CN100494123C - 水稻用缓/控释肥料生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所研制的水稻用缓/控释肥料，是根据各种类型水稻各生育期对氮、磷、钾养分的需求特点，用自行研制的系列胶结剂和包膜胶结剂制备不同时段释放养分的胶结型和包膜胶结型缓释肥料，通过“异粒变速”工艺，使肥料养分释放时段或释放速率与各种类型水稻各生育期需求养分规律基本一致，做到一次施肥可满足各种类型水稻全生育期对氮、磷、钾的养分需求。
Description
本发明属于农业、生态环境领域。
本发明所涉及的一些专用词限定如下含义：
1、缓释肥：指肥料养分特别是氮素在土壤中具有缓慢释放的效果。目前国内外所采用的缓释标准是以氮在24小时内水溶出率和48小时内土柱淋出率或微分溶出率为指标，在田间尚未有统一标准。与国内几位著名肥料专家讨论结果(仅作为参考指标)，肥料氮素在土壤中(土壤含水量为田间最大持水量的70％～80％)释放时间为20天以上，方可称为缓释肥料。
2、胶结型缓释肥：采用具有缓释性能的胶结(粘结)剂制备的颗粒肥料，该肥料中的养分(氮、磷、钾)在土壤中缓慢释放，养分释放时间长短取决于胶结(粘结)剂的性质。
3、包膜型缓释肥：采用可以成膜的材料(又称包膜剂)包裹在尿素或复合(混)肥颗粒表面，使肥料氮具有缓慢释放的作用，释放时间长短取决于包膜材料的性质和包膜的厚度。
4、包膜胶结型缓释肥：在胶结型缓释肥颗粒表面再包裹一层膜而形成的缓释肥料，从而延长了肥料养分的释放时间。
5、氮素释放时段：指肥料氮在某一时间段内基本上从肥料中释放至土壤中。
6、异粒变速：所谓异粒变速，是将不同胶结剂和包膜胶结剂生产的颗粒肥料按比例进行组合并掺混均匀，该肥料组合中不同肥料颗粒的养分释放速率(或释放时段)是不一样的。
本发明的目的
将不同时段释放养分的胶结型和包膜胶结型缓释肥料，通过“异粒变速”工艺，按水稻各生长发育期养分(N，P2O5，K2O)需求比例通过掺混成为水稻专用缓/控释肥料。
本发明的详细描述
水稻施肥一直是个复杂的问题，其原因有三，一是我国水稻种植区域大，南起海南岛，北至黑龙江，气候条件、土壤类型均相差太大；二是水稻分早稻、中稻、晚稻；三是品种繁多，营养特性各异，过去有籼稻、粳稻之分，近年来又有杂交稻、超级稻、直播稻之别。这是肥料界很少有人研究水稻专用肥的根本原因。至于水稻专用缓/控释肥，至今国内外尚无人问津。
1、水稻各生育期的营养特性
1.1 早稻：本田全生育期80—90天，一般4月下旬插秧，7月中旬收割，生长处于气温由低逐渐升高的季节，品种基本上为常规水稻品种，也有部分杂交稻。早稻营养生长与生殖生长重叠，界限不明显，双季早稻一般移栽后15—20天达到分蘖高峰，分蘖至孕穗期吸收氮、磷、钾养分占吸收总量的80％，后期为20％；杂交早稻前、中期吸收养分量占全生育期的60％左右，后期占40％左右。以氮为基准，早稻最佳施肥量为9—10kgN/亩。
1.2 晚稻：目前各地双季晚稻品种基本上为优质粳稻，也有部分杂交稻(湖南)，本田生育期90多天，一般7月20日左右插秧，10月20日左右收获。与双季早稻相反，双季晚稻生长处于气温由高逐渐降低的季节，前期吸氮多，占全生育期吸氮总量的30％，中期占50％左右，后期占20％左右。单季晚稻多为超级稻，本田生育期为100—110天，在长江流域一般6月20日左右插秧，9月30日左右收割。由于单季晚稻生育期较长，有明显的分蘖、拔节、抽穗长穗阶段，单季晚稻吸收氮、磷、钾养分比例，前中期占75％，后期占25％，最佳施肥量(以N计)：双季晚稻10kgN/亩，单季晚稻12kgN/亩。
1.3 中稻：目前种植的中稻多为杂交稻，本田的生育期为100—110天，在长江流域一般5月上旬插秧，8月中、下旬收割。营养生长与生殖生长的关系为衔接型，吸收养分有两个明显的高峰期，一是分蘖期，一是幼穗分化期，而且后期吸收养分的数量比前期高，营养生长期与生殖生长期养分比例(以N计)大致为40％：60％。一般一季中稻最佳施肥量(以N计)为12kg/亩。
各种类型水稻全生育期吸收氮、磷、钾的比例大致为N:P2O5:K2O＝1:0.5:0.8。
2、申报本专利的前期工作
2.1 研制了8种水溶性(或胶团水溶液)而又具有不同缓释性能的胶结(粘结)剂和包膜胶结剂。
2.1.1 有机复混肥造粒粘结剂(申请号：02123522.8，公开号：CN1390812A，见本发明人2002年7月2日提交的发明专利申请书)；
2.1.2 纳米级腐殖酸类混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：02123975.4，公开号：CN1390877A，见本发明人2002年7月11日提交的发明专利申请书)；
2.1.3 纳米级废弃塑料一淀粉混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：02125678.0，公开号：CN1388169A，见本发明人2002年7月26日提交的发明专利申请书)；
2.1.4 纳米级粘土—聚酯混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：02126009.5，公开号：CN1414033A，见本发明人2002年8月9日提交的发明专利申请书)；
