CN103936524B

CN103936524B - 一种脲醛缓释复合肥的生产方法

Info

Publication number: CN103936524B
Application number: CN201410191821.8A
Authority: CN
Inventors: 张文辉; 万亚珍; 谷守玉; 梅丹丹
Original assignee: Henan Lifu Technology Co Ltd
Current assignee: Henan Lifu Technology Co Ltd
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2034-05-08
Also published as: CN103936524A

Abstract

本发明涉及一种脲醛缓释复合肥的生产方法，属于肥料制造技术领域，目的是在生产脲甲醛缓释肥料的过程中，加入一定量钾肥、磷肥和催化剂，在强酸条件下经一步反应合成脲甲醛复合肥料浆，通过喷浆造粒，筛分、冷却制得成品。催化剂的用量为尿素总质量的0.2～2％。在反应过程中还可添加五水硫酸铜、七水硫酸锌、硼砂等原料，满足农作物对中微量营养元素的需求。该方法具有操作工艺简单、生产灵活、成本低等优点，所得产品营养齐全，具有颗粒均匀圆整、强度大、养分高、缓效性可调整等特点。因此，本发明在生产工艺和经济上均有较大优势。

Description

一种脲醛缓释复合肥的生产方法

技术领域

本发明涉及一种脲醛缓释复合肥的生产方法，属于肥料制造技术领域，具体涉及到的是以尿素、甲醛溶液、氯化钾(或硫酸钾)、磷酸一铵等为原料制造脲醛缓释复合肥的技术方法。

背景技术

缓释肥料又称缓效肥料，其肥料中含有养分的化合物在土壤中释放速度缓慢或者养分释放速度可以得到一定程度的控制以供作物持续吸收利用。相对于速效肥，缓释肥料养分释放缓慢，肥效长期、稳定，可以极大提高肥料的利用率。国内外生产和使用的缓释肥料一般分为三大类：(1)物理型缓释肥料，主要通过改变肥料的物理性状而制成，如各种大颗粒肥料、涂层肥料等；(2)化学型缓释肥料，即通过化学合成的方法将肥料直接或间接与其他物质化合、聚合生成难溶性或难降解性聚合物，改变了原肥料的化学性质，如脲甲醛、丁烯叉二脲、草酰胺等；(3)生物化学型缓释肥料，该类肥料是通过在肥料中添加各种抑制剂来改变土壤生物化学条件，抑制土壤微生物和相应酶类的活性，间接达到延缓肥料的释放速度，如添加脲酶抑制剂和硝化抑制剂的长效尿素、长效碳酸氢铵等。

脲甲醛缓释肥是由尿素和甲醛在特定条件下反应生成的化学型缓释肥料，它不是单一的化合物，而是由不同链长与分子量的甲基尿素混合而成，主要成分包含亚甲基二脲、二亚甲基三脲、三亚甲基四脲、四亚甲基五脲、五甲基六脲等系列缩合物。肥料施入土壤后，在水解与微生物侵袭的双重作用下缓慢地释放其养分，使肥效期延长、肥料利用率提高。其中，速效养分与缓效养分的比例适合，对土壤、地下水、地表水以及大气等环境因子的危害大大减少。但是，脲甲醛作为单纯的氮肥，如果单独施用于土壤中将很难达到平衡施肥的目的。

脲甲醛复合肥是尿素与甲醛在高温下反应生成脲甲醛肥料，再与磷酸一铵以及钾肥混合造粒所形成的复合肥料，属于肥料中高端产品，营养齐全，集高效、长效、缓释和控释于一体，主要应用于高尔夫球场草坪。目前，脲甲醛复合肥的生产工艺已有很多报道，制备方法主要有三种：(1)粉末或粒状的脲醛缓释肥料直接加入到复合肥中；(2)脲醛悬浮液加入到复合肥中；(3)在复合肥液中分别加入尿素和甲醛单体，反应制得脲醛缓释复合肥。前两种方法制备的脲甲醛复合肥均为脲甲醛和复混肥料的物理混合，存在产品质量不够均匀、稳定的缺点，并且生产的复合肥颗粒抗压强度低，容易结块，不利于存储和运输。在复合肥液中分别加入尿素和甲醛单体反应制得脲醛缓释复合肥的报道中，采用的是“两步法”：第一阶段在复合肥液中，以适当摩尔比的尿素和甲醛，在弱碱性或中性条件下加热，进行羟甲基化反应；第二阶段在微酸性条件下缩聚反应直至终点。该方法生产的产品质量好，但生产工艺复杂，生产成本高。而在强酸条件下，在复合肥液中加入尿素、甲醛溶液经一步反应制得脲甲醛复合肥的技术，国内外没有报道。

发明内容

本发明目的是以尿素、钾肥、磷肥和甲醛溶液为原料，加入一定量催化剂，在强酸条件下经一步反应合成脲甲醛复合肥料浆，通过喷浆造粒，筛分、冷却制得成品。催化剂的用量为尿素总质量的0.2～2％。该方法具有操作工艺简单、生产灵活、成本低等优点，所得产品营养齐全，具有颗粒均匀圆整、强度大、养分高、缓效性可调整等特点。

