CN108033833A - 一种防脲解的腐植酸水溶肥 - Google Patents

一种防脲解的腐植酸水溶肥 Download PDF

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Abstract

本发明涉及腐植酸水溶肥技术领域，尤其是一种防脲解的腐植酸水溶肥，本水溶肥由将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂组成，通过在水溶肥颗粒表面附着一层薄硫酸钙粉末，防止脲酶对水溶肥颗粒内尿素的分解，同时在潮湿环境下不变形、结块，保持养分不流失，产量可提高20％以上。

Description

一种防脲解的腐植酸水溶肥
技术领域
本发明涉及腐植酸水溶肥技术领域，尤其是一种防脲解的腐植酸水溶肥。
背景技术
天然腐植酸是动、植物遗骸在微生物以及地球物理、化学作用下，经过一系列的分解和转化，最终形成一类大分子有机弱酸混合物。腐植酸主要元素组成有碳、氧、氢、氮、硫等，其中氧是腐植酸官能团的主要元素，是构成羧基、酚羟基、甲氧基、醌基等官能团的关键。腐植酸广泛运用于化工、农业、医药、材料等领域，且总量巨大，存在范围包括土壤、湖泊、河流、海洋以及褐煤、风化煤、泥煤，具有良好的发展前景。
在农业技术领域中，腐植酸水溶肥是一种新型肥料，其具有刺激作物生长、改良土壤性质、为提供营养元素、促进微生物的繁殖与活动等作用。如CN201510485257.5，公布了一种腐植酸固体水溶肥的制备方法，将制备好的腐植酸，和尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾一起加入反应釜搅拌反应，得到粉粒状产品，再送入流化床造粒，得到颗粒状腐植酸水溶肥；但是此方法缺点在于，尿素容易被土壤中的脲酶分解，降低了尿素的利用率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法。
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素150-200份、腐植酸100-125份、聚磷酸钾150-180份、硝酸钾80-120份、硫酸钙5-10份、硫酸锌5-10份、硫酸亚铁10-20份、硫酸铜12-15份、硫酸镁7-9份、硼酸5-10份、钼酸钠2-4份、螯合剂2-4份，水400-600份。
所述的步骤(1)中反应温度为50-60℃，搅拌时间为45-90min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为45-60℃，气体出口温度为35-50℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网≥100目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为120-140℃，气体出口温度为110-130℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.3-0.56Pa，硫酸钙粉末的流量为1000-2000g/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为5-10s。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明将硫酸钙颗粒粉碎，经过≥100目的筛网筛分，得到细微的硫酸钙粉末，当中间产品颗粒经过流化床B时，颗粒表面处于半熔融状态，硫酸钙粉末附着在颗粒表面，形成一层均匀的包衣膜，防止土壤中的脲酶对水溶肥中的尿素进行分解，省去了脲酶抑制剂，降低了肥料制造成本。同时，由于硫酸钙具有微溶性，在遇潮遇水时，水溶肥颗粒内核被硫酸钙粉末隔绝，使得颗粒不易变形、结块，养分不易流失；而在施肥作业时，溶解时的水剂量较大，表面硫酸钙粉末可溶解成为水溶肥养料，而不引入其它非肥料化合物。对西红柿植株施肥后，产量可提高20％以上。
具体实施方式
下面结合具体的实施例以及试验例来对本发明创造的技术方案做出进一步的解释和说明，以便于本领域技术人员对本发明创造的充分理解，但该解释和说明，并不是对本发明创造技术方案的进一步的限定，其在该发明创造的基础上，做出的简单数值的替换和常规调整的该改进的技术方案，均属于本发明创造的保护范围。
实施例1
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素150g、腐植酸100g、聚磷酸钾150g、硝酸钾80g、硫酸钙5g、硫酸锌5g、硫酸亚铁10g、硫酸铜12g、硫酸镁7g、硼酸5g、钼酸钠2g、螯合剂2g，水400ml。
所述的步骤(1)中反应温度为50℃，搅拌时间为45min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为45℃，气体出口温度为35℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网为100目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为120℃，气体出口温度为110℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.3Pa，硫酸钙粉末的流量为1000g/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为5s。
实施例2
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素175g、腐植酸113g、聚磷酸钾165g、硝酸钾100g、硫酸钙7.5g、硫酸锌7.5g、硫酸亚铁15g、硫酸铜13.5g、硫酸镁8g、硼酸7.5g、钼酸钠3g、螯合剂3g，水500ml。
所述的步骤(1)中反应温度为55℃，搅拌时间为67.5min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为53℃，气体出口温度为43℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网为1000目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为130℃，气体出口温度为120℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.3-0.56Pa，硫酸钙粉末的流量为1500g/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为7.5s。
实施例3
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素200g、腐植酸125g、聚磷酸钾180g、硝酸钾120g、硫酸钙10g、硫酸锌10g、硫酸亚铁20g、硫酸铜15g、硫酸镁8g、硼酸7.5g、钼酸钠3g、螯合剂3g，水600ml。
所述的步骤(1)中反应温度为60℃，搅拌时间为90min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为60℃，气体出口温度为50℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网为2000目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为140℃，气体出口温度为130℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.56Pa，硫酸钙粉末的流量为2000g/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为10s。
实施例4：