2.1.5 纳米级磺化木质素混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：02149247.6，公开号：CN1417173A，见本发明人2002年11月11日提交的发明专利申请书)；
2.1.6 纳米级烯烃类化合物—淀粉混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：200310116857.1，公开号：CN1546543A，见本发明人2003年12月1日提交的发明专利申请书)；
其生产方法为：
(1)甲基丙烯酸羟乙酯乳液制备
选择北京东光化工厂生产的液态甲基丙烯酸羟乙酯，加入北京金鱼科技股份有限公司生产的金鱼牌洗涤灵溶液，加入量10％～15％，充分搅拌后即生成完全溶于水的甲基丙烯酸羟乙酯乳液。
(2)丙烯腈乳液制备
选择北京东光化工厂生产的液态丙烯腈，加入表面活性剂吐温-20乳化，加入量5％～10％，充分搅拌均匀后，加入金鱼牌洗涤灵溶液，加入量10％～15％，混合均匀后即生成丙烯腈乳化水溶液。
(3)交联淀粉溶液的制备(见本发明人2002年7月26日提交的02125678.0发明专利申请书)
A、淀粉糊化：用冷水将淀粉(小麦、玉米、马铃薯)分散(淀粉浓度为15％～20％)，在搅拌下加热60～90℃(视淀粉种类不同，温度稍有差异，)糊化1小时，再冷却至室温(20～35℃)。
B、交联淀粉：用硫酸调pH至2.0～3.0，再慢慢加入40％的工业甲醛，加入量为淀粉量的0.7％～0.8％，升温至40℃左右，搅拌30～60min。冷却后加入氨水调pH至7左右，多余的甲醛与NH3起反应。
(4)纳米级甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯腈-淀粉混聚物制备
将甲基丙烯酸羟乙酯乳化液、丙烯腈乳化液、交联淀粉溶液分别放入高剪切设备(见本发明人2002年7月2日提交的发明专利申请)中，容积比为1:1:2，在3万r/min速度下高剪切5～10min，即生成纳米级甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯腈-淀粉胶团混聚水溶液，或称纳米级烯烃类化合物—淀粉混聚物。
2.1.7 纳米级腐殖酸类—废弃塑料—淀粉混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：200310116855.2，公开号：CN1546607A，见本发明人2003年12月1日提交的发明专利申请书)
其生产方法为：
(1)纳米级腐殖酸混聚物生产工艺
原料选择：A、风化煤：腐殖酸含量45％以上，Ca含量5％以上，Si含量1％以上。目前尚未制定风化煤的国家标准，按《GB8173—87农用粉煤灰中污染物控制标准》对原料成分分析，重金属含量必须符合国家标准。B、塑料：选择废弃的聚苯乙烯泡沫塑料、塑料薄膜(包括食品袋)。
生产工艺：A、风化煤原料烘干，球磨机粉碎，过200目筛孔(筛孔直径0.074mm)B、在带搅拌装置的反应釜中加入20％稀硫酸和10％稀盐酸混合酸溶液，盐酸加入量视钙、硅化合物含量而定，风化煤与H2SO4-HC1混合酸质量比为1:2，反应时间1.5～2.0h。化学反应结束后，用石灰乳液中和至pH7.0左右。C、加入分散剂十二烷基苯磺酸钠，加入量为5％～10％，溶解并搅拌均匀。D、上述反应生成物放入高剪切设备(见本发明人2002年7月2日提交的02123522.8发明专利申请书)，转速3万r/min，高剪切时间10min左右，即生成纳米级腐殖酸混聚物。
(2)纳米级废弃塑料—淀粉混聚物生产工艺
(见本发明人2002年7月26日提交的02125678.0发明专利申请书)
A、废弃塑料分选，洗净，干燥，粉碎。
B、溶剂溶解：本工艺选用乙酸乙酯作溶剂，混合塑料用乙酸乙酯与二甲苯混合溶液(比例1:1)溶解。均放置12～24h。
C、乳化：聚苯乙烯塑料的乙酸乙酯溶液加吐温-80表面活性剂乳化，边加边搅拌，至溶液颜色发白为止，吐温-80加入量为乙酸乙酯塑料溶液质量的1％～5％；混合废塑料溶液加入吐温-60表面活性剂乳化，加入量为混合塑料溶液质量的1％～5％。
D、纳米级塑料水溶液的制备：在高剪切设备(本发明人2002年7月2日提交的02123522.8发明专利申请)中，一边高速剪切(1万r/min)，一边加入5％～10％十二烷基苯磺酸钠水溶液，加入量与塑料乳化溶液的体积基本相当(1:1)。继续高剪切(3万r/min)10～15min。
E、交联淀粉溶液的制备
淀粉糊化：用冷水将淀粉(小麦、玉米、马铃薯)分散(淀粉浓度为15％～20％)，在搅拌下加热60～90℃(视淀粉种类不同，温度稍有差异，)糊化1h，再冷却至室温(20～35℃)。
交联淀粉：用硫酸调pH至2.0～3.0，再慢慢加入40％的工业甲醛，加入量为淀粉量的0.7％～0.8％，升温至40℃左右，搅拌30～60min。冷却后加入氨水调pH至7左右，多余的甲醛与NH3起反应。
F、纳米级塑料-淀粉胶团混聚物制备
