CN106278664A - 一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料及其制备方法 - Google Patents

一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种控释掺混肥料，特别涉及一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料及其制备方法。其特征在于：包膜尿素生产好后，采用大颗粒尿素、磷酸二铵或磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、氯化铵、硫酸铵颗粒原料，通过复混肥专用设备按配方比例进行筛分、配比、混合、分装、检验，使其氮、磷、钾营养成分均匀，所得到的产品是控释掺混肥料。本发明具有如下的优点和有益效果：(1)大幅度降低成本。(2)可操作性强。(3)肥效长且平稳。(4)增产增收效果显著。(5)提高了肥料利用率。本发明可提高氮磷钾养分利用率10～20％。(6)省工省力省时。（7）高效环保。

Description

一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥 料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种控释掺混肥料，特别涉及一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料及其制备方法。
背景技术
缓控释肥料是一种高新技术肥料，可以较好控制肥料养分释放速度，氮素利用率高达50％至60％，可大幅度提高肥料利用率，减少肥料施用量，降低成本，增加农民收益。缓控释肥在美国、日本等国家已进行了几十年的研究、生产和应用，在美国和欧洲主要是用于高尔夫球场、苗圃、专业草坪和景观园艺以及农业上。日本缓控释肥用在农业上主要是种植蔬菜、水稻和水果。
掺混肥又称之为作物专用BB肥(Bulk Blending Fertilizers)，是粒状物理混合型多元肥料，产品氮磷钾总养分含量一般在45％以上，是北美地区当前化肥使用的基本形式。近年来在亚洲的日本、马来西亚等国家也得到很快的发展。
我国缓控释掺混肥的研究和开发尚处在起步阶段，目前国内掺混肥料的生产多是采用普通的尿素、磷酸二铵、氯化钾或硫酸钾进行物理混合而成。控释掺混肥料生产也多是采用硫磺包衣尿素或树脂尿素作控氮原料进行生产，无论国内还是国外，采用可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料的研究和生产使用目前都还没见有报道。随着化肥用量的不断增加和人类健康意识的提高，餐桌食品绿色环保问题越来越受人类的关注，开发环保功能型控释掺混肥料就显得更为重要，既抗病增产增效，提高了肥料利用率，又减少了环境污染，特别适合中国的国情，发展前景广阔。
本发明是采用可降解木质素和微量元素作为包膜材料，并通过独特的无溶剂流化床包膜技术而实现生产控释尿素的。选用成本低、来源广且可降解的木质素材料，克服了现有高分子树脂包膜材料普遍成本高，且使用后包膜材料难降解的弊端。这种包膜材料既有缓控释效果，又具生物可降解的特点，是其他缓释材料无法比拟的，具有智能缓释功能，操作方便，适用广泛，在土壤中能缓慢分解或降解，完全溶于水，无毒无害，对种子发芽及作物生长无任何影响，不产生残留，绿色环保。在包膜尿素生产过程中，采用可降解的木质素并添加微量元素肥料制得环保功能型包膜尿素。在使用过程中，肥料养分随着木质素包膜层的逐步降解实现智能化释放，可依据作物营养规律和需求，设计对应的控释参数，通过调整包膜次数和用量、包膜厚度等控制养分的释放，通过与普通的尿素、磷酸二铵、氯化钾或硫酸钾颗粒进行物理混合，可生产出各种配方的农作物控释掺混肥料。
可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料的大量使用将有利于生态农业的发展，具有很强市场竞争力。
发明内容
本发明涉及一种控释掺混肥料。本发明采用可降解木质素和微量元素包膜尿素取代部分掺混肥料中的大颗粒尿素，防止了普通尿素释放过快而造成的养分流失，这样不仅可以减少化肥用量，提高经济效益，而且减轻病害，提高产量。
本发明的目的就是为了克服和解决现有的掺混肥(BB肥)和控释肥分别存在肥效短、肥料养分利用率低、需施肥次数较多、生产成本较高、推广应用受限制、养分释放速率很难符合作物对养分吸收规律、农作物“缺素症”、病害严重等缺点和问题，研究发明一种营养全、肥效长、肥效高、养分利用率高、生产及使用成本低、施肥次数少、使用方便、养分释放速率较符合作物对养分吸收规律、“缺素症”降低、病害减轻的控释掺混肥(BB肥)的制造方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料，其特殊之处在于：该控释掺混肥料，由下述重量份比例的原料制成：可降解木质素和微量元素包膜尿素占10—15份；普通化肥占85—90份。可降解木质素和微量元素包膜尿素含氮量为35-40%。普通肥料为颗粒状磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸钾、氯化钾、大颗粒尿素、氯化铵、硫酸铵颗粒中的2种或2种以上的混合物。
