CN109574747A - 一种内吸附型速效—缓释复合肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其包括：S1:材料预处理：对重钙材料进行氨化处理，降低重钙材料的酸度，得到调节了pH的重钙多孔骨架材料；S2:包膜：在回转鼓内将小颗粒尿素母粒升温至60‑80℃，采用雾化喷头将粘合剂喷洒到尿素母粒表面，使全部尿素母粒表面都沾有粘合剂；接着，将步骤S1制得的重钙多孔骨架材料分散到尿素母粒的表面，制得以尿素为肥芯以重钙为壳体的复合结构肥料颗粒；其中所述粘合剂为65~75%的桐油与25~35%的石蜡组成；S3:造粒：将铵态氮、硝态氮、磷酸一铵、钾肥加入转鼓中，与步骤S2制得的复合结构肥料颗粒混合，并进行造粒；S4：90~120℃烘干,冷却后过5~6目筛。本发明解决了硝态氮和尿素不能混配的问题，可延长肥效期限，防止肥效断档。

Description

一种内吸附型速效—缓释复合肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，尤其是一种内吸附型速效—缓释复合肥料及其制备方法。

背景技术

目前，随着农业的发展，国内外复混肥料的发展在工业中占主导地位。目前速效-缓释技术也逐渐应用于复合肥料中，并涌现出了集铵态氮（NH4⁺）和酰胺态氮（含-CO-NH-官能团，如尿素、缩二脲）于一体的速缓缓释肥料，延长肥料的释放期限。但该技术存在养分释放断档期，需要用硝态氮（硝酸或亚硝酸根）来补充断档期。但硝态氮与酰胺态氮混配会吸潮出现浆化反应，肥料存放过程易结块，影响肥料质量。此外，硝态氮为阴离子，不易被土壤胶体吸附，移动快，但是也易被植物吸收，为速效氮肥，但容易大量流失。

发明内容

为了解决硝态氮与酰胺态氮不能混配的难题，本发明提供一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，在制备过程中以小颗粒尿素母粒（小颗粒尿素粒径0.2~1.5mm）为肥芯，将预处理过的重钙多孔骨架材料（TSP，化学式：Ca(H₂PO₄)₂）作为壳层，包裹在尿素母粒表面制得复合结构肥料颗粒，然后与硝态氮和铵态氮混合制粒，利用重钙多孔骨架材料吸附硝态氮和铵态氮，并隔离硝态氮和尿素，解决硝态氮与酰胺态氮不能混配的问题。

此外，进一步添加氧化镁和腐殖酸作为养分吸附剂，以进一步提高缓释效果，延长肥料释放期。本发明还涉及由该制备方法制得的内吸附型速效—缓释复合肥料。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其包括以下步骤：

S1:材料预处理：对重钙材料进行氨化处理，降低重钙材料的酸度，得到调节了pH的重钙多孔骨架材料；

S2:包膜：在回转鼓内将小颗粒尿素母粒升温至60-80℃，采用雾化喷头将粘合剂喷洒到尿素母粒表面，使全部尿素母粒表面都沾有粘合剂；接着，将步骤S1制得的重钙多孔骨架材料分散到尿素母粒的表面，制得以尿素为肥芯以重钙为壳体的复合结构肥料颗粒；其中所述粘合剂为65~75%的桐油与25~35%的石蜡组成；