将废弃塑料水溶液与交联淀粉溶液混合，容积比例为1:1，在高速剪切设备中(3万r/min)高剪切5～10min，即成为纳米级废弃塑料-淀粉胶团混聚物水溶液。为防止液面上结皮，加0.01％丁酮肟。
(3)纳米级腐殖酸—废弃塑料—淀粉混聚物肥料包膜胶结剂生产工艺
在高速乳化分散器中，分别加入纳米级腐殖酸混聚物、纳米级塑料—淀粉混聚物，比例为1:0.3—0.6，在2万r/min条件下，搅拌15～20min，即生成非均相纳米级腐殖酸—废弃塑料—淀粉混聚物肥料包膜胶结剂。
2.1.8 石蜡—滑石粉(或高岭土)混合乳液
其生产方法为：固体石蜡(选取低熔点的石蜡)加热50℃以上熔化后，加入石蜡乳化剂RZB201(石蜡质量的15％～25％)，搅拌，生成石蜡膏状物，加水(石蜡质量的5倍)，高速搅拌(2万转/分)10分钟左右，生成石蜡乳液。然后加入滑石粉(或高岭土，过300目筛孔，筛孔直径相当于0.053～0.04mm，加入量为石蜡质量的20％～30％)，高速搅拌(2万转/分)10分钟左右，即为石蜡—滑石粉(或高岭土)混合乳液。
2.2 不同缓释肥料在淹水条件下氮素释放时段
水稻基本上在淹水条件下生长，缓释肥料养分释放速率较快。采集浙江嘉兴青紫泥水稻土，在无栽培淹水条件下，各种缓释肥氮素释放时段如下：
(1)尿素(对照)：1周内在土壤中释放98％以上；
(2)石蜡混合乳液包裹尿素：施入土壤后氮素2周内释放98％以上；
(3)有机复混肥造料粘结剂(CF2)胶结型缓释肥：施入土壤后氮素15—40天释放98％以上；
(4)粘土—聚酯混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后氮素30—50天释放98％以上；
(5)磺化木质素混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后氮素25—50天释放98％以上；
(6)烯烃类化合物—淀粉混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后氮素20—40天释放98％以上；
(7)废弃塑料—淀粉混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后氮素50—70天释放98％以上；
(8)腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后氮素40—60天释放98％以上；
(9)腐殖酸—废弃塑料—淀粉混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后氮素35—55天释放98％以上；
(10)CF2胶结、废弃塑料—淀粉包膜型缓释肥：施入土壤后氮素60—75天释放98％以上；
(11)粘土—聚酯混聚物胶结、废弃塑料—淀粉包膜型缓释肥：施入土壤后氮素60—80天释放98％以上；
(12)磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥：施入土壤后氮素55—75天释放98％以上；
(13)废弃塑料—淀粉胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥：施入土壤后氮素70—95天释放98％以上。
2.3 水稻田间肥效试验
2.3.1 地点：湖南省长沙县和宁乡县湖南农业大学试验基地。
表1 供试土壤养分含量
| 地点 | PH | 有机质(g·kg<sup>-1</sup>) | 全N(g·kg<sup>-1</sup>) | 碱解N(mg·kg<sup>-1</sup>) | 速效P(mg·kg<sup>-1</sup>) | 速效K(mg·kg<sup>-1</sup>) |
| 长沙宁乡 | 5.56.0 | 26.4021.80 | 2.941.83 | 96.1572.78 | 43.9014.30 | 66.2341.10 |
2.3.2 小区面积：40m2(5×8m)，重复三次。
2.3.3 水稻品种：双季晚稻为新香优80。
2.3.4 施肥量：缓释复合肥N:P205:K20＝15:7.5:12，以氮量计，10kgN/亩，对照为等N、P、K化肥。
2.3.5 试验结果
与等NPK化肥对照比较：
(1)CF2胶结型缓释肥增产11.72％—13.54％；
(2)粘土—聚酯混聚物胶结型缓释肥增产15.45％—28.34％；
(3)废弃塑料—淀粉混聚物胶结型缓释肥增产21.73％—30.15％；
(4)磺化木质素混聚物胶结型缓释肥增产12.5％—13.87％；
(5)腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥增产13.64％—15.75％；
(6)烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥增产13.55％-14.6％；
(7)腐殖酸—废弃塑料—淀粉混聚物胶结型缓释肥增产16.43％—21.85％；
(8)CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥增产24.70％—31.79％；
(9)CF2胶结、粘土—聚酯混聚物包膜型缓释肥增产17.60％—29.55％；