所述的可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料及其制备工艺，其特征在于：包膜尿素生产好后，采用大颗粒尿素、磷酸二铵或磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、氯化铵、硫酸铵颗粒原料，通过复混肥专用设备按配方比例进行筛分、配比、混合、分装、检验，使其氮、磷、钾营养成分均匀，所得到的产品是控释掺混肥料。
包括以下步骤：
（1）制得可降解木质素和微量元素包膜尿素：以木质素和微量元素为原料的流化床包膜尿素技术。采用原料制备颗粒细小、粒度均一的木质素粉体和微量元素材料，以流动的空气为载体，将木质素和微肥细颗粒带入流化床中，与呈稳定流化态肥料颗粒进行碰撞，同时从床侧喷入雾状粘合剂，令木质素和微肥颗粒通过碰撞而粘结在肥料表面，连续操作使包裹层不断加厚，从而实现制备单层、双层或多层包膜尿素的目的。原料为尿素，微量元素为硼酸、硫酸锌，其中，硼酸、硫酸锌的质量比为1:0.8-2。包膜材料采用木质素和微肥构建膜骨架、用封闭剂（硬化油）进行封闭，粉煤灰作为固化剂扑粉防止粘连，包膜采用团粒法包膜工艺，先将肥料颗粒加热至40-45℃，然后将加热至115-125℃呈液态的封闭剂通过喷枪均匀喷到肥料颗粒表面，随后将微肥、粉煤灰和木质素分层分批加入到圆盘造粒机中进行包裹、混合；
步骤（1）具体包括：
第一步：将一定量颗粒尿素在包膜设备中预热至40－45℃，加入115-125℃呈液态的硬化油作封闭剂，其用量为颗粒肥料重量的０．５－１％，在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层；
第二步：先把微量元素粉剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，微量元素的用量为颗粒肥料重量的1－2％，转动至微量元素被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度40－45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，粉煤灰的用量为颗粒肥料重量的2－5％，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，完成第一次包膜；
第三步：继续第二遍喷油，把木质素材料均匀撒到运动的包膜微量元素的尿素颗粒上，木质素的用量为颗粒肥料质量的5－8％，转动至木质素被包裹到肥料颗粒上，继续加热保持温度40－45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的尿素颗粒上，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，直至微量元素和木质素材料全部包裹在尿素颗粒上，完成第二次包膜，制得所需的木质素和微量元素包膜的功能型控释尿素；
第四步：根据所设计的尿素控释天数不同、作物需求养分和比例不同，按顺序重复多次，直至多层微量元素和木质素材料全部包裹在肥料颗粒上，包膜层固化，还可制得所需的多层木质素和微量元素包膜尿素。
（2）筛分：将各组分物料分别用筛分机进行筛分；要求肥料颗粒均匀，使其粒径基本一致。
（3）配比：按照农作物的养分需求比例计算出氮磷钾配比。按上面所述的重量百分配方比，秤取筛分好的各组分物料的重量。
（4）混合：将秤重计量后的的各种原料按配方比例加入掺混肥专用设备混合机中，并用12～18转/分钟的搅拌速度搅拌10～12分钟，使充分混合均匀。
（5）包装：搅拌完成后将成品通过传送带输送至包装机进行包装；
（6）检验：对每批产品的总氮磷钾养分含量及缓释性能进行测定。
四、本发明的有益效果
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
(1)大幅度降低成本。目前市场上现有的控释肥包膜控释材料成本较高或工艺复杂，价格一般高于常用化肥1～1.5倍。本发明可大幅度降低成本，与常规化肥相比，施肥成本只增加5～8％；
(2)可操作性强。生产工艺和机械设备简单，固定资产投资少，本发明不需增加机械设备或其它固定投资，只是在现有掺混肥生产配料过程中加入高效而廉价的控释尿素，通过物理混合而成。这样可以充分发挥掺混肥生产工艺简单的优越性，所需设备简单，设备投资只相当于普通圆盘造粒的复混肥生产设备的20～30％；
(3)肥效长且平稳。本发明制配的控释掺混肥，使肥料的肥效期由原来的30～40天延长到90～180天，是一般掺混肥的3～4倍，且养分释放速率符合其营养需求规律，因此能够变多次施肥为施一次基肥，实现农作物在整个生育期内不再追肥；肥效持续、长期、稳定：能源源不断供给植物在整个生长期对养分的需求；
