CN102746065B - 一种氯化铵防结块剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业化肥生产技术领域，具体涉及一种氯化铵防结块剂及其制备方法。一种氯化铵防结块剂，其特征在于它由包含磺化琥珀酸二辛酯钠盐、丙烯酸（盐）聚合物、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液原料制备而成；各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐10～20%，丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物55～75%，天冬氨酸聚合物5～10%，硫磺乙醇溶液10～30%。该剂具有成本低、防结块、杀菌、增效的特点。

Description

一种氯化铵防结块剂及其制备方法

技术领域

本发明属于农业化肥生产技术领域，具体涉及一种氯化铵防结块剂及其制备方法。

背景技术

近几年，氯化铵在我国氮肥产量中的比重不断提高，总产量呈现持续增长态势：2004年510万吨，2005年603万吨，2006年624万吨，2007年725万吨，2008年860万吨，2009年937万吨，但是前几年由于天然气工艺紧张及节能减排限电影响，西南及华东，华中地区的联碱装置都出现过过低负荷运行的情况，使得2010年农业氯化铵总产量略有减少，约为915万吨。而2011年氯化铵产量较2010年增加200多万吨约为1174万吨。由于近几年天气异常导致种植环境恶化，农产品欠收造成的物价上涨，目前化肥成本占整个农产品生产成本比重较大，粮食和蔬菜生产成本中，化肥的成本分别占到21%和18%，仅低于人工成本，对农产品的价格有直接影响。

由于氯化铵储运期间的温度、湿度、压力等因素的变化，在氯化铵晶体表面反复产生溶解-结晶-再溶解-再结晶的情况，使晶体间产生“晶桥”现象，引起结块，从而给使用带来极大的不便。由于农业季节性和工业生产连续性这对矛盾，客观上有近一半的直施农业氯化铵对存放8个月不结块的高效防结块剂有较大需求。

目前，市场上推出的脂肪酸和脂肪胺类防结块剂，一度使氯化胺结块问题得到缓解。但脂肪酸类防结块剂的防结块效果欠佳，防结块时间短；脂肪胺类防结块剂的防结块效果虽好，但由于该物质有致癌嫌疑而被淘汰。另外，有的氯化铵企业采用十二烷基本磺酸钠做防结块剂。

现有技术中，氯化铵防结块剂方法主要有：

（1）CN101112997A的中国发明专利申请公开了一种氯化铵防结块剂，该防结块剂由模拟SOD和天冬氨酸聚合物组成，取得了较好的效果，然而，该组合物制备复杂，成本高，导致防结块成本较高。

（2）CN101659421A的中国发明专利申请公开了一种氯化铵防结块剂，在氯化铵烘干过程中，加入磷酸三钙粉末，通过混合将磷酸三钙粉末涂于氯化铵晶体的表面，以阻隔水分，抑制“晶桥”生长，防止结块。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氯化铵防结块剂及其制备方法，该剂具有成本低和防结块的特点。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种氯化铵防结块剂，其特征在于它由包含磺化琥珀酸二辛酯钠盐（渗透剂）、丙烯酸（盐）聚合物（成膜剂或隔离剂）、天冬氨酸聚合物（增效剂或营养剂）和硫磺乙醇溶液（杀菌剂及溶剂）原料制备而成；各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐10～20%，丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物55～75%，天冬氨酸聚合物5～10%，硫磺乙醇溶液10～30%。

所述硫磺乙醇溶液中硫磺占硫磺乙醇溶液质量的0.5～1.0%（乙醇作为固体硫磺溶剂）。

所述磺化琥珀酸二辛酯钠盐、丙烯酸（盐）聚合物、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液所占质量百分数最佳（优选）为15%、65%、7%、13%。

所述磺化琥珀酸二辛酯钠盐【顺丁烯二酸二辛酯磺酸钠（又名：琥珀酸酯磺酸钠）】，分子式为C₂₀H₃₇O₇SNa。

所述丙烯酸（盐）聚合物，粘均相对分子质量为6000～9000，丙烯酸（盐）聚合物包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、丙烯酸聚合物的任意一种或任意两种以上的混合，任意两种以上时为任意配比。