(10)10％石蜡混合乳液包裹尿素N+20％CF2胶结型缓释肥N+50％粘土—聚酯混聚物胶结型缓释肥N+20％粘土—聚酯混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型N缓释肥增产32.39％—37.25％。
2个点的田间试验结果一致表明，胶结和包膜胶结型掺混的缓释肥料效果较好。
3、本发明的技术关键
(1)具有不同缓释性能的胶结(粘结)剂和包膜胶结剂生产方法
研制了CF2胶结(粘结)剂、粘土—聚酯混聚物包膜胶结剂、磺化木质素混聚物包膜胶结剂、烯烃类化合物—淀粉混聚物包膜胶结剂、腐殖酸类混聚物包膜胶结剂、废弃塑料—淀粉混聚物包膜胶结剂、腐殖酸—废弃塑料—淀粉混聚物包膜胶结剂、石蜡—滑石粉或高岭土混合乳液的生产方法。
(2)胶结(粘结)型和包膜胶结型缓释肥生产方法
使用自行研制的肥料胶结剂和包膜胶结剂，生产系列(释放时段不同)胶结(粘结)型和包膜胶结型缓释肥料的生产方法。
(3)“异粒变速”养分缓/控释工艺
根据各类型水稻不同生育期对养分的需求比例(以N为基准)，将不同时间段释放养分的缓释肥料按比例组合掺混均匀，成为养分释放时段各异的缓/控释肥料，即所谓“异粒变速”养分缓/控释工艺。水稻每到一个生育阶段，相应就有一种缓释肥开始释放养分，形成数个养分释放高峰期，与水稻各生育期对养分的需求比例和数量基本吻合。
4、主要工艺路线
4.1 工艺流程见附图1。
4.2 工艺路线
本发明的工艺路线包括三个部分，一是胶结型缓释肥料制备，二是包膜胶结型缓释肥料制备，三是“异粒变速”型水稻专用缓/控释肥料的制备。
4.2.1 胶结型缓释肥料生产工艺
4.2.1.1 原料准备
(1)氮、磷、钾化肥原料：氮选用尿素，磷选用磷酸一铵，钾选用氯化钾或硫酸钾。粉碎过60～70目筛孔，筛孔直径相当于0.25～0.21mm；
(2)辅料：风化煤烘干、粉碎过100目筛孔。
(3)胶结剂的选择和稀释：选择胶结剂需根据水稻类型和当地原料供应情况，因地制宜。胶结剂稀释：在试车时首先应摸清不同原料使用不同胶结剂时的最佳浓度范围。在上述胶结剂中，除了石蜡一滑石粉(或高岭土)混合乳液稀释5倍(以石蜡计)外，其它一般用水稀释至1％～2％。加水稀释时，需用搅拌器搅拌。
4.2.1.2 原料混合
按水稻生育期对养分需求和肥料原料养分含量按比例称取原料，在钾含量相对较高的土壤上，N:P2O5:K2O＝1:0.5:0.5—0.8；在缺钾土壤上(土壤速效K<100mg·kg-1)N:P2O5:K2O＝1:0.5:0.8—1。在非对称双螺旋混料机中充分混匀，再加入稀释后的胶结剂。胶结剂加入量：按肥料干基计，胶结(粘结)剂加入量为肥料质量的0.5％～1.0％。
4.2.1.3 造粒
加入胶结(粘结)剂水溶液并搅拌均匀后的物料经皮带输送机送至造粒圆盘或转鼓造粒机中造粒，如果水分不足，可通过圆盘内物料上方或转鼓内物料上方工业净水喷洒管按需要补充。
4.2.1.4 干燥
皮带输送机将造粒后肥料送入旋转干燥筒中，随着干燥筒的旋转，也是再造粒过程，进行肥料颗粒的干燥工序。
4.2.1.5 筛分
肥粒颗粒干燥后直接送进圆筒转筛或往复式振动筛，小于1mm的粉末物和大于5mm的大颗粒均为返料，经粉碎再使用。
4.2.1.6 涂蜡刨光
用传送带将筛分后的颗粒肥料送至圆盘或转筒(Φ1400×8000mm)中，一边旋转，一边加压(压强≥0.4Mpa)雾喷石蜡—滑石粉混合乳液，至肥料颗粒全部湿润，用量为肥料质量的1％～2％。最后用80℃～100℃热风烘干，石蜡与滑石粉融为一体，冷却后在肥料颗粒表面形成具有一定强度的光滑蜡质包膜层，即为胶结型缓释肥料成品。
4.2.2 包膜胶结型缓释肥料生产工艺
将上述造粒、干燥和筛分而未涂蜡刨光的胶结肥料再用包膜胶结剂包裹，即为包膜胶结型缓释肥料。
缓释肥包膜在自行设计加工的包膜转筒中进行(包膜转筒见附图2)，主要由以下部分组成：
(1)包膜胶结剂预处理装置：为1M3带搅拌器的夹层罐，夹层间通入循环热水加热至50℃～60℃，包膜胶结剂用压力泵打入罐内，加水搅拌稀释至5％～8％。
(2)加压喷雾装置：用压力泵加压，压强≥0.4Mpa，喷嘴孔径5～10微米。
(3)旋转包膜筒：圆筒直径1500mm，长8000mm，分为两段，前半段为包膜室，后半段为扑粉干燥室，在内壁中间4000mm处焊有一半圆形隔档，高100mm，内壁还焊有12排抄料板，抄料板长250-300mm，高150mm，交错排列。包膜筒入料端沿轴线方向伸进一根管子，管端垂直轴线方向焊有包膜胶结剂喷洒管(不锈钢管)，长800mm、直径为25mm，管子两端安装2个喷头，喷嘴孔径5～10μm，包膜胶结剂用水稀释至5％～8％，由压力泵(压强≥0.4Mpa)压入管内，呈雾状喷洒(见附图2)。包膜胶结剂用量为肥料干基质量的1％～2％。
(4)包膜操作：A、开动包膜转筒；B、用皮带输运机将上述含NPK的圆颗粒胶结型缓释肥或大颗粒尿素送入包膜转筒，由于圆筒的旋转作用，筒内抄板将肥料颗粒在圆筒内扬起；C、开动加压喷雾装置，包膜剂呈雾状与滚动扬起的肥料颗粒接触，将其表面湿润，形成一定厚度的包膜；D、从包膜转筒出口端伸进一扑粉管，包膜后的肥料越过圆筒中间隔挡后进入扑粉室，滚动上扬的肥料颗粒与滑石粉相遇，肥料颗粒表面粘上一层滑石粉，滑石粉用量为肥料干基质量的1％-2.5％；E、从包膜转筒出口端吹入80℃-100℃热风，扑粉后湿润的薄膜干燥后，与滑石粉一起包裹在肥料颗粒表面。由于包膜转筒有一定斜度(可根据包膜厚度和产量调节)，包膜干燥后的肥料颗粒流入皮带输送机，进入肥料储存仓。