S3:造粒：将铵态氮、硝态氮、磷酸一铵、钾肥加入转鼓中，与步骤S2制得的复合结构肥料颗粒混合，并进行造粒；

S4：90~120℃烘干,冷却后过5~6目筛，大筛分返回至造粒，收集细筛分包装。

优选地，所述硝态氮肥为硝酸铵、硝酸钙或硝酸钠；所述铵态氮肥为碳酸氢铵、硫酸铵或硝酸铵。

优选地，所述重钙为重过磷酸钙，有效磷含量≥43.5%，粒径为0.5~2.5mm。

优选地，所述内吸附型速效—缓释复合肥料中重钙的质量百分含量是10~25%。

优选地，所述内吸附型速效—缓释复合肥料中尿素的质量百分含量为50~75%。

优选地，所述内吸附型速效—缓释复合肥料中硝态氮肥的质量百分含量为7~16%，其中铵态氮肥的质量百分含量为7~16%。

优选地，在步骤S2中，所述粘合剂的用量为尿素母粒的0.5~2.5%。

优选地，在步骤S3中，还同时添加养分吸附剂进行混合造粒；

所述养分吸附剂为氧化镁或/和腐殖酸，养分吸附剂加入量为最终制得的内吸附型速效—缓释复合肥料总量的4~8%。

优选地，在步骤S1中，所述氨化处理为：堆放氨化或烘干氨化或二者相结合；

其中堆放氨化，是将重钙材料与碳酸铵混合成堆，在30~40℃、通风情况下堆放40~45天；或者将氨水喷洒到重钙材料表面，然后将重钙材料与碳酸铵混合成堆，在30~40℃、通风情况下堆放40~45天，以降低重钙材料的酸度；

其中烘干氨化，是在烘干机内，40~60℃下，将重钙材料堆在烘干机底部，从所述烘干机底部向烘干机内通入氨气，使氨气由下至上地穿过重钙材料的堆体，以降低重钙材料的酸度。

本发明还提供一种上述任一方案所述制备方法制得的内吸附型速效—缓释复合肥料。

（三）有益效果

本发明可制备得到兼具硝态氮、铵态氮和尿素三种氮肥的混配复合肥料。本发明首先对重钙进行氨化处理，降低其酸度，防止弱酸性和具有一定粘度的重钙材料与尿素直接混配接触时发生酸解中和反应。

本发明以重钙作为多孔骨架材料，包裹小颗粒尿素，然后再与铵态氮、硝态氮、磷酸一铵、钾肥混合制粒，最后烘干筛分制得产品。其中该重钙多孔骨架材料对铵态氮和硝态氮起到吸附作用，对尿素肥芯起到保护缓释和隔离的作用，防止硝态氮与尿素接触发生结块现象，由此解决了硝态氮与酰胺态混配易吸潮结块的难题，更便于肥料的包装、运输和施用。本发明对尿素母粒包覆时，用到桐油与石蜡组成的粘合剂，进一步阻止重钙直接与尿素接触发生反应。

在土壤中只有壳层的硝态氮、铵态氮被首先消耗，重钙崩解后，才露出内部的尿素，使尿素接触到土壤中的微生物，被微生物转化为铵态氮供植物吸收。因此，本发明的多孔骨架+壳层包裹的复合肥料具有缓释、延长肥效期限的效果。

三种形式的氮肥具有互补性，且三种形态氮的配比非常合理，适于大部分作物所需，尿素缓释肥占比最大，随着植物生长所需可长期补给，而速效费占比较低，但见效快。硝态氮是大多数植物都适用，是速效性氮肥，但硝态氮移动性大，不能被土壤胶体吸附,易随水移动而引起硝酸根的淋失,降低肥效。而铵态氮肥能产生铵离子及相应的阴离子,作物能直接吸收利用,属于速效性养分,因此,作追肥肥效较快。铵态氮肥中的铵离子可被吸附在土壤胶粒上,移动性小,不易流失,可逐步供给作物吸收利用，因此,比硝态氮肥的肥效期长，既可作基肥,也可作追肥施用。而尿素等酰胺态氮，需经土壤微生物的转化作用转为铵态氮后，才可供作物吸收，是一种缓释肥。因此，本发明的产品可延长肥料缓释时间，且肥料养分均匀释放，无断档期，后期不脱肥，实现一次性施肥，提高肥料利用率，减少养分流失，保护环境。

本发明在一些实施例中，还加入了养分吸附功能更强的氧化镁和腐植酸作为养分吸附剂，进一步吸附肥料，具有固氮效果，防止氮过快流失，提高氮的利用率，其中腐殖酸还提供了用于转化尿素等酰胺态氮的微生物环境。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合具体实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例提供一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，按照如下步骤和操作条件进行：