(4)增产增收效果显著。在同等施肥量(总养分量)条件下，施用控释掺混肥，可增产10～15％；同时添加的硼、锌等微量元素大大增加植物抗逆能力，增强抗病性能，可解决农作物缺素症状和植物生理病害，能显著提高产量，改善品质，具有多种功效，可促进农业可持续生产，有助于实现绿色农业；
(5)提高了肥料利用率。有利于生态环境保护。大量的研究试验证明，氮肥利用率仅为30～40％；磷肥利用率只有10～20％；钾肥利用率为30～33％。本发明可提高氮磷钾养分利用率10～20％，在同等产量条件下，可节省肥料量10～20％；有研究表明，我国肥料利用率每提高1％，即可产生十几亿元的经济效益，同时还具有深远的社会效益和生态效益。
(6)省工省力省时。普通施肥，为了保证整个生育期的营养供应，除施用基肥外，一般还要追肥2～3次，从而增加了劳动强度和生产成本。本控释掺混肥一次施用就可满足整个生育期的养分需求，从而节约劳动力，降低施肥成本；一次大量施用不会"烧苗"；减少了施肥的数量和次数，节约成本；
（7）高效环保。每年所施化学肥料的一半以上由各种途径而损失掉，化肥损失不仅仅是经济上的直接损失，更为严重的是已对我们的生存环境造成不良后果。长期以来，化肥损失引起的环境污染已经是世界各国共同关注的问题。本发明在提高肥料利用率的同时，明显减少了化肥造成的环境污染。
五、 具体实施方式
实施例1：
本实施例可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料工艺步骤为：
（1）包膜：包膜材料采用木质素和微量元素构建膜骨架、用硬化油进行封闭，粉煤灰作为固化剂扑粉防止粘连。这些材料都具有可降解性能，对土壤不会产生不良影响。包膜采用团粒法包膜工艺，先将肥料颗粒加热至40℃，然后将加热至120 ℃呈液态的硬化油通过喷枪均匀喷到肥料颗粒表面，随后将微量元素和木质素分层分批加入到圆盘造粒机中进行包裹、混合。
第一步：将一定量颗粒肥料尿素在包膜设备中预热至40℃，加入硬化油，其用量为颗粒肥料重量的１％，在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层；
第二步：先把硼肥、锌肥等微量元素粉剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，微量元素的用量为颗粒肥料重量的1％，转动至微量元素被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度40℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，粉煤灰的用量为颗粒肥料重量的3％，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，完成第一次包膜，其中，硼肥、锌肥的重量比为1:0.8；
第三步：继续第二遍喷油，把木质素均匀撒到运动的包裹微量元素的肥料颗粒上，木质素的用量为颗粒肥料质量的8％，转动至木质素被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度40℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，直至微量元素和木质素全部包裹在肥料颗粒上，完成第二次包膜，制得所需的木质素和微量元素包膜控释尿素；
（2）筛分：选取木质素和微肥包膜控释尿素、大颗粒尿素、颗粒状磷酸二铵、氯化钾原料，分别用筛分机进行筛分；要求肥料颗粒均匀，使其粒径基本一致。
（3）配比：其配比是10%的木质素和微肥双层包膜控释尿素（控释氮含量35%）、38%的大颗粒尿素、44%的磷酸二铵（含量57%）、8%的氯化钾（含量60%），按上面所述的重量百分配方比，秤取筛分好的各组分物料的重量。
（4）混合：将秤重计量后的各组物料加入掺混肥专用设备混合机中，并用12～18转/分钟的搅拌速度搅拌8～12分钟，使充分混合均匀。
（5）分装：搅拌完成后将成品通过传送带输送至自动包装机进行包装。
（6）检验：对每批产品的总氮磷钾养分含量及缓释性能进行测定。达标后进行包装，每批产品的量为10吨。
包膜尿素的理化指标表1
项目 指标
总氮（N） /% ≥ 35.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 180
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
包膜掺混肥料（含氯）的理化指标 表2
项目 指标
总养分N+P2O5+K2O/% ≥ 50
总氮（N） /% ≥ 27.0
有效磷（P2O5）/% ≥ 18.0
钾（K2O）/% ≥ 5.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 180