4.2.3 水稻用“异粒变速”型缓/控释肥料生产工艺
按照水稻各生长发育期养分(N，P2O5，K2O)需求比例(以N计)，在缺钾和施钾有效的土壤上，按N:P2O5:K2O＝15％:7.5％:15％计算进行配料；在非缺钾土壤上，按N:P2O5:K2O＝15％:7.5％:12％计算进行配料。施肥量：早稻按9—10kgN/亩计算；晚稻按双季晚稻10kgN/亩、单季晚稻12kgN/亩计算；中稻按12kgN/亩计算。将不同时间段释放养分的胶结型缓释肥和包膜胶结型缓释肥按此比例组合掺混均匀，即成为水稻用缓/控释肥料。
本发明的优点
根据不同类型水稻各生育期的营养特性，选择不同时段释放氮素的胶结和包膜胶结型缓释肥料，按不同类型水稻各生育期需肥比例掺混，即成为“异粒变速”的水稻专用缓/控释肥料系列组合，做到一次作基肥施用，可满足不同类型水稻全生育期的养分需求。
实施例：
1、原料配比
在缺钾和施钾有效的土壤上，按N:P2O5:K2O＝15％:7.5％:15％计算进行配料，在非缺钾土壤上，按N:P2O5:K2O＝15％:7.5％:12％计算进行配料。
(1)胶结型缓释肥
| 原料 | 缺钾土壤 | 非缺钾土壤 |
| 尿素(含N46％) | 286.3kg | 286.3kg |
| 磷酸一铵(含P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>45％，N11％) | 166.7kg | 166.7kg |
| 氯化钾(含K<sub>2</sub>O60％) | 250kg | 200kg |
| 风化煤(辅料) | 294kg | 344kg |
| 胶结(粘结)剂(固形物含量10％) | 10kg | 10kg |
| 石蜡滑石粉乳液(固形物含量20％) | 10kg | 10kg |
| 合计(固形物质量) | 1000kg | 1000kg |
(2)包膜胶结型缓释肥
| 原料 | 缺钾土壤 | 非缺钾土壤 |
| 尿素(含N46％) | 286.3kg | 286.3kg |
| 磷酸一铵(含P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>45％，N 11％) | 166.7kg | 166.7kg |
| 氯化钾(含K<sub>2</sub>O 60％) | 250kg | 200kg |
| 风化煤(辅料) | 274kg | 324kg |
| 胶结(粘结)剂(固形物含量10％) | 10kg | 10kg |
| 包膜剂(固形物含量20％) | 10kg | 10kg |
| 滑石粉 | 20kg | 20kg |
| 合计(固形物质量) | 1000kg | 1000kg |
2、水稻用缓释肥料生产程序：
2.1 胶结型缓释肥料生产
(1)CF2胶结型缓释肥料生产(按每吨干基肥料计)
称取尿素286.3kg、磷酸一铵166.7kg、氯化钾250kg(非缺钾土壤200kg)、风化煤294kg(非缺钾土壤344kg)，在非对称双螺旋混料机中充分混合均匀，加入稀释后的CF2胶结剂，用量为10kg母液/t干基肥料(稀释倍数视原料含水量而定)，用皮带输送机送入造粒机中(圆盘造粒机或转鼓式造粒机均可)，造粒后干燥、筛分，小于1mm粉末和大于5mm的大颗粒返料循环利用；1～5mm直径颗粒肥料送至圆盘或转鼓造粒机(Φ1400×8000mm)中，一边旋转，一边通过压强≥0.4Mpa喷嘴喷洒石蜡-滑石粉混合乳液，用量10kg左右母液/t干基肥料，用80℃-100℃热风烘干，即制备成CF2胶结型缓释肥料。
(2)粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以粘土-聚酯混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(3)磺化木质素混聚物胶结型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以磺化木质素混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(4)烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以烯烃类化合物-淀粉混聚物即甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯腈-淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(5)腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以腐殖酸类混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(6)废弃塑料-淀粉混聚物胶结型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以废弃塑料-淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(7)腐殖酸—废弃塑料—淀粉混聚物胶结型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以腐殖酸—废弃塑料—淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
