CN111170796A - 粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及缓释氮肥生产技术领域，且公开了一种利用废弃氨基树脂经粉碎和再生制备农用缓释氮肥的工艺方法，包括将氯化胆碱和尿素制备为低共熔离子液体，并对粉碎后的粉状废弃氨基树脂进行活化降解，然后配置成为氨基树脂缓释氮肥液，经造粒烘干后，最终得到氨基树脂缓释氮肥。该缓释氮肥初始氮素释放率为普通脲甲醛氮素释放速率的1.5‑2倍，有效缓释总量约为普通脲甲醛的2‑2.5倍，且有效释放时间延长3‑4周，具有较好的缓释效果。

Description

粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺
技术领域
本发明涉及缓释氮肥生产技术领域，具体为粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺。
背景技术
氨基树脂胶粘剂包括UF脲醛树脂、UMF三聚氰胺改性脲醛及MF三聚氰胺甲醛树脂，它们都是带有氨(-NH2或-NH)基团的化合物与醛类反应而成的聚合产物，其用量占人造板胶粘剂用量的80％以上，在人造板工业中发挥了重要作用。近两年随着氨基树脂胶粘剂产量的高速增长，每年因生产控制、贮存条件、使用条件等因素的影响产生的固废量约为20万吨，现在的处理方法多数为焚烧和填埋，这种处理方式不仅严重污染空气质量、污染水体和土壤，更大程度造成生存环境的恶化。
缓释氮肥是一种新型肥料，养分释放缓慢，利用率高，能促增产，减少氮素损失，已成为肥料界的研究热点。缓释肥的种类有很多，脲醛缓释肥是缓释氮肥中的一种，在水中溶解度低，土壤中含水量低，能缓慢溶解脲醛缓释肥，进而能在土壤中将养分缓慢释放，以达到提高肥料利用率的目的。
利用废弃氨基类树脂化学结构不稳定和丰富的氮含量等特性，开发具有缓释功效的有机肥料，不仅可以最大程度降低废弃物的排放，实现人造板行业废弃物高值化利用，制备的肥料产品还具备价格竞争优势，有利于农业的良性发展，具备良好的生态价值和社会价值。
发明内容
(一)解决的技术问题
如何使得已经老化的树脂具备一定的活性且能够缓慢释放出氮素是需要需要重点解决的技术，本发明针对废弃氨基树脂残余料化学结构和丰富氮含量特征，采用离子液活化降解，解决氨基树脂大分子链段的解聚，降低树脂的部分晶体结构，使得树脂中的氮素在使用过程中缓慢释放出来，实现氮素的缓释控制。具体技术方案如下。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺，步骤1：将氯化胆碱和尿素按质量比为1：1.5-2.5添加至混合容器内，将混合容器内的温度调节至85-90℃，并均匀搅拌10-15min，制备出低共熔离子液体；
步骤2：将废弃氨基树脂用粉碎机粉碎为100目，加入至搅拌完成后的混合容器内，氨基树脂与低共熔离子液体的质量比为3-5:1，同时加入一定量的水，然后将混合容器内的温度调节至75-88℃，对氨基树脂进行搅拌和活化，活化时间为120-180min；
步骤3：活化完成后，将混合容器内的温度调节至35℃以下放料，从而制成氨基树脂缓释氮肥液；
步骤4：将制得的氨基树脂缓释氮肥液放入制粒机中进行制粒，得到的氨基树脂缓释氮肥颗粒，再放入干燥机中进行烘干，得到终品缓释氮肥。
优选的，所述步骤2中加入水的质量为加入粉状氨基树脂质量的0.75-1.25倍。
优选的，所述氯化胆碱和尿素的低共熔离子液是一种高效易得廉价无毒可生物降解的活化高分子的绿色溶剂。
优选的，所述步骤4中干燥机进口温度为130-160℃，出口温度为55-70℃，且烘干时间为20-30min。
优选的，所述步骤4中制得的氨基树脂缓释氮肥颗粒直径为2.5-4.5mm且颗粒为球形。
优选的，将步骤4中得到终品缓释氮肥通过包装机进行计量包装。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺，具备以下有益效果：
该粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺，通过采用离子液活化降解，能够解决氨基树脂大分子链段的解聚，从而降低树脂的部分晶体结构，使得树脂中的氮素在使用过程中缓慢释放出来，实现氮素的缓释控制，经过活化处理后的粉状氨基树脂初始氮素释放率为普通脲甲醛氮素释放速率的1.5-2倍，有效缓释总量约为普通脲甲醛的2-2.5倍，且有效释放时间延长3-4周，具有较好的缓释效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明作进一步说明。
实例1：
将2kg的氯化胆碱和4kg的尿素添加至混合容器内，将混合容器内的温度调节至88℃，并均匀搅拌12min，制备出低共熔离子液体；然后向混合容器内加入24kg的粉状氨基树脂和30kg的水，调节混合容器内的温度至85℃，进行搅拌和活化，活化时间为120min；然后将混合容器内的温度降温至35℃，即可出料，制成氨基树脂缓释氮肥液；将制得的氨基树脂缓释氮肥液放入制粒机中进行制粒，得到的氨基树脂缓释氮肥颗粒，颗粒平均直径为3.5mm；再放入干燥机中进行烘干，干燥机进口温度为140℃，出口温度为60℃，且烘干时间为25min，即得到基于氨基树脂再生的缓释氮肥。