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
实施例2：
本实施例可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料工艺步骤为：
（1）包膜：包膜材料采用木质素和微量元素构建膜骨架、用硬化油进行封闭，粉煤灰作为固化剂扑粉防止粘连。这些材料都具有可降解性能或对土壤无害，对土壤不会产生不良影响。包膜采用团粒法包膜工艺，先将肥料颗粒加热至45℃，然后将加热至115 ℃呈液态的硬化油通过喷枪均匀喷到肥料颗粒表面，随后将微肥 和木质素分层分批加入到圆盘造粒机中进行包裹、混合；
第一步：将一定量颗粒肥料尿素，在包膜设备中预热至45℃，加入硬化油，其用量为颗粒肥料重量的0.5％，在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层；
第二步：先把硼肥、锌肥等微量元素粉剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，微量元素的用量为颗粒肥料重量的1.5％，转动至微肥被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，粉煤灰的用量为颗粒肥料重量的2％，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，完成第一次包膜，其中，硼肥、锌肥的重量比为1:1；
第三步：继续第二遍喷油，把木质素均匀撒到运动的包裹微肥的肥料颗粒上，木质素的用量为颗粒肥料质量的5％，转动至木质素被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，直至微量元素肥料和木质素全部包裹在肥料颗粒上，完成第二次包膜，制得所需的木质素和微肥双层包膜控释尿素。
（2）筛分：选取木质素和微肥双层包膜控释尿素、大颗粒尿素、颗粒状磷酸二铵、氯化钾、钙颗粒原料，分别用筛分机进行筛分；要求肥料颗粒均匀，使其粒径基本一致。
（3）配比：其配比是11%的木质素和微肥双层包膜控释尿素（控释氮含量36%）、26%的大颗粒尿素、22%的磷酸二铵（含量64%）、41%的硫酸钾（含量60%），按上面所述的重量百分配方比，秤取筛分好的各组分物料的重量。
（4）混合：将秤重计量后的各组物料加入掺混肥专用设备混合机中，并用12～18转/分钟的搅拌速度搅拌8～12分钟，使充分混合均匀。
（5）分装：搅拌完成后将成品通过传送带输送至自动包装机进行包装。
（6）检验：对每批产品的总氮磷钾养分含量及缓释性能进行测定。达标后进行包装，每批产品的量为10吨。
包膜尿素的理化指标满足 表3。
项目 指标
总氮（N） /% ≥ 36.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 150
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
包膜掺混肥料（硫基）的理化指标 表4
项目 指标
总养分N+P2O5+K2O/% ≥ 50
总氮（N） /% ≥ 20.0
有效磷（P2O5）/% ≥ 10.0
钾（K2O）/% ≥ 20.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 150
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
实施例3：
本实施例可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料制备方法步骤为：
（1）包膜：包膜材料采用木质素和微量元素肥料构建膜骨架、用硬化油进行封闭，粉煤灰作为固化剂扑粉防止粘连。这些材料都具有可降解性能，对土壤不会产生不良影响。包膜采用团粒法包膜工艺，先将肥料颗粒加热至43℃，然后将加热至125 ℃呈液态的硬化油通过喷枪均匀喷到肥料颗粒表面，随后将微量元素肥料和木质素分层分批加入到圆盘造粒机中进行包裹、混合。
第一步：将一定量颗粒肥料尿素在包膜设备中预热至43℃，加入硬化油，其用量为颗粒肥料重量的0.8％，在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层；
第二步：先把硼肥、锌肥等微量元素肥料粉剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，微量元素肥料的用量为颗粒肥料重量的2％，转动至微量元素肥料被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度43℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，粉煤灰的用量为颗粒肥料重量的5％，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，完成第一次包膜，其中，硼肥、锌肥的重量比为1:1.5；
