CN101434499A - 控释肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种肥料，具体涉及一种控释肥及其制备方法。该控释肥在肥料颗粒外通过粘合剂包裹无机包膜材料，无机包膜材料为铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥，占控释肥总质量的5％～30％。本发明所提供的控释肥能够使肥料在土壤中缓慢释放，一次施用就能满足作物各个生育阶段的需要，这种控释肥能消除养分在土壤中的淋失、挥发和化学固定，提高肥料的利用率。该控释肥的制备方法所用设备简单，易于实施，有效地降低了生产成本。

Description

控释肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一类肥料，具体涉及一类控释肥及其制备方法。

背景技术

世界各国的农业实践表明，为了得到稳定的高产，作物在整个生育期间都应得到足够的养分，特别是氮素。但是，一次施用大量的易溶性矿质养分肥料，作物来不及吸收，会造成养分的损失，降低肥料的利用率。据有关资料表明，现在国内氮肥的当季利用率与先进国家相比低十几个百分点。损失的肥料一部分渗入地下和江河造成水源的污染，另一部分可生成一氧化氮逸入大气，破坏臭氧层。部分氮肥中的氯根、硫酸根等离子还会残留在土壤中，造成盐类浓度增高。

近年来，研制和使用新型肥料以提高肥料利用率，增加产量和改善品质的工作是关注的热点之一，如有机、无机复合肥、专性复合肥、复混肥等的施用改善了土壤环境和作物的吸收。在缓释肥/控释肥的基础上，控效肥料的研制被认为是肥料革新的方向，因为它具有养分释放与作物吸收基本同步的功能和满足作物不同生育阶段的需要等优点。开发和研究缓释和控释肥料，做到在作物的生育期间，能缓慢地释放养分，使养分释放时间和释放量与作物的需肥规律相符合，最大限度地减少肥料损失，提高肥料利用率，是当前肥料的发展方向之一，也是世界上肥料的生产技术与施用技术紧密结合的前沿技术。

目前，国际上出现的缓/控释肥主要有以下3种类型：含转化抑制剂类长效肥料、合成有机氮类缓释肥料、包膜(裹)型缓/控释肥料。

含转化抑制剂类长效肥料应用脲酶抑制剂和硝化抑制剂，减缓尿素的水解和对铵态氮的硝化-反硝化作用，从而减少肥料氮素的损失，由于铵态氮肥本身也可以快速被植物吸收利用，它本身不能延缓肥料的养分释放更不能控制肥料的养分释放，因此也有人认为这类肥料不能称为缓/控释肥料，常称之为稳定态氮肥或者长效肥料。

合成有机氮类缓释肥料是目前国外市场较为流行的控缓释肥料品种，以化学合成方式合成有机或无机肥料，使其在水中的溶解度降低，在土壤、水或微生物的作用下，缓慢降解，释放出养分，释放速度由肥料的颗粒大小和土壤微生物活性决定，由于这类肥料养分释放速度受到土壤水分、pH值、微生物等各种因素的影响，不能人为较好地控制肥料养分释放速度，肥料成本也较高。

包膜(裹)型缓/控释肥料包括无机矿物包衣、硫包衣、聚烯烃树脂包衣几种。无机矿物包衣的养分释放较快，特别在水田或淋溶较严重地区，缓释和控释效果较差。硫包衣的制备工艺较为复杂，有利于缺硫土壤，但控释效果有待改进。聚烯烃树脂包衣的控释缓释效果显著，肥料养分利用率较高，但加工设备要求较高，工艺复杂，成本也相对较高。

目前所采用的包膜工艺主要有流化床、喷动床、转鼓和转盘等，在尿素等颗粒性肥料表面喷涂包膜剂，然后干燥固化，是材料包覆在颗粒表面。前两者多用于有机包膜肥料的制造中，用热空气将尿素颗粒流化，在反应器中向颗粒上喷涂熔融或溶解的包膜剂。后两者多用于无机包膜肥料和改性肥料的加工制造。

近年来，国内科研单位在上述研究方面取得了较大进步，但控释肥生产成本较高，农民难以利用，探索有效的控释材料、适合的加工工艺，降低控释肥的生产成本是目前需要解决的主要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于加工、控释效果好、生产成本低的控释肥及其制备方法。

本发明的技术方案如下：一种控释肥，在肥料颗粒外通过粘合剂包裹无机包膜材料，其中，无机包膜材料为铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥，占控释肥总质量的5％～30％。

如上所述的控释肥，其中，在肥料颗粒与无机包膜材料之间还覆有一层干燥石膏或滑石粉敷料，敷料占控释肥总质量的0.5％～10％。

如上所述的控释肥，其中，所述的粘合剂的成分为纤维素或松香或聚乙烯醇或聚丙烯酰胺或阿拉伯胶或桃胶。

上述控释肥的制备方法，包括如下步骤：

(1)将单质肥料或复合肥料造粒、筛分；

(2)在包膜机中加入肥料颗粒，在肥料颗粒表面均匀喷松香石油醚溶液，并加热干燥；

(3)在喷有松香石油醚的肥料颗粒表面喷粘合剂至湿润，均匀撒入敷料，使之形成一层均匀的包膜；

(4)在敷料层外再喷粘合剂，均匀撒入干燥的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥，包被成一层均匀的包膜，待干燥后，再喷粘合剂至湿润，均匀撒入干燥的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥，连续多次包膜，直至达到控释时间要求的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥厚度。