S1:材料预处理：对25重量份的重钙材料进行堆放氨化处理，以降低重钙材料的酸度，具体操作为：将氨水（ 浓度25%~28%）喷洒到重钙材料表面，喷洒量为重钙材料的质量的10%~15%。然后将重钙材料与碳酸铵混合成堆，在30~40℃、通风情况下堆放40~45天，以降低重钙材料的酸度。所述重钙为重过磷酸钙，有效磷含量≥43.5%，粒径为0.5~2.5mm，来自商业购买。

S2:包膜：在回转鼓内将55重量份的小颗粒尿素（0.2~1.5mm）母粒升温至60-80℃，启动回转鼓翻转，采用雾化喷头将2重量份的粘合剂喷洒到尿素母粒表面，使全部尿素母粒表面都沾有粘合剂；接着，将步骤S1制得的重钙多孔骨架材料分散到尿素母粒的表面，制得以尿素为肥芯以重钙为壳体的复合结构肥料颗粒；其中所述粘合剂为75%的桐油与25%的石蜡组成。

S3:造粒：将8重量份的硝酸铵、9重量份的硝酸钾、2重量份的磷酸一铵粉末加入到转鼓中，与步骤S2制得的复合结构肥料颗粒混合，并进行造粒。

S4：90~120℃烘干,冷却后过5目（孔径4mm）筛，大颗粒筛分返回至造粒，收集细筛分进行包装。

实施例2

本实施例提供一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，按照如下步骤和操作条件进行：

S1:材料预处理：对20重量份的重钙材料进行烘干氨化处理，以降低重钙材料的酸度，具体操作为：在烘干机内，40~60℃下，将重钙材料堆在烘干机底部，从所述烘干机底部向烘干机内通入氨气，使氨气由下至上地穿过重钙材料的堆体，时间为2~3天,以降低重钙材料的酸度。烘干机底部底部设有布气底板，布气底板上具有若干透气小孔。所述重钙为重过磷酸钙，有效磷含量≥43.5%，粒径为0.5~2.5mm，来自商业购买。

S2:包膜：在回转鼓内将55重量份的小颗粒尿素（0.2~1.5mm）母粒升温至60-80℃，启动回转鼓翻转，采用雾化喷头将2重量份的粘合剂喷洒到尿素母粒表面，使全部尿素母粒表面都沾有粘合剂；接着，将步骤S1制得的重钙多孔骨架材料分散到尿素母粒的表面，制得以尿素为肥芯以重钙为壳体的复合结构肥料颗粒；其中所述粘合剂为70%的桐油与30%的石蜡组成。

S3:造粒：将7重量份的硝酸铵、8重量份的硝酸钾、1重量份的磷酸一铵粉末、3份腐殖酸、1份氧化镁加入到转鼓中，与步骤S2制得的复合结构肥料颗粒混合，并进行造粒。

S4：60~70℃烘干,冷却后过6目（孔径3.35mm）筛，大颗粒筛分返回至造粒，收集细筛分进行包装。

实施例3

本实施例提供一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，按照如下步骤和操作条件进行：

S1:材料预处理：对15重量份的重钙材料进行堆放氨化和烘干氨化二者结合的处理方法，以降低重钙材料的酸度，具体操作为：（1）先将氨水（ 浓度25%~28%）喷洒到重钙材料表面，喷洒量为重钙材料的质量的10%~15%，然后将重钙材料与碳酸铵混合成堆，在30~40℃、通风情况下堆放15天；（2）在烘干机内，40~60℃下，将重钙材料堆在烘干机底部，从所述烘干机底部向烘干机内通入氨气，使氨气由下至上地穿过重钙材料的堆体，时间为0.5~1天，以降低重钙材料的酸度。堆放氨化和烘干氨化可节省能耗和氨化周期。所述重钙为重过磷酸钙，有效磷含量≥43.5%，粒径为0.5~2.5mm，来自商业购买。