第三步：继续第二遍喷油，把木质素均匀撒到运动的包裹微肥的肥料颗粒上，木质素的用量为颗粒肥料质量的6％，转动至木质素被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度43℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，直至微量元素肥料和木质素全部包裹在肥料颗粒上，完成第二次包膜，制得所需的木质素和微肥双层包膜控释尿素。
（2）筛分：选取木质素和微肥双层包膜控释尿素、大颗粒尿素、颗粒状磷酸二铵、氯化钾、钙颗粒原料，分别用筛分机进行筛分；要求肥料颗粒均匀，使其粒径基本一致。
（3）配比：其配比是14%的木质素和微肥双层包膜控释尿素（控释氮含量37%）、8%的大颗粒尿素、35%的磷酸一铵（含量55%）、30%的硫酸钾（含量60%）、13%硫酸铵（含量20%），按上面所述的重量百分配方比，秤取筛分好的各组分物料的重量。
（4）混合：将秤重计量后的各组物料加入掺混肥专用设备混合机中，并用12～18转/分钟的搅拌速度搅拌8～12分钟，使充分混合均匀。
（5）分装：搅拌完成后将成品通过传送带输送至包装机进行包装。
（6）检验：对每批产品的总氮磷钾养分含量及缓释性能进行测定。达标后进行包装，每批产品的量为10吨。
包膜尿素的理化指标满足表5。
项目 指标
总氮（N） /% ≥ 37.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 120
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
包膜掺混肥料（45%硫基）的理化指标 表6
项目 指标
总养分N+P2O5+K2O/% ≥ 45
总氮（N） /% ≥ 15.0
有效磷（P2O5）/% ≥ 15.0
钾（K2O）/% ≥ 15.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 120
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
实施例4：
本实施例可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料制备方法步骤为：
（1）包膜：包膜材料采用木质素和微量元素肥料构建膜骨架、用硬化油进行封闭，粉煤灰作为固化剂扑粉防止粘连。这些材料都具有可降解性能，对土壤不会产生不良影响。包膜采用团粒法包膜工艺，先将肥料颗粒加热至45℃，然后将加热至120 ℃呈液态的硬化油通过喷枪均匀喷到肥料颗粒表面，随后将微量元素肥料 和木质素分层分批加入到圆盘造粒机中进行包裹、混合。
第一步：将一定量颗粒肥料尿素在包膜设备中预热至45℃，加入硬化油，其用量为颗粒肥料重量的0.7％，在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层；
第二步：先把硼肥、锌肥等微量元素肥料粉剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，微量元素肥料的用量为颗粒肥料重量的1.5％，转动至微量元素肥料被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，粉煤灰的用量为颗粒肥料重量的3％，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，完成第一次包膜，其中，硼肥、锌肥的重量比为1:2；
第三步：继续第二遍喷油，把木质素均匀撒到运动的包裹微量元素的肥料颗粒上，木质素的用量为颗粒肥料质量的7％，转动至木质素被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，直至微量元素肥料和木质素全部包裹在肥料颗粒上，完成第二次包膜，制得所需的木质素和微量元素肥料双层包膜控释尿素；
第四步：根据所设计的肥料控释天数不同、作物需求养分和比例不同，按顺序重复多次（如两次），直至多层微量元素肥料和木质素全部包裹在肥料颗粒上，包膜层固化，还可制得所需的多层木质素和微量元素肥料包膜控释尿素。
（2）筛分：选取木质素和微肥双层包膜控释尿素、大颗粒尿素、颗粒状磷酸二铵、氯化钾、钙颗粒原料，分别用筛分机进行筛分；要求肥料颗粒均匀，使其粒径基本一致。
（3）配比：其配比是15%的木质素和微肥双层包膜控释尿素（控释氮含量38%）、3%的大颗粒尿素、48%的磷酸二铵（含量57%）、9%的氯化钾（含量60%）、25%氯化铵（含量25%），按上面所述的重量百分配方比，秤取筛分好的各组分物料的重量。
（4）混合：将秤重计量后的各组物料加入掺混肥专用设备混合机中，并用12～18转/分钟的搅拌速度搅拌8～12分钟，使充分混合均匀。
（5）分装：搅拌完成后将成品通过传送带输送至包装机进行包装。
（6）检验：对每批产品的总氮磷钾养分含量及缓释性能进行测定。达标后进行包装，每批产品的量为10吨。