所述天冬氨酸聚合物（PASP）的分子式为C₄H₆NO₃ (C₄H₅NO₃)C₄H₆NO₄分子质量在6000～12000。天冬氨酸聚合物为α、β构型聚合物，及两种构型的聚合物其中任意一种或任意两种以上的混合，任意两种以上混合时为任意配比。

上述一种氯化铵防结块剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1）按硫磺占硫磺和乙醇总质量的0.5～1.0%（乙醇作为固体硫磺溶剂），选取硫磺和95wt%乙醇，混合搅拌均匀，静置1小时，得到硫磺乙醇溶液； 

2）按各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐10～20%，丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物55～75%，天冬氨酸聚合物5～10%，硫磺乙醇溶液10～30%，选取磺化琥珀酸二辛酯钠盐、丙烯酸（盐）聚合物、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液，备用；

3）将磺化琥珀酸二辛酯钠盐、丙烯酸（盐）聚合物、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液搅拌均匀，得到氯化铵防结块剂。

所得到的氯化铵防结块剂中另外添加水，按水的加入量为氯化铵防结块剂质量1倍，搅拌均匀，得到水溶液剂型的氯化铵防结块剂。

本发明还提供该氯化铵防结块剂的添加方法：将该氯化铵防结块剂用水稀释后加入氯化铵中，也可以在氯化铵的成品分离或包装工序中加入氯化铵防结块剂。本发明优选方法是：将该氯化铵防结块剂用水稀释4-8倍，用雾化设备均匀雾化后多点多角度喷加到氯化铵肥料上。

所述天冬氨酸聚合物是一种化肥增效剂，在起一定防结块作用的同时可提高肥料利用率。丙烯酸（盐）聚合物，天冬氨酸聚合物，和硫磺共同作用使肥料穿上一层外衣，防止肥料和土壤直接接触而迅速溶解，从而起到缓释的作用。磺化琥珀酸二辛酯钠盐是为克服养分的释出率过低导致与农作物需肥不一致，所添加的一种渗透剂。在丙烯酸（盐）聚合物，天冬氨酸聚合物，和硫磺共同包裹氯化铵颗粒时，三者互补，相互协同，形成致密双电层，是晶粒间排斥力持久，晶桥难以产生，从而突显出显著的防结块效果。渗透剂即磺化琥珀酸二辛酯钠盐的加入，可明显降低该防结块剂组合物的表面能，增加扩散力和速度，是该组合物雾滴接触到氯化铵颗粒的瞬间迅速扩散，使附着在晶粒上的液膜更薄，更匀，所布展的角落更彻底、更充分，从而使防结块效率更高、用量更少、效果更好。

在上述方法中，防结块剂在氯化铵中的添加量多少视氯化铵结晶颗粒大小和储存环境而定，结晶颗粒大，粒度均匀，则加量少，反之，结晶颗粒细或粒度不均匀则加量大。此外，存放条件好，可少加；若存放条件差（露天存放），可多加。总之可根据用户具体条件，调整加量。通常，用量：100～500ppm(按纯品计)，即一吨氯化铵中喷入纯防结块剂100～500克。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1) 本发明的氯化铵防结块剂用于农业氯化铵的防结块，其添加量少，具有成本低和防结块的特点。

2)天冬氨酸聚合物是肥料增效剂。它对金属离子具有螯合作用，一定分子质量的聚天冬氨酸可以富集氮，磷，钾及微量元素供给植物，使植物更有效地利用肥料，提高农作物的产量和品质。天冬氨酸聚合物的添加能够提高农作物产量，并能改善土壤质量。

