CN102976859A

CN102976859A - 一种大颗粒缓释肥的生产方法

Info

Publication number: CN102976859A
Application number: CN2012105560655A
Authority: CN
Inventors: 张文辉; 谷守玉; 万亚珍
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-03-20

Abstract

一种大颗粒缓释肥的生产方法，属于肥料制造技术领域。该发明首先将预热到50度到100度之间的颗粒尿素加入到转鼓包衣机中用多异氰酸酯、多元醇、环氧树脂、二甲苯、无机粉状填料的混合液作为包膜材料进行包膜；包膜完毕后，加入磷酸一铵、氯化钾（或硫酸钾）、聚丙烯酰胺溶液，混合均匀，将混合料加入到挤压造粒机中进行挤压造粒；造粒后的半成品在60～100度下，经过1～10个小时的放置固化，然后自然冷却并筛分后得到成品。根据挤压造粒机模具大小可以生产直径在10～100毫米、重量在10～500克的大颗粒缓释肥。与普通小颗粒包膜缓释肥相比，大颗粒缓释肥成本较低、养分释放稳定，每颗颗粒营养均匀，重量固定，可实现精准施肥，减少施肥次数和人工投入。

Description

一种大颗粒缓释肥的生产方法

技术领域

本发明涉及一种大颗粒缓释肥的生产方法，属于肥料制造技术领域，具体涉及到的是以尿素、磷酸一铵、氯化钾（或硫酸钾）等为主要原料制造大颗粒缓释肥的技术方法。

背景技术

缓释肥料是指肥料化合态养分释放速率远小于可溶性肥料养分在土壤中正常溶解释放速率，肥料施于土壤后养分缓慢转化为可被植物吸收利用的有效态养分的一类肥料，这类肥料通过技术措施限制肥料养分释放过程，使其养分释放模式与作物养分吸收相协调或同步。缓释肥料种类较多。按照不同的制备原理可分为：物理型、化学型、物理化学型和生物抑制型。

物理型缓释肥料，是指通过物理过程处理而使肥料具有缓释性能的缓释肥料，主要包括包膜肥料和基质复合或胶结缓释肥料。包膜肥料是通过干燥、加热、喷涂等手段在肥料颗粒表层包被上一层或多层控制养分释放的惰性材料，形成致密的低渗透性膜，通过摩擦、化学或生物作用打开这种涂层来调节养分释放。目前，使用较多的包膜材料主要有硫磺、热固性树脂、热塑性树脂和天然有机物等。基质复合或胶结缓释肥料是将肥料与可降低其溶解性的物质混合，通过键合、胶结等作用，制成养分缓慢释放的缓释肥料，即为基质复合或胶结缓释肥料。

化学缓释肥料，是将水溶性肥料和另一种物质反应，生成一种有机氮化合物或微水溶性、柠檬酸溶性的产物，使得肥料达到缓释的目的。脲醛肥料是主要的有机氮化合物肥料，是尿素和醛类的缩合物，其中最常见的是脲甲醛。异丁叉二脲（IBDU）、丁稀叉二脲（CDU）也属于此类微溶于水的合成有机氮化合物，且得到广泛研究。

物理化学型缓释肥料就是同时使用了物理方法、化学方法对肥料进行处理，此类缓释肥料的养分释放机理较为复杂，缓控释效果较好，但一般成本较高。

生物抑制型缓释肥料，它是在肥料中加入脲酶抑制剂或硝化抑制剂，通过调节土壤微生物的活性，减缓尿素的水解和铵态氮的硝化-反硝化作用，从而减慢肥料的释放、减少肥料的损失。

大颗粒缓释肥料是基质复合肥料或胶结肥料的一种，通过缓释剂、粘结剂、固化剂等的引入，对氮、磷、钾肥料挤压造粒而成。大颗粒缓释肥料主要应用于森林、果树、经济林和园林绿化树木。而果树、林木一般为穴施，每个穴的施肥量一般在几十克，甚至上百克，使用大颗粒缓释肥，不但施肥量精准，施肥方便。而且可降低缓释肥生产中缓释材料的用量。

大颗粒缓释肥料颗粒表面积与体积的比率相对较小，与非大颗粒缓释肥料相比有以下优势。

养分释放的更加缓慢、更加稳定。

每颗颗粒营养均匀，可实现精准施肥，每颗大颗粒缓释肥料重量固定，施肥时按粒施肥即可确定肥料的施入量。

施肥方便，肥效期长，减少施肥次数，从而减少人工投入。

发明内容

本发明目的是以尿素作为核心，将包膜材料包在尿素上，包膜后的尿素和磷酸一铵、氯化钾（或硫酸钾）、聚丙烯酰胺溶液等掺混并进行挤压造粒，经固化、自然冷却、筛分后制得成品。

本发明是这样实现的，这种大颗粒缓释肥的生产方法为：首先将经预热到50度到100度之间的颗粒尿素加入到转鼓包衣机中用包膜材料进行包膜；包膜完毕后，加入磷酸一铵、氯化钾（或硫酸钾）、聚丙烯酰胺溶液，混合均匀，将混合料加入到挤压造粒机中进行挤压造粒；造粒后的半成品在60～100度下，经过1～10个小时的放置固化，然后自然冷却并筛分后得到成品。