包膜尿素的理化指标表7
项目 指标
总氮（N） /% ≥ 38.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 100
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率/% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
包膜掺混肥料（45%含氯）的理化指标 表8
项目 指标
总养分N+P2O5+K2O/% ≥ 45
总氮（N） /% ≥ 20.0
有效磷（P2O5）/% ≥ 20.0
钾（K2O）/% ≥ 5.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 100
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
实施例5：
本实施例可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料工艺步骤为：
（1）包膜：包膜材料采用木质素和微量元素肥料构建膜骨架、用硬化油进行封闭，粉煤灰作为固化剂扑粉防止粘连。这些材料都具有可降解性能，对土壤不会产生不良影响。包膜采用团粒法包膜工艺，先将肥料颗粒加热至40℃，然后将加热至120 ℃呈液态的硬化油通过喷枪均匀喷到肥料颗粒表面，随后将微量元素肥料 和木质素分层分批加入到圆盘造粒机中进行包裹、混合。
第一步：将一定量颗粒肥料复合肥在包膜设备中预热至40℃，加入硬化油，其用量为颗粒肥料重量的0.5％，在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层；
第二步：先把硼肥、锌肥等微量元素肥料粉剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，微量元素肥料的用量为颗粒肥料重量的1％，转动至微量元素肥料被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度40℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，粉煤灰的用量为颗粒肥料重量的2％，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，完成第一次包膜，其中，硼肥、锌肥的重量比为1:1；
第三步：继续第二遍喷油，把木质素均匀撒到运动的包裹微肥的肥料颗粒上，木质素的用量为颗粒肥料质量的5％，转动至木质素被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度40℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，直至微量元素肥料和木质素全部包裹在肥料颗粒上，完成第二次包膜，制得所需的木质素和微量元素肥料双层包膜控释尿素。
（2）筛分：选取木质素和微肥双层包膜控释尿素、大颗粒尿素、颗粒状磷酸二铵、氯化钾、钙颗粒原料，分别用筛分机进行筛分；要求肥料颗粒均匀，使其粒径基本一致。
（3）配比：其配比是13%的木质素和微肥双层包膜控释尿素（控释氮含量39%）、15%的大颗粒尿素、22%的磷酸二铵（含量57%）、36%的硫酸钾（含量60%）、14%硫酸铵（含量20%），按上面所述的重量百分配方比，秤取筛分好的各组分物料的重量。
（4）混合：将秤重计量后的各组物料加入掺混肥专用设备混合机中，并用12～18转/分钟的搅拌速度搅拌8～12分钟，使充分混合均匀。
（5）分装：搅拌完成后将成品通过传送带输送至包装机进行包装。
（6）检验：对每批产品的总氮磷钾养分含量及缓释性能进行测定。达标后进行包装，每批产品的量为10吨。
包膜尿素的理化指标满足表9。
项目 指标
总氮（N） /% ≥ 39.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 90
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
包膜掺混肥料（45%硫基）的理化指标 表10
项目 指标
总养分N+P2O5+K2O/% ≥ 45
总氮（N） /% ≥ 18.0
有效磷（P2O5）/% ≥ 9.0
钾（K2O）/% ≥ 18.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 90
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
实施例6：
本实施例可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料工艺步骤为：