3)硫磺的加入不光只是包膜缓释，另外还可以一定程度抑菌，防止农作物病虫害，且对人，畜安全。

4)使用时采取稀释后雾化喷加，操作简单，对环境无害。添加量较脂肪酸类，脂肪胺类要少，使用成本低。

5)该防结块剂为液体制剂，无粉尘细小可吸入颗粒，对人无害；且雾状喷加量易控，可随肥料产量变化来调节喷加量。

附图说明

图1是包膜工序示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本发明所用原料均从市场购买得到。

实施例1

一种氯化铵防结块剂，它由包含磺化琥珀酸二辛酯钠盐、丙烯酸聚合物、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液原料制备而成；各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐10%，丙烯酸聚合物75%，天冬氨酸聚合物5%，硫磺乙醇溶液10%。

上述一种氯化铵防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：

1）按硫磺占硫磺和乙醇总质量的0.5%（乙醇作为固体硫磺溶剂），选取硫磺和95wt%乙醇，混合搅拌均匀，静置1小时，得到硫磺乙醇溶液； 

2）按各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐10%，丙烯酸聚合物75%，天冬氨酸聚合物5%，硫磺乙醇溶液10%，选取磺化琥珀酸二辛酯钠盐、丙烯酸聚合物、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液，备用；

3）将磺化琥珀酸二辛酯钠盐、丙烯酸聚合物、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液搅拌均匀，得到氯化铵防结块剂。

包膜工序如图1所示。

应用：将该氯化铵防结块剂用水稀释4-8倍，用雾化设备均匀雾化后多点多角度喷加到氯化铵肥料上。用量：100～500ppm(按纯品计)，即一吨氯化铵中喷入纯防结块剂100～500克。

现有方法，不加防结块剂时，7天就严重结块，影响肥效。而采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例2

一种氯化铵防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：

1）按硫磺占硫磺和乙醇总质量的0.5%（乙醇作为固体硫磺溶剂），选取硫磺和95wt%乙醇，混合搅拌均匀，静置1小时，得到硫磺乙醇溶液； 

2）按各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐10%，聚丙烯酸钠55%，天冬氨酸聚合物5%，硫磺乙醇溶液30%，选取磺化琥珀酸二辛酯钠盐、聚丙烯酸钠、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液，备用；

3）将磺化琥珀酸二辛酯钠盐、聚丙烯酸钠、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液搅拌均匀，得到氯化铵防结块剂。

应用：将该氯化铵防结块剂用水稀释4-8倍，用雾化设备均匀雾化后多点多角度喷加到氯化铵肥料上。用量：100～500ppm(按纯品计)，即一吨氯化铵中喷入纯防结块剂100～500克。

现有方法，不加防结块剂时，7天就严重结块，影响肥效。而采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例3

一种氯化铵防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：

1）按硫磺占硫磺和乙醇总质量的1.0%（乙醇作为固体硫磺溶剂），选取硫磺和95wt%乙醇，混合搅拌均匀，静置1小时，得到硫磺乙醇溶液； 

2）按各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐15%，聚丙烯酸钾65%，天冬氨酸聚合物7%，硫磺乙醇溶液13%，选取磺化琥珀酸二辛酯钠盐、聚丙烯酸钾、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液，备用；

3）将磺化琥珀酸二辛酯钠盐、聚丙烯酸钾、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液搅拌均匀，得到氯化铵防结块剂。

应用：将该氯化铵防结块剂用水稀释4-8倍，用雾化设备均匀雾化后多点多角度喷加到氯化铵肥料上。用量：100～500ppm(按纯品计)，即一吨氯化铵中喷入纯防结块剂100～500克。

现有方法，不加防结块剂时，7天就严重结块，影响肥效。而采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例4

一种氯化铵防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：

1）按硫磺占硫磺和乙醇总质量的1.0%（乙醇作为固体硫磺溶剂），选取硫磺和95wt%乙醇，混合搅拌均匀，静置1小时，得到硫磺乙醇溶液； 

2）按各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐20%，聚丙烯酸钾60%，天冬氨酸聚合物10%，硫磺乙醇溶液10%，选取磺化琥珀酸二辛酯钠盐、聚丙烯酸钾、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液，备用；

3）将磺化琥珀酸二辛酯钠盐、聚丙烯酸钾、天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液搅拌均匀，得到氯化铵防结块剂。