如上所述的控释肥的制备方法，其中，在包膜完成后，将肥料均匀铺开，喷水至湿润，盖上透气的覆盖物以保湿，每间隔一段时间在覆盖物上喷洒适量水分保养包膜肥料。

如上所述的控释肥的制备方法，其中，在步骤(1)中肥料的造粒粒径为2～4mm。

本发明所提供的控释肥能够使肥料在土壤中缓慢释放，一次施用就能满足作物各个生育阶段的需要，这种控释肥能消除养分在土壤中的淋失、退化、挥发等损失，在很大程度上避免养分在土壤中的生物、化学固定，提高肥料的利用率。该控释肥的制备方法所用设备简单，易于实施，有效地降低了生产成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细的描述。

本发明所提供的控释肥适合于单质肥料或复(混)合肥料，在肥料颗粒外包裹无机包膜材料，无机包膜材料为铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥，根据具体的控释要求，无机包膜材料占控释肥总质量的5％～30％。无机包膜材料是通过粘合剂包裹在肥料颗粒外，粘合剂包括纤维素、松香、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、阿拉伯胶或桃胶。在具体使用时，纤维素配制成2～10％水溶液，松香配制成5～25％水酒精溶液(乙醇浓度75～100％)或2～20％石油醚溶液，聚乙烯醇配制成1～5％水溶液，聚丙烯酰胺配制成1～10％水溶液，阿拉伯胶和桃胶配制成5～15％水溶液。粘合剂的使用量占控释肥总质量的0.1～1％，在肥料颗粒与无机包膜材料之间还覆有一层干燥石膏或滑石粉敷料，敷料占控释肥总质量的0.5％～10％。

该控释肥的制备方法如下：

(1)单质肥料或复(混)合肥料造粒，用喷浆造粒或圆盘造粒造出粒径为2～4mm的肥料(尿素等颗粒肥可直接包膜)，然后用不同粒径的筛子把造好的肥料筛分，使同一粒径的肥料粒径在±0.4mm之间。

(2)包膜1：在包膜机中，加上粒径基本一致的肥料，转速45-60转/分钟，先喷松香石油醚溶液，边喷边加热，直至喷涂均匀并干燥。

(3)在喷有松香石油醚的肥料颗粒表面喷粘合剂至湿润，均匀撒入干燥石膏或滑石粉敷料，使之形成一层均匀的包膜。

(4)包膜2：在包衣机中，在包膜1肥料上喷粘合剂至湿润，均匀撒入干燥的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥少许，待其干燥后再喷粘合剂溶液至湿润，再均匀撒入干燥的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥少许，连续多次包膜，直至达到控释肥控释时间要求的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥厚度。

(5)保养：包膜2肥料包膜完毕，均匀放在塑料布上，厚度约5cm，喷水至稍湿润，盖上透气的覆盖物(如白布等)以保湿，每间隔一定的时间在覆盖物上喷洒适量水分保养包膜肥料，24小时即可。

Claims (10)

1.一种控释肥，在肥料颗粒外通过粘合剂包裹无机包膜材料，其特征在于：无机包膜材料为铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥，占控释肥总质量的5％～30％。

2.如权利要求1所述的控释肥，其特征在于：在肥料颗粒与无机包膜材料之间还覆有一层干燥石膏或滑石粉敷料。

3.如权利要求2所述的控释肥，其特征在于：所述敷料占控释肥总质量的0.5％～10％。

4.如权利要求1或2或3所述的控释肥，其特征在于：所述的粘合剂的成分为纤维素或松香或聚乙烯醇或聚丙烯酰胺或阿拉伯胶或桃胶。

5.一种控释肥的制备方法，包括如下步骤：

(1)将单质肥料或复合肥料造粒、筛分；

(2)在包膜机中加入肥料颗粒，在肥料颗粒表面均匀喷松香石油醚溶液，并加热干燥；

(3)在喷有松香石油醚的肥料颗粒表面喷粘合剂至湿润，均匀撒入敷料，使之形成一层均匀的包膜；

(4)在敷料层外再喷粘合剂，均匀撒入干燥的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥，包被成一层均匀的包膜，待干燥后，再喷粘合剂至湿润，均匀撒入干燥的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥，连续多次包膜，直至达到控释时间要求的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥厚度。

6.如权利要求5所述的控释肥的制备方法，其特征在于：在包膜完成后，将肥料均匀铺开，喷水至湿润，盖上透气的覆盖物以保湿，每间隔一段时间在覆盖物上喷洒适量水分保养包膜肥料。

7.如权利要求5或6所述的控释肥的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中肥料的造粒粒径为2～4mm。

8.如权利要求5或6所述的控释肥的制备方法，其特征在于：所述的铝酸盐类水泥或硫铝酸盐类水泥占控释肥总质量的5％～30％。

9.如权利要求5或6所述的控释肥的制备方法，其特征在于：步骤(3)中的敷料层占控释肥总质量的0.5％～10％。

10.如权利要求5或6所述的控释肥的制备方法，其特征在于：所述的粘合剂的成分为纤维素或松香或聚乙烯醇或聚丙烯酰胺或阿拉伯胶或桃胶。