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素210g、腐植酸100g、聚磷酸钾185g、硝酸钾135g、硫酸钙15g、硫酸锌8g、硫酸亚铁11g、硫酸铜16g、硫酸镁5g、硼酸9g、钼酸钠3g、螯合剂5g，水450ml。
所述的步骤(1)中反应温度为52℃，搅拌时间为80min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为60℃，气体出口温度为40℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网为190目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为95℃，气体出口温度为80℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.56Pa，硫酸钙粉末的流量为1000g/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为9s。
实施例5
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素200、腐植酸95g、聚磷酸钾160g、硝酸钾65g、硫酸钙12g、硫酸锌6g、硫酸亚铁18g、硫酸铜16g、硫酸镁10g、硼酸4g、钼酸钠2g、螯合剂3g，水550ml。
所述的步骤(1)中反应温度为50℃，搅拌时间为90min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为60℃，气体出口温度为50℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网为1150目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为170℃，气体出口温度为160℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.42Pa，硫酸钙粉末的流量为1200/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为7s。
实施例6
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素168g、腐植酸110g、聚磷酸钾135g、硝酸钾100g、硫酸钙9g、硫酸锌4g、硫酸亚铁5g、硫酸铜9g、硫酸镁8g、硼酸9g、钼酸钠5g、螯合剂3g，水650ml。
所述的步骤(1)中反应温度为50℃，搅拌时间为35min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为60℃，气体出口温度为35℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网为50目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为130℃，气体出口温度为115℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.35Pa，硫酸钙粉末的流量为2000g/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为8s。
实施例7
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素195g、腐植酸115g、聚磷酸钾160g、硝酸钾112g、硫酸钙20g、硫酸锌4g、硫酸亚铁15g、硫酸铜13g、硫酸镁8g、硼酸6g、钼酸钠4g、螯合剂4g，水520ml。
所述的步骤(1)中反应温度为45℃，搅拌时间为60min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为55℃，气体出口温度为40℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网为1300目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为120℃，气体出口温度为110℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.42Pa，硫酸钙粉末的流量为850g/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为9s。
实施例8
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素210g、腐植酸120g、聚磷酸钾190g、硝酸钾100g、硫酸钙3g、硫酸锌2g、硫酸亚铁19g、硫酸铜15g、硫酸镁8g、硼酸9g、钼酸钠3g、螯合剂1g，水450ml。
所述的步骤(1)中反应温度为50-60℃，搅拌时间为45-90min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为60℃，气体出口温度为40℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网为500目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为150℃，气体出口温度为140℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.15Pa，硫酸钙粉末的流量为1200g/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为3s。
实施例9
一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素160g、腐植酸95g、聚磷酸钾190g、硝酸钾115g、硫酸钙4g、硫酸锌11g、硫酸亚铁15g、硫酸铜15g、硫酸镁10g、硼酸15g、钼酸钠6g、螯合剂3g，水600ml。
所述的步骤(1)中反应温度为50℃，搅拌时间为45min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为60℃，气体出口温度为55℃。
所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网为1500目。
所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为140℃，气体出口温度为130℃。
所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.6Pa，硫酸钙粉末的流量为2000g/h。
所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为15s。
试验例1
将土壤翻松、混合，取4份等量的土壤分别置于4个花盆中，将实施例1-9的水溶肥分别置于花盆的土壤上，每盆的水溶肥放置量为200g，经过48h回收水溶肥颗粒，测定回收后的颗粒肥料的尿素流失率，尿素流失率结果见表1。
表1
从上表可以看出，实施例1-3的尿素流失率较低，4-9的尿素流失率较为严重。
试验例2
将实施例1-9的水溶肥在相对湿度70％的条件下放置48h，每例的水溶肥放置量为200g，水溶肥下放有吸收材料，吸收材料可以吸收受潮后的水溶肥溶液，48h后回收水溶肥颗粒，干燥，测量回收后水溶肥颗粒的质量，受潮损失率结果见表2。
表2
从上表可以看出，实施例1-3及6的受潮损失率较低，其它实施例的受潮损失率较高。
试验例3
以西红柿根部为圆心，将实施例1-9的水溶肥均匀铺撒在其半径为25cm的土壤上，在西红柿结果期每隔3天喷淋一次水，喷淋量为1L/min·m2，喷淋时间为5min。通过使用上述西红柿腐植酸缓释肥，并间隔浇水50天，将一个结果周期(50天)的产量与施肥前的产量进行比较。施肥前后结果对比见表3
表3
从上表可以看出，实施例1-3的水溶肥对产量具有较大的提高。