产品的各项性能指标如下：初始氮素释放率为：10％；有效氮素缓释总量为：70％；有效释放时间为：15周，具有较好的缓释效果。
实例2：
将2kg的氯化胆碱和3kg的尿素添加至混合容器内，将混合容器内的温度调节至85℃，并均匀搅拌10min，制备出低共熔离子液体；然后向混合容器内加入25kg的粉状氨基树脂和20kg的水，调节混合容器内的温度至88℃，进行搅拌和活化，活化时间为180min；然后将混合容器内的温度降温至35℃,即可出料，制成氨基树脂缓释氮肥液；将制得的氨基树脂缓释氮肥液放入制粒机中进行制粒，得到的氨基树脂缓释氮肥颗粒，颗粒平均直径为3.5mm；再放入干燥机中进行烘干，干燥机进口温度为160℃，出口温度为55℃，且烘干时间为0min，即得到基于氨基树脂再生的缓释氮肥。
产品的各项性能指标如下：初始氮素释放率为：12％；有效氮素缓释总量为：65％；有效释放时间为：13周，具有较好的缓释效果。
实例3：
将2kg的氯化胆碱和5kg的尿素添加至混合容器内，将混合容器内的温度调节至90℃，并均匀搅拌15min，制备出低共熔离子液体；然后向混合容器内加入21kg的粉状氨基树脂和21kg的水，调节混合容器内的温度至78℃，进行搅拌和活化，活化时间为150min；然后将混合容器内的温度降温至35℃，即可出料，制成氨基树脂缓释氮肥液；将制得的氨基树脂缓释氮肥液放入制粒机中进行制粒，得到的氨基树脂缓释氮肥颗粒，颗粒平均直径为3.5mm；再放入干燥机中进行烘干，干燥机进口温度为150℃，出口温度为65℃，且烘干时间为20min，即得到基于氨基树脂再生的缓释氮肥。
产品的各项性能指标如下：初始氮素释放率为：8％；有效氮素缓释总量为：78％；有效释放时间为：16周，具有较好的缓释效果。
需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺，其特征在于：
步骤1：将氯化胆碱和尿素按质量比为1：1.5-2.5添加至混合容器内，将混合容器内的温度调节至85-90℃，并均匀搅拌10-15min，制备出低共熔离子液体；
步骤2：将废弃氨基树脂用粉碎机粉碎为100目，加入至搅拌完成后的混合容器内，氨基树脂与低共熔离子液体的质量比为3-5:1，同时加入一定量的水，然后将混合容器内的温度调节至75-88℃，对氨基树脂进行搅拌和活化，活化时间为120-180min；
步骤3：活化完成后，将混合容器内的温度调节至35℃以下放料，从而制成氨基树脂缓释氮肥液；
步骤4：将制得的氨基树脂缓释氮肥液放入制粒机中进行制粒，得到的氨基树脂缓释氮肥颗粒，再放入干燥机中进行烘干，得到终品缓释氮肥。
2.根据权利要求1所述的粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺，其特征在于：所述步骤2中加入水的质量为加入粉状氨基树脂质量的0.75-1.25倍。
3.根据权利要求1所述的粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺，其特征在于：所述氯化胆碱和尿素的低共熔离子液是一种高效易得廉价无毒可生物降解的活化高分子的绿色溶剂。
4.根据权利要求1所述的粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺，其特征在于：所述步骤4中干燥机进口温度为130-160℃，出口温度为55-70℃，且烘干时间为20-30min。
5.根据权利要求1所述的粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺，其特征在于：所述步骤4中制得的氨基树脂缓释氮肥颗粒直径为2.5-4.5mm且颗粒为球形。
6.根据权利要求1所述的粉状氨基树脂再生制备农用缓释氮肥工艺，其特征在于：将步骤4中得到终品缓释氮肥通过包装机进行计量包装。
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Address after: No. 59, Chongfu Road, Nanjing Chemical Industry Park, Jiangsu Province, 210000

Patentee after: Echtel New Materials (Nanjing) Co.,Ltd.

Address before: No. 59, Chongfu Road, Nanjing Chemical Industrial Park, Nanjing City, Jiangsu Province, 211500

Patentee before: DYNEA NANJING CO.,LTD.