S2:包膜：在回转鼓内将60重量份的小颗粒尿素（0.2~1.5mm）母粒升温至60-80℃，启动回转鼓翻转，采用雾化喷头将2.5重量份的粘合剂喷洒到尿素母粒表面，使全部尿素母粒表面都沾有粘合剂；接着，将步骤S1制得的重钙多孔骨架材料分散到尿素母粒的表面，制得以尿素为肥芯以重钙为壳体的复合结构肥料颗粒；其中所述粘合剂为70%的桐油与30%的石蜡组成。

S3:造粒：将7重量份的硝酸铵、9重量份的硝酸钾、2重量份的磷酸一铵粉末、5份腐殖酸、1份氧化镁加入到转鼓中，与步骤S2制得的复合结构肥料颗粒混合，并进行造粒。

S4：60~70℃烘干,冷却后过6目（孔径3.35mm）筛，大颗粒筛分返回至造粒，收集细筛分进行包装。

Claims (10)

1.一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其特征在于，包括：

S1:材料预处理：对重钙材料进行氨化处理，降低重钙材料的酸度，得到调节了pH的重钙多孔骨架材料；

S2:包膜：在回转鼓内将小颗粒尿素母粒升温至60-80℃，采用雾化喷头将粘合剂喷洒到尿素母粒表面，使全部尿素母粒表面都沾有粘合剂；接着，将步骤S1制得的重钙多孔骨架材料分散到尿素母粒的表面，制得以尿素为肥芯以重钙为壳体的复合结构肥料颗粒；其中所述粘合剂为65~75%的桐油与25~35%的石蜡组成；

S3:造粒：将铵态氮、硝态氮、磷酸一铵、钾肥加入转鼓中，与步骤S2制得的复合结构肥料颗粒混合，并进行造粒；

S4：90~120℃烘干,冷却后过5~6目筛，大筛分返回至造粒，收集细筛分包装。

2.根据权利要求1所述的一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其特征在于，所述硝态氮肥为硝酸铵、硝酸钙或硝酸钠；所述铵态氮肥为碳酸氢铵、硫酸铵或硝酸铵。

3.根据权利要求1所述的一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其特征在于，所述重钙为重过磷酸钙，有效磷含量≥43.5%，粒径为0.5~2.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其特征在于，所述内吸附型速效—缓释复合肥料中重钙的质量百分含量是10~25%。

5.根据权利要求4所述的一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其特征在于，所述内吸附型速效—缓释复合肥料中尿素的质量百分含量为50~75%。

6.根据权利要求5所述的一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其特征在于，所述内吸附型速效—缓释复合肥料中硝态氮肥的质量百分含量为7~16%，其中铵态氮肥的质量百分含量为7~16%。

7.根据权利要求1所述的一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述粘合剂的用量为尿素母粒的0.5~2.5%。

8.根据权利要求1所述的一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，还同时添加养分吸附剂进行混合造粒；

所述养分吸附剂为氧化镁或/和腐殖酸，养分吸附剂加入量为最终制得的内吸附型速效—缓释复合肥料总量的4~8%。

9.根据权利要求1~8任一项所述的一种内吸附型速效—缓释复合肥料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述氨化处理为：堆放氨化或烘干氨化或二者相结合；

其中堆放氨化，是将重钙材料与碳酸铵混合成堆，在30~40℃、通风情况下堆放40~45天；或者将氨水喷洒到重钙材料表面，然后将重钙材料与碳酸铵混合成堆，在30~40℃、通风情况下堆放40~45天，以降低重钙材料的酸度；

其中烘干氨化，是在烘干机内，40~60℃下，将重钙材料堆在烘干机底部，从所述烘干机底部向烘干机内通入氨气，使氨气由下至上地穿过重钙材料的堆体，以降低重钙材料的酸度。

10.一种按照权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的内吸附型速效—缓释复合肥料。