CN103159550A - 环保型硫基氮钾复合缓释肥料 - Google Patents

环保型硫基氮钾复合缓释肥料 Download PDF

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Abstract

本发明是一种环保型硫基氮钾复合缓释肥料。属于含有影响铵化合物或尿素在土壤中消化作用的物质的混合肥料。其特征在于首先制造硫基氮钾复合肥料颗粒，然后将硫基氮钾复合肥料颗粒进行硬脂酸一次包覆和改性沸石粉二次表面扑粉制得，其中：所述硫基氮钾复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料制成：尿素31～57，硫酸铵10～20，硫酸钾20～50，造粒助剂6～12，水适量。提供了一种缓释效果好，肥效利用率高，工艺简单，生产成本较低，包膜材料易于被土壤中的微生物降解，有益于土壤、大气及水体环境保护，适用范围宽泛的环保型硫基氮钾复合缓释肥料。适合于粮食作物、蔬菜和果树作为种肥、基肥和追肥施用。亦可以与各种市售复合磷肥混合施用。

Description

环保型硫基氮钾复合缓释肥料
技术领域
本发明是一种环保型硫基氮钾复合缓释肥料。属于含有影响铵化合物或尿素在土壤中消化作用的物质的混合肥料。 
背景技术
氯离子的含量超过3％的复合肥称为氯基复合肥，氯基肥料相对于硫基肥料来说，制造成本低，销售价格也明显低于硫基肥料。但是由于氯基复合肥料对某些忌氯作物的生长存在负面影响，含氯化肥如氯化钾、氯化铵，忌施于盐碱土壤和忌氯作物上。含氯化肥中的氯离子会残留积累在土壤中，导致土壤酸化，在盐碱地里施用会加重盐害；在忌氯作物上施用，会影响产量和品质。因此氯基复合肥的应用范围受到限制。 
硫基复合肥中的硫元素是继氮、氯、钾后的作物生长必须的第四大营养元素，氯离子含量＜3％，可有效的改善土壤缺硫状况，为作物直接提供硫养分。硫基复合肥对于作物和土壤的适应性强、使用范围广，可用作基肥、追肥、种肥和根外追肥。有效提高作物的产量和农产品的品质，因此广泛被施用。 
硫基复合肥生产工艺复杂，生产能耗高，腐蚀设备、浪费资源，导致生产成本高，而且污染环境。 
尿素是含氮高、肥效快、用量大的优质氮肥。但是，尿素在使用过程中，容易通过挥发、淋溶、分解和径流等途径流失，导致肥效利用率不高，据统计，当季利用率只有30％左右，这不仅造成了化肥的浪费，而且对于大气、水体土壤等人类赖以生存的环境造成污染。现有技术中的硫基复合肥料养分利用率仅为25%～35%，其中氮肥的利用率不足30%，损失特别严重。 
中国专利CN201110258810.3公开了一种高塔造粒缓释长效高氮硫基复合肥料及其制备方法，首先经高塔造粒装置制备高塔造粒尿素复合肥料颗粒，然后将尿素复合肥料颗粒进行石蜡一次包覆和改性沸石粉表面二次包覆制得。其不足之处是高塔造粒设备投资费用高，石蜡是不可再生的化石资源，且在土壤中不易降解。采用上述制备方法生产的高塔造粒复合肥料产品，缓释效果欠佳。 
现有技术中的包膜控释肥，内质型控释肥，稳定性控释肥，生物抑制剂型控释肥，其包膜缓释材料多采用硫磺或合成树脂，其中硫磺膜易破碎，而且对水稻类等作物易产生毒害副作用。树脂包膜价格昂贵而且不易在土壤中降解。 
现有技术中环保型硫基氮钾复合缓释肥料还不多见。 
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种缓释效果好，肥效利用率高，工艺简单，生产成本较低，包膜材料易于被土壤中的微生物降解，有益于土壤、大气及水体环境保护，适用范围宽泛的环保型硫基氮钾复合缓释肥料。 
本发明的目的可以通过如下措施来达到： 
