可以采用振動流化床冷卻機等其他型式的冷卻機。
上述實施例中成品篩分工序也可以采用回轉篩等其他型式的篩分機。
盡管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發明的保護范圍之內。