本发明是这样实现的：将25～40份尿素、130～250份水、15～25份氯化钾(或硫酸钾)和8～25份磷酸一铵加入反应釜中，常温下搅拌使其溶解得到混合溶液，搅拌速度为300～500r/min，再将18～35份质量浓度为36％～38％的甲醛溶液加入到反应釜中，加入一定量催化剂，搅拌，升温至30～50℃，用磷酸或硫酸将溶液PH值调为0.5～4，保温反应20min～4h，得到脲甲醛复合肥料浆，将复合肥料浆用泵送入喷浆造粒干燥机中造粒，经筛分、冷却，合格颗粒经包装即得成品。

本发明制得的脲甲醛缓释复合肥的粒径在1～4mm。在实际生产中，也可按照产品粒径要求确定其范围。

本发明中造粒与干燥一体化，物料在造粒干燥机中内返料。干燥后的粒状脲甲醛复合肥经筛分后，粒径小于1毫米的不合格粒子直接返回造粒机进行造粒，大于4mm的粒子经粉碎后返回造粒机内重新造粒，合格的粒子则冷却包装制得成品。返料与成品的比例为1～1.5∶1。

本发明在反应过程中还可添加硫酸铜、硫酸锌、硼砂等原料，满足农作物对中微量营养元素的需求，并起到调理土壤的作用。

本发明所用催化剂为六次甲基四胺、三乙醇胺、硼酸钠和亚硫酸钠中的种或一种以上的混合物，加入量以重量百分含量计，占尿素总质量的0.2～2％。

本发明中尿素N含量为46％，氯化钾中K₂O含量为60％，硫酸钾中K₂O含量为50％，磷酸一铵中N含量为11％，P₂O₅含量为44％；尿素和甲醛的摩尔比为1.2～1.8∶1；调节溶液PH值用的磷酸质量浓度为85％，硫酸质量浓度为98％。

与现有技术相比，本发明工艺技术具有以下优点：

1该发明找到一种利用化学合成法生产脲甲醛缓释复合肥的新方法，利用该工艺生产脲甲醛复合肥并用于农业生产未见报道。

2营养齐全，养分利用率高。普通肥料的养分利用率为30％，脲甲醛缓释复合肥的养分利用率为50％，养分控制释放，满足农作物整个生长期对氮磷钾养分的需求，对农作物不造成伤害，无污染、绿色环保；还可根据市场需求，添加农作物必须的中微量元素，满足农作物对中微量元素的需求。

3本发明工艺流程短、操作方便、能耗低、生产成本低。产品不易结块，质量均匀，颗粒圆整，表面光滑，强度高。因此，本发明在生产工艺和经济上均有较大优势。

附图说明

图1为一种脲醛缓释复合肥的生产工艺流程图。

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。

将358kg份尿素、1800kg水、200kg氯化钾和136kg磷酸一铵加入反应釜中，常温下搅拌使其溶解得到混合溶液，搅拌速度为350r/min，再将305kg质量浓度为36％～38％的甲醛溶液加入到反应釜中，加入1kg催化剂，搅拌，升温至30℃，用磷酸将溶液PH值调为1，保温反应40min，得到复合肥料浆，将混合料浆用泵送入喷浆造粒干燥机中造粒，干燥后的粒状脲甲醛复合肥经筛分、冷却后，粒径小于1毫米的不合格粒子直接返回造粒机进行造粒，大于4mm的粒子经粉碎后返回造粒机内重新造粒，合格的粒子经包装制得成品。所得产品规格为18-6-12，返料与成品的比例为1.1∶1。

实例2。

将272尿素、2000kg水、200kg硫酸钾和227kg磷酸一铵、2kg五水硫酸铜、4kg七水硫酸锌、2kg七水硫酸镁和2kg硼砂加入反应釜中，常温下搅拌使其溶解得到混合溶液，搅拌速度为400r/min，再将288kg质量浓度为36％～38％的甲醛溶液加入到反应釜中，加入3kg催化剂，搅拌，升温至45℃，用硫酸将溶液PH值调为2.5，保温反应2h，得到复合肥料浆，将混合料浆用泵送入喷浆造粒干燥机中造粒，干燥后的粒状脲甲醛复合肥经筛分、冷却后，粒径小于1毫米的不合格粒子直接返回造粒机进行造粒，大于4mm的粒子经粉碎后返回造粒机内重新造粒，合格的粒子经包装制得成品。所得产品规格为15-10-10，返料与成品的比例为1.2∶1。该肥料中含有镁硫中量元素和铜锌硼微量元素。

Claims

1.一种脲醛缓释复合肥的生产方法，其特征在于该方法为：将25～40份尿素、130～250份水、15～25份氯化钾或硫酸钾和8～25份磷酸一铵加入反应釜中，常温下搅拌使其溶解得到混合溶液，搅拌速度为300～500r/min，再将18～35份质量浓度为36％～38％的甲醛溶液加入到反应釜中，加入一定量催化剂，搅拌，升温至30～50℃，用磷酸或硫酸将溶液pH值调为0.5～4，保温反应20min～4h，得到脲甲醛复合肥料浆，将复合肥料浆用泵送入喷浆造粒干燥机中造粒，经筛分、冷却制得成品；

所用催化剂为六次甲基四胺、三乙醇胺、硼酸钠和亚硫酸钠中的一种或一种以上的混合物，加入量以重量百分含量计，占尿素总质量的0.2～2％。