应用：将该氯化铵防结块剂用水稀释4-8倍，用雾化设备均匀雾化后多点多角度喷加到氯化铵肥料上。用量：100～500ppm(按纯品计)，即一吨氯化铵中喷入纯防结块剂100～500克。

现有方法，不加防结块剂时，7天就严重结块，影响肥效。而采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例5

与实施例1基本相同，不同之处在于：丙烯酸聚合物由聚丙烯酸钠替代。

采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

存放6－12个月不结块，在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例6

与实施例1基本相同，不同之处在于：丙烯酸聚合物由聚丙烯酸钾替代。

采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例7

与实施例1基本相同，不同之处在于：丙烯酸聚合物由聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钾替代，聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钾的质量各占1/2。

采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例8

与实施例1基本相同，不同之处在于：丙烯酸聚合物改为丙烯酸聚合物、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钾，丙烯酸聚合物、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钾的质量各占1/3。

采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例9

与实施例3基本相同，不同之处在于：聚丙烯酸钾改为聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钾，聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钾的质量各占1/2。

采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例10

与实施例1基本相同，不同之处在于：所得到的氯化铵防结块剂中另外添加水，按水的加入量为氯化铵防结块剂质量1倍，搅拌均匀，得到水溶液剂型的氯化铵防结块剂。

采用本发明后（氯化铵肥料加入本发明的氯化铵防结块剂），存放6－12个月不结块，说明本发明防结块效果显著。

在油菜种植施肥实验中，不生虫，增产3－10%，说明本发明具有杀菌、增效效果。

实施例1-实施例9固含在41-47.4wt%，

以20吨/小时氯化铵生产线计，100～500ppm(按纯品计)的添加比例计算，

该生产线需2公斤-10公斤/小时有效成分，

需我公司产品（50%固含计），4公斤-20公斤/小时，

现场稀释4倍计，需20公斤-100公斤/小时，喷加量，

现场稀释8倍计，需36公斤-180公斤/小时，喷加量，

稀释倍数应以现场工况及氯化铵颗粒粒度及水分含量选择适宜量，

现场应选择流量不小于200公斤/小时的计量泵。

若氯化铵产量达到30吨/小时，则需设备流量为:

54-270公斤/小时。

故设备选型时应考虑最大流量不小于270公斤/小时。

Claims (5)

1.一种氯化铵防结块剂，其特征在于它由磺化琥珀酸二辛酯钠盐，丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物，天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液原料制备而成；各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐10～20%，丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物55～75%，天冬氨酸聚合物5～10%，硫磺乙醇溶液10～30%；

所述硫磺乙醇溶液中硫磺占硫磺乙醇溶液质量的0.5～1.0%。

2.根据权利要求1所述的一种氯化铵防结块剂，其特征在于，所述磺化琥珀酸二辛酯钠盐，丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物，天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液所占质量百分数为15%、65%、7%、13%。

3.根据权利要求1或2所述的一种氯化铵防结块剂，其特征在于，所述丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物为聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、丙烯酸聚合物的任意一种或任意两种以上的混合，任意两种以上时为任意配比。

4.如权利要求1所述一种氯化铵防结块剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1）按硫磺占硫磺和乙醇总质量的0.5～1.0%，选取硫磺和95wt%乙醇，混合搅拌均匀，静置1小时，得到硫磺乙醇溶液； 

2）按各原料所占质量百分数为：磺化琥珀酸二辛酯钠盐10～20%，丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物55～75%，天冬氨酸聚合物5～10%，硫磺乙醇溶液10～30%，选取磺化琥珀酸二辛酯钠盐，丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物，天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液，备用；

3）将磺化琥珀酸二辛酯钠盐，丙烯酸聚合物或丙烯酸盐聚合物，天冬氨酸聚合物和硫磺乙醇溶液搅拌均匀，得到氯化铵防结块剂。

5.根据权利要求4所述一种氯化铵防结块剂的制备方法，其特征在于所得到的氯化铵防结块剂中另外添加水，按水的加入量为氯化铵防结块剂质量1倍，搅拌均匀，得到水溶液剂型的氯化铵防结块剂。