2.2 包膜胶结型缓释肥料生产(按每吨干基肥料计)
(1)CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产
按每吨肥料干基计，称取尿素286.3kg、磷酸—铵166.7kg、氯化钾250kg(非缺钾土壤200kg)、风化煤274kg(非缺钾土壤324kg)，按照胶结型缓释肥生产工艺，选择未涂蜡直径1～5mm圆颗粒CF2胶结型缓释肥料送入专用包膜圆筒，通过压强≥0.4Mpa喷嘴雾喷废弃塑料—淀粉混聚物包膜剂水溶液，用量10kg左右母液/t干基肥料，至肥料颗粒表面完全湿润，形成一定厚度的包膜。随着包膜圆筒的转动，包膜后的肥料颗粒通过隔挡进入扑粉工序，滑石粉用量为20kg左右/t干基肥料；从包膜圆筒出料端通入热风管，在80℃～100℃热风下干燥，即为CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜胶结型缓释肥料。
(2)粘土—聚酯混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产方法生产，仅以粘土—聚酯混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(3)磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产方法生产，仅以磺化木质素混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(4)烯烃类化合物—淀粉混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产方法生产，仅以烯烃类化合物—淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(5)腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产方法生产，仅以腐殖酸类混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(6)废弃塑料—淀粉混聚物胶结、再用其包膜型缓释肥料生产
按本实施例(1)CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产方法生产，仅以废弃塑料—淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。
(7)涂蜡尿素生产方法
采用大颗粒尿素，放入园盘或转筒(Φ1400×8000mm)中，一边旋转，一边加压(压强≥0.4Mpa)雾喷石蜡—滑石粉混合乳液，用量10Kg母液/t尿素。用80℃～100℃热风烘干，即为石蜡涂层尿素，又称涂蜡尿素。
3“异粒变速”型水稻专用缓/控释肥料的加工
3.1 早稻专用缓/控释肥料
根据早稻营养生长与生殖生长重叠、移栽后15—20天达到分蘖高峰的特点，拟采用速效肥与胶结型缓释肥相结合为主的方案，以氮素(N)为基准，施肥量10kg N/亩。
(1)4.3kg涂蜡尿素+26.7kgCF2胶结型缓释肥+26.7kg腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥；
(2)4.3kg涂蜡尿素+26.7kg粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥+26.7kg废弃塑料-淀粉混聚物胶结型缓释肥；
(3)4.3kg涂蜡尿素+26.7kg磺化木质素混聚物胶结型缓释肥+26.7kg腐殖酸-废弃塑料-淀粉混聚物胶结型缓释肥；
(4))4.3kg涂蜡尿素+26.7kg烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥+26.7kgCF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(5)4.3kg涂蜡尿素+26.7kgCF2胶结型缓释肥+26.7kgCF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
3.2 中稻专用缓/控释肥料
中稻有两个明显的吸收养分高峰期，即分蘖期和幼穗分化期，营养生长与生殖生长期养分比例(以N计)大致为40％:60％，每亩施肥量(以N计)为12kgN。根据中稻的营养特性，拟采用以下方案：