本发明中的大颗粒缓释肥可以是二元肥也可以是三元肥，氮、五氧化二磷、氧化钾含量可以根据配方要求确定。氮、五氧化二磷、氧化钾含量总和一般控制在20%-50%。

本发明中加入的包膜材料为多异氰酸酯、多元醇、环氧树脂、二甲苯、无机粉状填料的混合液。其中，多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）中的一种；多元醇为甘油，蓖麻油、桐油、大豆油中的一种；无机粉状填料为滑石粉、铁红、膨润土、硅藻土中的一种。多异氰酸酯与多元醇的质量比为（2.5～4）：1。环氧树脂加入量为多异氰酸酯和多元醇总质量的5%到10%。二甲苯加入量为多异氰酸酯和多元醇总质量的5%到10%。无机粉状填料加入量为多异氰酸酯和多元醇总质量的3%到5%。加入的包膜材料总量为肥料总质量的2～10%。

本发明中加入的缓释剂聚丙烯酰胺溶液浓度为0.1～1%，加入量为物料总质量的1～5%。

本发明中的大颗粒缓释肥颗粒为椭球型形状。根据挤压造粒机的模具大小可以生产直径在10～100毫米、重量在10～500克的颗粒。

按照本发明工艺生产的大颗粒缓释肥缓释期从2个月到24个月不等。缓释期和包膜材料加入量、聚丙烯酰胺溶液加入量有关。包膜材料、聚丙烯酰胺溶液加入量越多，缓释期越长。

本发明工艺技术具有以下优点。

采用本发明工艺技术可灵活调整包膜材料加入量和聚丙烯酰胺溶液加入量来生产不同缓释期的产品，从而适应不同树木对养分缓释期的需求。

本发明工艺流程短、操作方便灵活。

本发明工艺经过筛分之后成品率能够达到99%。返料很少。

附图说明

图1为大颗粒缓释肥生产工艺流程图。

具体实施方式

通过以下实例，对本发明的工艺方法进行描述。但是，实例不是对本发明的限制。

实例1。

包膜材料的配置：将甲苯二异氰酸酯22.5千克、甘油7.5千克、环氧树脂1.5千克、二甲苯1.5千克、硅藻土1千克混合均匀备用。

首先将经预热到70度的颗粒尿素（含氮46%）250千克加入到转鼓包衣机中，将上述配置好的包膜材料均匀加入到转鼓包衣机中的物料上进行包膜。包膜完毕后，依次均匀加入磷酸一铵（含氮11%，含五氧化二磷44%）315千克、氯化钾（氧化钾含量50%）300千克、0.5%聚丙烯酰胺溶液10千克，混合均匀，将混合料加入到挤压造粒机中进行挤压造粒。造粒后的半成品在80度下放置5个小时后自然冷却和筛分得到成品。

实例2。

包膜材料的配置：将甲苯二异氰酸酯24千克、桐油6千克、环氧树脂2千克、二甲苯3千克、硅藻土1.5千克混合均匀备用。

首先将经预热到75度的颗粒尿素（含氮46%）275千克加入到转鼓包衣机中，将上述配置好的包膜材料均匀加入到转鼓包衣机中的物料上进行包膜。包膜完毕后，依次均匀加入磷酸一铵（含氮11%，含五氧化二磷44%）225千克、硫酸钾（氧化钾含量50%）460千克、0.2%聚丙烯酰胺溶液15千克，混合均匀，将混合料加入到挤压造粒机中进行挤压造粒。造粒后的半成品在80度下放置2个小时后自然冷却和筛分，得到颗粒直径40毫米、单颗粒重量为38克的成品。

Claims

1. 一种大颗粒缓释肥的生产方法，其特征在于该方法为：首先将经预热到50度到100度之间的颗粒尿素加入到转鼓包衣机中用多异氰酸酯、多元醇、环氧树脂、二甲苯、无机粉状填料的混合液作为包膜材料进行包膜；包膜完毕后，加入磷酸一铵、氯化钾（或硫酸钾）、聚丙烯酰胺溶液，混合均匀，将混合料加入到挤压造粒机中进行挤压造粒；造粒后的半成品在60～100度下，经过1～10个小时的放置固化，然后自然冷却并筛分后得到成品。

2.一种如权利要求1 所述的大颗粒缓释肥的生产方法，其特征在于多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）中的一种；多元醇为甘油，蓖麻油、桐油、大豆油中的一种；无机粉状填料为滑石粉、铁红、膨润土、硅藻土中的一种。

3.一种如权利要求1 所述的大颗粒缓释肥的生产方法，其特征在于包膜材料各组分加入比例为：多异氰酸酯与多元醇的质量比为（2.5～4）：1；环氧树脂加入量为多异氰酸酯和多元醇总质量的5%到10%；二甲苯加入量为多异氰酸酯和多元醇总质量的5%到10%；无机粉状填料加入量为多异氰酸酯和多元醇总质量的3%到5%；包膜材料总量为肥料总质量的2～10%。

4.一种如权利要求1 所述的大颗粒缓释肥的生产方法，其特征在于聚丙烯酰胺溶液浓度为0.1～1%，加入量为物料总质量的1～5%。

5.一种如权利要求1 所述的大颗粒缓释肥的生产方法，其特征在于可根据挤压造粒机模具大小可以生产直径在10～100毫米、重量在10～500克的颗粒。