本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料，其特征在于首先制造硫基氮钾复合肥料颗粒，然后将硫基氮钾复合肥料颗粒进行硬脂酸一次包覆和改性沸石粉二次表面扑粉制得，其中：所述氯基氮钾复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料制成： 
Figure BDA00002656106800021
所述造粒助剂由50%～75%的膨润土和50%～25%的铝矾土粉混合组成； 
所述硬脂酸一次包覆，硬脂酸用量为硫基氮钾复合肥料颗粒质量的0.6％～1.2％； 
所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成： 
硬脂酸锌                 1.5%～.3.0% 
沸石粉                   97%～98.5% 
其制备方法包括如下步骤： 
①.硫基氮钾复合肥料颗粒的制备 
首先把尿素31～57重量份加热熔融后，加入硫酸铵10～20重量份和硫酸钾20～50重量份混合均匀，加入造粒剂6～12重量份，水适量。利用传统造粒机将所述复合肥料各组分混合造粒，备用； 
②..硬脂酸一次包覆 
硬脂酸的用量为步骤①制备的氯基氮钾复合肥料颗粒质量的0.6％～1.2％，包覆方法如下： 
a..熔融硬脂酸的制备 
包膜用硬脂酸经按照配方准确计量后，投入硬脂酸熔融槽中，加热至熔融状态，备用； 
b..包覆 
按照配方准确计量步骤①制备的硫基氮钾复合肥料颗粒，用步骤a制备的熔融硬脂酸，在滚筒式混合造粒机中进行颗粒外喷涂包覆，使复合肥料颗粒外表面形成尽可能均匀的涂层，热风干燥、室温风冷却，备用；工艺条件如下： 
热风干燥温度不高于80℃ 
冷却气流温度不高于50℃； 
③.改性沸石粉二次表面扑粉 
a.扑粉用混合粉体的制备 
按照硬脂酸镁1.5%～3.0%，沸石粉97%～98.5%的原料配比，分别准确称取原料各组分，混合均匀，研磨制粉，控制粉体细度过120目筛，备用； 
b.扑粉 
将步骤a制备的混合粉体用量控制在每1000kg氯基氮钾复合肥料颗粒扑粉10～15  kg； 
④.筛分、计量、质量检验，合格后包装，制得环保型硫基氮钾复合缓释肥料；所得产品颗粒外观圆润，产品无异味； 
产品质量达到如下技术指标： 
N元素含量％       ≥18 
K2O含量  ％       ≥10 
颗粒粒度 mm       2-4.75mm 
水分含量 wt％     ≤2.0。 
本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料，首先制造硫基氮钾复合肥料颗粒，然后将硫基氮钾复合肥料颗粒进行硬脂酸一次包覆和改性沸石粉二次表面扑粉制得。主要是利用尿素熔融液与硫酸铵、硫酸钾钾混合后，利用传统造粒机将所述复合肥料各组分混合造粒，生产工艺简便，有益环境保护，避免了高塔造粒设备投资费用高的弊端。 
本发明采用的包膜材料可以在土壤微生物作用下降解，硬脂酸在土壤微生物的作用下易于分解生成CO2和H2O，避免了包膜材料对环境的污染，节约了化石资源，有利于生态平衡。 
硫基复合肥对于作物和土壤的适应性强、使用范围广，可用作基肥、追肥、种肥和根外追肥。有效提高作物的产量和农产品的品质，克服了氯基肥料存在的缺陷。 
本发明的目的还可以通过如下措施来达到： 
本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料，其特征在于所述硫基氮钾复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料制成： 
Figure BDA00002656106800041
是优选的技术方案。 