(1)5.2kg涂蜡尿素+16kgCF2胶结型缓释肥+48kg CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(2)5.2kg涂蜡尿素+16kg磺化木质素混聚物胶结型缓释肥+48kg磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(3)5.2kg涂蜡尿素+16kg烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥+48kg烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(4)5.2kg涂蜡尿素+16kg粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥+48kg粘土-聚酯混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(5)5.2kg涂蜡尿素+16kg腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥+48kg腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(6)5.2kg涂蜡尿素+16kg废弃塑料-淀粉混聚物胶结型缓释肥+48kg废弃塑料-淀粉混聚物胶结后再用其包膜型缓释肥。
3.3 晚稻专用缓/控释肥料
3.3.1 双季晚稻
双季晚稻营养特点为前、中、后期各占吸收养分总量(以N计)30％、50％、20％，重点是中期养分的供应，晚稻施肥量以N计为10kgN/亩。
(1)4.4kg涂蜡尿素+40kgCF2胶结型缓释肥+13.4kg CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(2)4.4kg涂蜡尿素+40kg粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥+13.4kg CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(3)4.4kg涂蜡尿素+40kg磺化木质素混聚物胶结型缓释肥+13.4kg CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(4)4.4kg涂蜡尿素+40kg烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥+13.4kgCF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(5)4.4kg涂蜡尿素+40kg腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥+13.4kg CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(6)4.4kg涂蜡尿素+40kg废弃塑料-淀粉混聚物胶结型缓释肥+13.4kg CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥。
3.3.2 单季晚稻
单季晚稻营养特点是前、中期吸收养分(以N计)占75％，后期占25％，最佳施肥量(以N计)为12kgN/亩。
(1)5.2kg涂蜡尿素+44kgCF2胶结型缓释肥+20kg CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(2)5.2kg涂蜡尿素+44kg粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥+20kg粘土-聚酯混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(3)5.2kg涂蜡尿素+44kg磺化木质素混聚物胶结型缓释肥+20kg磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(4)5.2kg涂蜡尿素+44kg烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥+20kg烯烃类化合物—淀粉混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(5)5.2kg涂蜡尿素+44kg腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥+20kg腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(6)5.2kg涂蜡尿素+44kg腐殖酸—塑料-淀粉混聚物胶结型缓释肥+20kg腐殖酸—塑料-淀粉混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥。
将上述早稻、中稻、晚稻的各6种组合缓释肥料分别在混料机中掺混均匀，送入自动包装机装袋包装，即成为18种组合类型的水稻专用缓/控释肥料。
Claims (3)
1.一种水稻用缓/控释肥料生产方法，其特征由以下工艺过程所组成：