（1）包膜：包膜材料采用木质素和微量元素肥料构建膜骨架、用硬化油进行封闭，粉煤灰作为固化剂扑粉防止粘连。这些材料都具有可降解性能，对土壤不会产生不良影响。包膜采用团粒法包膜工艺，先将肥料颗粒加热至45℃，然后将加热至125 ℃呈液态的棕榈油通过喷枪均匀喷到肥料颗粒表面，随后将微量元素肥料 和木质素分层分批加入到圆盘造粒机中进行包裹、混合。
第一步：将一定量颗粒肥料复合肥在包膜设备中预热至45℃，加入硬化油，其用量为颗粒肥料重量的１％，在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层；
第二步：先把硼肥、锌肥等微量元素肥料粉剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，微量元素肥料的用量为颗粒肥料重量的2％，转动至微量元素肥料被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，粉煤灰的用量为颗粒肥料重量的5％，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，完成第一次包膜，其中，硼肥、锌肥的重量比为1:1.5；
第三步：继续第二遍喷油，把木质素均匀撒到运动的包裹微量元素肥料的颗粒上，木质素的用量为颗粒肥料质量的8％，转动至木质素被包裹到肥料颗粒上。继续加热保持温度45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，直至微量元素肥料和木质素全部包裹在肥料颗粒上，完成第二次包膜，制得所需的木质素和微量元素肥料双层包膜控释尿素。
（2）筛分：选取木质素和微肥双层包膜控释尿素、大颗粒尿素、颗粒状磷酸二铵、氯化钾、钙颗粒原料，分别用筛分机进行筛分；要求肥料颗粒均匀，使其粒径基本一致。
（3）配比：其配比是12%的木质素和微肥双层包膜控释尿素（控释氮含量40%）、42%的大颗粒尿素、25%的磷酸一铵（含量55%）、17%的氯化钾（含量60%）、5%氯化铵（含量25%），按上面所述的重量百分配方比，秤取筛分好的各组分物料的重量。
（4）混合：将秤重计量后的各组物料加入掺混肥专用设备混合机中，并用12～18转/分钟的搅拌速度搅拌8～12分钟，使充分混合均匀。
（5）分装：搅拌完成后将成品通过传送带输送至包装机进行包装。
（6）检验：对每批产品的总氮磷钾养分含量及缓释性能进行测定。每批产品的量为10吨。
包膜尿素的理化指标满足 表11
项目 指标
总氮（N） /% ≥ 40.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 60
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
包膜掺混肥料（48%含氯）的理化指标 表12
项目 指标
总养分N+P2O5+K2O/% ≥ 48
总氮（N） /% ≥ 27.0
有效磷（P2O5）/% ≥ 11.0
钾（K2O）/% ≥ 10.0
水分 /% ≤ 5
粒度（1.00mm~4.75mm）/% ≥ 90
养分释放期/天 60
24小时养分释放率（以N计）/% ≤ 15
28天累计养分释放率（以N计）/% ≤ 80
养分释放期累计养分释放率 /% ≥ 80
砷及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
镉及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铅及其化合物（mg/kg） ≤ 5.0
铬及其化合物（mg/kg） ≤ 25
汞及其化合物（mg/kg） ≤ 25
六、可降解木质素和微量元素包膜的控释掺混肥料技术指标：
产品缓释性能达到国家标准（GB/T23348-2009），即在25℃静水中浸提24 小时累积养分释放≤15%，浸提28 天累积养分释放≤80%,包裹率≥90％，粒度1－5mm，硬度（平均抗压强度）大于等于10N。
七、该发明的先进性
该发明属国内首创，填补了国内空白，具有很强的技术优势和市场竞争力，在国内外处于领先地位。
该发明生产体系利用国内生产复混肥或掺混肥现有的生产设备，进行必要的技术改造，生产成本大大降低。可操作性强，实用性强。

Claims (6)

1.一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料，其特征在于采用可降解木质素和微量元素包膜尿素取代部分掺混肥料中的大颗粒尿素，防止了普通尿素释放过快而造成的养分流失，这样不仅可以减少化肥用量，提高经济效益，而且减轻病害，提高产量。
2.根据权利要求1所述的一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料其目的就是为了克服和解决现有的掺混肥(BB肥)和控释肥分别存在肥效短、肥料养分利用率低、需施肥次数较多、生产成本较高、推广应用受限制、养分释放速率很难符合作物对养分吸收规律、农作物“缺素症”、病害严重等缺点和问题，研究发明一种营养全、肥效长、肥效高、养分利用率高、生产及使用成本低、施肥次数少、使用方便、养分释放速率较符合作物对养分吸收规律、“缺素症”降低、病害减轻的控释掺混肥(BB肥)的制造方法。