本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料，其特征在于所述氯基氮钾复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料制成： 
Figure BDA00002656106800042
是一个优选的技术方案。 
本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料，其特征在于所述制备方法包括如下步骤： 
其制备方法包括如下步骤： 
①.硫基氮钾复合肥料颗粒的制备 
首先把尿素35～50重量份加热熔融后，加入硫酸铵10～20重量份和硫酸钾30～45重量份混合均匀，加入造粒剂8～10重量份，水适量。利用传统造粒机将所述复合肥料各组分混合造粒，备用； 
②..硬脂酸一次包覆 
硬脂酸的用量为步骤①制备的硫基氮钾复合肥料颗粒质量的1.2％，包覆方法如下： 
a..熔融硬脂酸的制备 
包膜用硬脂酸经按照配方准确计量后，投入硬脂酸熔融槽中，加热至熔融状态，备用； 
b..包覆 
按照配方准确计量步骤①制备的硫基氮钾复合肥料颗粒，用步骤a制备的熔融硬脂酸，在滚筒式混合造粒机中进行颗粒外喷涂包覆，使复合肥料颗粒外表面形成尽可能均匀的涂层，热风干燥、室温风冷却，备用；工艺条件如下： 
热风干燥温度60℃ 
冷却气流温度40℃； 
③.改性沸石粉二次表面扑粉 
a.扑粉用混合粉体的制备 
按照硬脂酸镁2.5%，沸石粉97.5%的原料配比，分别准确称取原料各组分，混合均匀， 研磨制粉，控制粉体细度过120目筛，备用； 
b.扑粉 
将步骤a制备的混合粉体用量控制在每1000kg氯基氮钾复合肥料颗粒扑粉10kg； 
④.筛分、计量、质量检验，合格后包装，制得环保型硫基氮钾复合缓释肥料；所得产品颗粒外观圆润，产品无异味。 
是优选的制备方法技术方案。 
本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料的应用，其特征在于适用于粮食作物、蔬菜和果树作为种肥、基肥和追肥施用。 
本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料的应用，其特征在于与各种市售磷肥或复合磷肥混合施用。以适应于各种作物和不同的土质条件对氮磷钾养分的需求。 
本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料，相比现有技术有如下积极效果： 
1.提供了一种缓释效果好，肥效利用率高，工艺简单，生产成本较低，包膜材料易于被土壤中的微生物降解，有益于土壤、大气及水体环境保护，适用范围宽泛的环保型硫基氮钾复合缓释肥料。 
2.单层包膜，生成工艺简单，设备投资省，制造成本低， 
3.包膜材料可以在土壤微生物作用下降解，避免了包膜材料对土壤环境的污染。 
4.采用的包膜材料可以在土壤微生物作用下降解，硬脂酸在土壤微生物的作用下易于分解生成CO2和H2O，避免了包膜材料对环境的污染，节约了化石资源，有利于生态平衡。 
5.硫基复合肥对于作物和土壤的适应性强、使用范围广，可用作基肥、追肥、种肥和根外追肥。有效提高作物的产量和农产品的品质，克服了氯基肥料存在的缺陷。 
6.施用灵活，与各种市售磷肥或复合磷肥混合施用。以适应于各种作物和不同的土质条件对氮磷钾养分的需求。 
7.缓释效果好，肥料利用率高。适合于粮食作物、蔬菜和果树作为种肥、基肥和追肥施用。 
8.本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料的应用广泛、灵活，与各种市售磷肥或复合磷肥混合施用。平均提高肥料利用率11.1%～19.3%，对粮食作物平均提高产量5.7%～17.3%，对于果树、蔬菜类平均提高产量13.1～27.9%。 