(1)制备石蜡—高岭土乳液：将固体石蜡加热熔化并加入石蜡质量15％～25％的石蜡乳化剂RZB201，充分搅拌生成石蜡膏状物，加入石蜡质量5倍的水，2万r/min搅拌10min，生成石蜡乳化液，然后加入通过300目筛孔的高岭土，加入量为石蜡质量的20％～30％，2万r/min继续搅拌10min而成；
(2)制备涂蜡尿素：采用大颗粒尿素，放入园盘或转筒中，一边旋转，一边按10kg母液/t尿素的用量用压强≥0.4Mpa加压雾喷石蜡—高岭土混合乳液，再经80℃～100℃热风烘干而成；
(3)制备胶结型缓释肥料：在钾含量相对较高的土壤按N:P2O5:K2O＝15％:7.5％:12％、在土壤速效K<100mg·kg-1的缺钾土壤上按N:P2O5:K2O＝15％:7.5％:15％的比例称取原料，送入非对称双螺旋混料机中充分混匀，加入CF2胶结剂，按肥料干基计，CF2母液加入量为NPK肥料质量的0.5％～1.0％，搅拌均匀后用皮带输送机送入造粒机中，造粒后干燥、筛分，选择1～5mm直径颗粒肥料送至圆盘或转鼓中，一边旋转，一边通过压强≥0.4Mpa喷嘴喷洒石蜡—高岭土混合乳化水溶液，用量10kg母液/t干基肥料，用80℃～100℃热风烘干而成；
(4)制备包膜胶结型缓释肥料：选择未涂蜡、直径1～5mm圆颗粒上述CF2胶结型缓释肥料送入包膜圆筒，通过压强≥0.4Mpa喷嘴雾喷废弃塑料—淀粉混聚物包膜剂水溶液，用量10kg母液/t干基肥料，包膜后的肥料颗粒通过隔挡进入扑粉工序，滑石粉用量为20kg/t干基肥料，在80℃～100℃热风下干燥而成；
(5)配制：常规品种早稻分蘖至孕穗期吸收氮磷钾总量为80％，灌浆至成熟期占20％，每666.7m2施肥量按10kgN计算，按照20％涂蜡尿素N+40％CF2胶结缓释肥N+40％CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜缓释肥N的比例掺混成常规品种早稻用缓/控释肥料；中稻分蘖至孕穗期吸收氮磷钾总量为40％，拔节、灌浆至成熟期占60％，每666.7m2施肥量按12kgN计算，按照20％涂蜡尿素N+20％CF2胶结缓释肥N+60％CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜缓释肥N的比例掺混成中稻用缓/控释肥料；双季晚稻前、中、后期吸收氮磷钾量占总量的30％、50％、20％，每666.7m2施肥量按12kg N计算，按照20％涂蜡尿素N+60％CF2胶结缓释肥N+20％CF2胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜缓释肥N的比例掺混成双季晚稻用缓/控释肥料。
2.如权利要求1所述的一种水稻用缓/控释肥料生产方法，其特征在于其中的胶结型缓释肥是：
(1)以粘土-聚酯混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥；
(2)以磺化木质素混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备磺化木质素混聚物胶结型缓释肥；
(4)以烯烃类化合物-淀粉混聚物即甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯腈-淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥料；
(5)以腐殖酸类混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥；
(6)以废弃塑料-淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备废弃塑料-淀粉混聚物胶结型缓释肥；
(7)以腐殖酸—废弃塑料—淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备腐殖酸—废弃塑料—淀粉混聚物胶结型缓释肥。
3.如权利要求1所述的一种水稻用缓/控释肥料生产方法，其特征是其中包膜胶结型缓释肥料是：
(1)以粘土—聚酯混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备粘土—聚酯混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(2)以磺化木质素混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(4)以烯烃类化合物—淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备烯烃类化合物—淀粉混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(5)以腐殖酸类混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥；
(6)以废弃塑料—淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂制备废弃塑料—淀粉混聚物胶结、废弃塑料—淀粉混聚物包膜型缓释肥。
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