3.根据权利要求1或2所述的一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料其发明是通过如下技术方案实现的：
一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料，其特殊之处在于：该控释掺混肥料，由下述重量份比例的原料制成：可降解木质素和微量元素包膜尿素占10—15份；普通化肥占85—90份，可降解木质素和微量元素包膜尿素含氮量为35-40%，普通肥料为颗粒状磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸钾、氯化钾、大颗粒尿素、氯化铵、硫酸铵颗粒中的2种或2种以上的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料及其制备工艺，其特征在于：包膜尿素生产好后，采用大颗粒尿素、磷酸二铵或磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、氯化铵、硫酸铵颗粒原料，通过复混肥专用设备按配方比例进行筛分、配比、混合、分装、检验，使其氮、磷、钾营养成分均匀，所得到的产品是控释掺混肥料。
5.根据权利要求3或4所述的一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料及其制备工艺，包括以下步骤：
（1）制得可降解木质素和微量元素包膜尿素：
（2）筛分：将各组分物料分别用筛分机进行筛分；要求肥料颗粒均匀，使其粒径基本一致；（3）配比：按照农作物的养分需求比例计算出氮磷钾配比，按上面所述的重量百分配方比，秤取筛分好的各组分物料的重量；
（4）混合：将秤重计量后的的各种原料按配方比例加入掺混肥专用设备混合机中，并用12～18转/分钟的搅拌速度搅拌10～12分钟，使充分混合均匀；
（5）包装：搅拌完成后将成品通过传送带输送至包装机进行包装；
（6）检验：对每批产品的总氮磷钾养分含量及缓释性能进行测定。
6.根据权利要求5所述的一种可降解木质素和微量元素包膜的环保功能型控释掺混肥料及其制备工艺，步骤（1）包括：以木质素和微量元素为原料的流化床包膜尿素技术，采用原料制备颗粒细小、粒度均一的木质素粉体和微量元素材料，以流动的空气为载体，将木质素和微肥细颗粒带入流化床中，与呈稳定流化态肥料颗粒进行碰撞，同时从床侧喷入雾状粘合剂，令木质素和微肥颗粒通过碰撞而粘结在肥料表面，连续操作使包裹层不断加厚，从而实现制备单层、双层或多层包膜尿素的目的，原料为尿素，微量元素为硼酸、硫酸锌，其中，硼酸、硫酸锌的质量比为1:0.8-2，包膜材料采用木质素和微肥构建膜骨架、用封闭剂（硬化油）进行封闭，粉煤灰作为固化剂扑粉防止粘连，包膜采用团粒法包膜工艺，先将肥料颗粒加热至40-45℃，然后将加热至115-125℃呈液态的封闭剂通过喷枪均匀喷到肥料颗粒表面，随后将微肥、粉煤灰和木质素分层分批加入到圆盘造粒机中进行包裹、混合；
步骤（1）具体包括：
第一步：将一定量颗粒尿素在包膜设备中预热至40－45℃，加入115-125℃呈液态的硬化油作封闭剂，其用量为颗粒肥料重量的０．５－１％，在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层；
第二步：先把微量元素粉剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，微量元素的用量为颗粒肥料重量的1－2％，转动至微量元素被包裹到肥料颗粒上，继续加热保持温度40－45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的肥料颗粒上，粉煤灰的用量为颗粒肥料重量的2－5％，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，完成第一次包膜；
第三步：继续第二遍喷油，把木质素材料均匀撒到运动的包膜微量元素的尿素颗粒上，木质素的用量为颗粒肥料质量的5－8％，转动至木质素被包裹到肥料颗粒上，继续加热保持温度40－45℃，再把添加粉煤灰作固化剂均匀撒到旋转圆盘中运动的尿素颗粒上，在其固化剂的作用下，并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层，直至微量元素和木质素材料全部包裹在尿素颗粒上，完成第二次包膜，制得所需的木质素和微量元素包膜的功能型控释尿素；
第四步：根据所设计的尿素控释天数不同、作物需求养分和比例不同，按顺序重复多次，直至多层微量元素和木质素材料全部包裹在肥料颗粒上，包膜层固化，还可制得所需的多层木质素和微量元素包膜尿素。
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