Claims (8)

1.一种防脲解的腐植酸水溶肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备溶液：将尿素、腐植酸、聚磷酸钾、硝酸钾、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、钼酸钠、螯合剂和水加入反应釜中，搅拌，得到中间产品溶液；
(2)肥料造粒：将中间产品溶液通过喷雾干燥器制成微粒状产品，送入流化床A造粒，得到中间产品颗粒；
(3)表层制备：将中间产品颗粒送入流化床B，用喷嘴将硫酸钙粉末喷附在颗粒表面，冷却，即得。
2.如权利要求1所述的防脲解的腐植酸水溶肥，其特征在于，所述的步骤(1)中的物料，按质量份计为：尿素150-200份、腐植酸100-125份、聚磷酸钾150-180份、硝酸钾80-120份、硫酸钙5-10份、硫酸锌5-10份、硫酸亚铁10-20份、硫酸铜12-15份、硫酸镁7-9份、硼酸5-10份、钼酸钠2-4份、螯合剂2-4份，水400-600份。
3.如权利要求1所述的防脲解的腐植酸水溶肥，其特征在于，所述的步骤(1)中反应温度为50-60℃，搅拌时间为45-90min；所述的螯合剂为EDTA、HEDTA、DEG，质量比为3:4:1。
4.如权利要求1所述的防脲解的腐植酸水溶肥，其特征在于，所述的步骤(2)中流化床A的气体进口温度为45-60℃，气体出口温度为35-50℃。
5.如权利要求1所述的防脲解的腐植酸水溶肥，其特征在于，所述的步骤(3)中的硫酸钙粉末，是硫酸钙颗粒经粉碎、筛分得到，其中筛分所用的筛网≥100目。
6.如权利要求1所述的防脲解的腐植酸水溶肥，其特征在于，所述的步骤(3)中流化床B的气体进口温度为120-140℃，气体出口温度为110-130℃。
7.如权利要求1所述的防脲解的腐植酸水溶肥，其特征在于，所述的步骤(3)中喷嘴压力为0.3-0.56Pa，硫酸钙粉末的流量为1000-2000g/h。
8.如权利要求1所述的防脲解的腐植酸水溶肥，其特征在于，所述的步骤(3)中中间产品颗粒在流化床B中停留时间为5-10s。
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