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述： 
实施例1 
按照下列步骤制备本发明的一种环保型硫基氮钾复合缓释肥料 
①.硫基氮钾复合肥料颗粒的制备 
首先把尿素45重量份加热熔融后，加入硫酸铵12重量份和硫酸钾35重量份混合均匀，加入造粒剂8重量份，水适量。利用传统造粒机将所述复合肥料各组分混合造粒，备用； 
②..硬脂酸一次包覆 
硬脂酸的用量为步骤①制备的氯基氮钾复合肥料颗粒质量的0.6％～1.2％，包覆方法如下： 
a..熔融硬脂酸的制备 
包膜用硬脂酸经按照配方准确计量后，投入硬脂酸熔融槽中，加热至熔融状态，备用； 
b..包覆 
按照配方准确计量步骤①制备的硫基氮钾复合肥料颗粒，用步骤a制备的熔融硬脂酸，在滚筒式混合造粒机中进行颗粒外喷涂包覆，使复合肥料颗粒外表面形成尽可能均匀的涂层，热风干燥、室温风冷却，备用；工艺条件如下： 
热风干燥温度不高于80℃ 
冷却气流温度不高于50℃； 
③.改性沸石粉二次表面扑粉 
a.扑粉用混合粉体的制备 
按照硬脂酸镁1.5%～3.0%，沸石粉97%～98.5%的原料配比，分别准确称取原料各组分，混合均匀，研磨制粉，控制粉体细度过120目筛，备用； 
b.扑粉 
将步骤a制备的混合粉体用量控制在每1000kg氯基氮钾复合肥料颗粒扑粉10～15  kg； 
④.筛分、计量、质量检验，合格后包装，制得环保型硫基氮钾复合缓释肥料；所得产品颗粒外观圆润，产品无异味； 
产品质量达到如下技术指标： 
N元素含量 ％         ≥18 
K2O含量   ％         ≥10 
颗粒粒度   mm        2～4.75mm 
水分含量   wt％      ≤2.0。 
实施例2～实施例7 
按照实施例1的方法和步骤，按照表1的配方，制备本发明的环保型硫基氮钾复合缓释肥料 
表1 
原料 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
尿素 50 40 51 43 57 31
硫酸铵 10 20 10 17 11 14
硫酸钾 30 33 30 30 20 50
造粒助剂 10 7 9 10 12 6
水 适量 适量 适量 适量 适量 适量
所得产品颗粒外观圆润，产品无异味； 
产品质量达到如下技术指标： 
N元素含量 ％        ≥18 
K2O含量   ％       ≥10 
颗粒粒度 mm        2～4.75mm 
水分含量 wt％       ≤2.0。 
实施例1～实施例7制得环保型硫基氮钾复合缓释肥料均适合于粮食作物、蔬菜和果树作为种肥、基肥和追肥施用。亦可以与各种市售磷肥或复合磷肥混合施用。平均提高肥料利用率11.1%～19.3%，对粮食作物平均提高产量5.7%～17.3%，对于果树、蔬菜类平均提高产量13.1～27.9%。 

Claims (6)

1.一种环保型硫基氮钾复合缓释肥料，其特征在于首先制造硫基氮钾复合肥料颗粒，然后将硫基氮钾复合肥料颗粒进行硬脂酸一次包覆和改性沸石粉二次表面扑粉制得，其中：所述氯基氮钾复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料制成： 
Figure RE-FDA00002990919800011
所述造粒助剂由50%～75%的膨润土和50%～25%的铝矾土粉混合组成； 
所述硬脂酸一次包覆，硬脂酸用量为硫基氮钾复合肥料颗粒质量的0.6％～1.2％； 
所述改性沸石粉由如下以重量百分数计的原料组成： 
硬脂酸锌   1.5%～.3.0% 
沸石粉     97%～98.5% 
其制备方法包括如下步骤： 
①.硫基氮钾复合肥料颗粒的制备 
首先把尿素31～57重量份加热熔融后，加入硫酸铵10～20重量份和硫酸钾20～50重量份混合均匀，加入造粒剂6～12重量份，水适量。利用传统造粒机将所述复合肥料各组分混合造粒，备用； 
②.硬脂酸一次包覆 
硬脂酸的用量为步骤①制备的氯基氮钾复合肥料颗粒质量的0.6％～1.2％，包覆方法如下： 
a.熔融硬脂酸的制备 
包膜用硬脂酸经按照配方准确计量后，投入硬脂酸熔融槽中，加热至熔融状态，备用； 
b.包覆 
按照配方准确计量步骤①制备的硫基氮钾复合肥料颗粒，用步骤a制备的熔融硬脂酸，在滚筒式混合造粒机中进行颗粒外喷涂包覆，使复合肥料颗粒外表面形成尽可能均匀的涂层，热风干燥、室温风冷却，备用；工艺条件如下： 
热风干燥温度不高于80℃ 
冷却气流温度不高于50℃； 
③.改性沸石粉二次表面扑粉 
a.扑粉用混合粉体的制备 
按照硬脂酸镁1.5%～3.0%，沸石粉97%～98.5%的原料配比，分别准确称取原料各组分，混合均匀，研磨制粉，控制粉体细度过120目筛，备用； 
b.扑粉 
将步骤a制备的混合粉体用量控制在每1000kg氯基氮钾复合肥料颗粒扑粉10～15kg； 
④.筛分、计量、质量检验，合格后包装，制得环保型硫基氮钾复合缓释肥料；所得产品颗粒外观圆润，产品无异味； 
产品质量达到如下技术指标： 
Figure RE-FDA00002990919800021
2.根据权利要求1的环保型硫基氮钾复合缓释肥料，其特征在于所述硫基氮钾复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料制成： 
Figure RE-FDA00002990919800022
3.根据权利要求1的环保型硫基氮钾复合缓释肥料，其特征在于所述氯基氮钾复合肥料颗粒由如下以重量份数计的原料制成： 
Figure RE-FDA00002990919800023
4.根据权利要求1的环保型硫基氮钾复合缓释肥料，其特征在于所述制备方法包括如下步骤： 
其制备方法包括如下步骤： 
①.硫基氮钾复合肥料颗粒的制备 
首先把尿素35～50重量份加热熔融后，加入硫酸铵10～20重量份和硫酸钾30～45重量 份混合均匀，加入造粒剂8～10重量份，水适量。利用传统造粒机将所述复合肥料各组分混合造粒，备用； 
②.硬脂酸一次包覆 
硬脂酸的用量为步骤①制备的硫基氮钾复合肥料颗粒质量的1.2％，包覆方法如下： 
a.熔融硬脂酸的制备 
包膜用硬脂酸经按照配方准确计量后，投入硬脂酸熔融槽中，加热至熔融状态，备用； 
b.包覆 
按照配方准确计量步骤①制备的硫基氮钾复合肥料颗粒，用步骤a制备的熔融硬脂酸，在滚筒式混合造粒机中进行颗粒外喷涂包覆，使复合肥料颗粒外表面形成尽可能均匀的涂层，热风干燥、室温风冷却，备用；工艺条件如下： 
热风干燥温度60℃ 
冷却气流温度40℃； 
③.改性沸石粉二次表面扑粉 
a.扑粉用混合粉体的制备 
按照硬脂酸镁2.5%，沸石粉97.5%的原料配比，分别准确称取原料各组分，混合均匀，研磨制粉，控制粉体细度过120目筛，备用； 
b.扑粉 
将步骤a制备的混合粉体用量控制在每1000kg氯基氮钾复合肥料颗粒扑粉10kg； 
④.筛分、计量、质量检验，合格后包装，制得环保型硫基氮钾复合缓释肥料；所得产品颗粒外观圆润，产品无异味。 
5.权利要求1的环保型硫基氮钾复合缓释肥料的应用，其特征在于适用于粮食作物、蔬菜和果树作为种肥、基肥和追肥施用。 
6.权利要求1的环保型硫基氮钾复合缓释肥料的应用，其特征在于与各种市售磷肥或复合磷肥混合施用。 
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