CN114555542A - 杂卤石复合肥料颗粒 - Google Patents

Abstract

一种肥料颗粒，其包括：能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属营养素和(b)硫的第一肥料组合物；能够提供第一微量营养素的第二肥料组合物；和能够提供第二微量营养素的第三肥料组合物，第三肥料组合物具有比第二肥料组合物低的溶解度。

Description

杂卤石复合肥料颗粒

本发明涉及肥料颗粒的组合物。

补充植物可利用的营养素的常用方法是用团状颗粒形式的肥料产品处理苗床、田地或其他生长介质。颗粒化产品的优点是稳定、易于使用传统园艺或农业机械进行播撒，并且易于以所需的施用率分配。

有多种肥料组合物可用。特定肥料组合物的有效性取决于多个因素，包括其被施用的植物的类型、植物的成熟状态、生长介质的现有状态和环境条件。

关键的植物营养素包括氮、磷、钾、钙、镁和硫。这些通常被称为是大量营养素(macronutrient)的肥料元素。在一种肥料组合物中，这些单个的营养素元素可以通过它们的任何多种化合物的内含物形式掺入。越来越需要肥料组合物还包括至少一种作为微量营养素的肥料元素。被认为是微量营养素的肥料元素包括锌、硼、锰、钼、铜、铁、钠、镍、氯、钴、硅、钒和硒。为特定生长介质选择的微量营养素可基于该生长介质中的特定缺陷来选择。尽管不同的化合物可能包括相同的潜在营养素元素，但这些营养素元素的生物利用度可能会有所不同，这取决于化合物分解的机制。

为了提供多种营养素，种植者可以施用多种不同的肥料组合物，或者替代地，施用单个的多营养素肥料组合物。为了使多营养素组合物有效，其组分化合物必须具有适当平衡的比例，并且即使在存在其他成分的情况下也必须能够有效地发挥作用。这种有效性可能依赖于肥料成分以外的因素：例如环境水、热量或某些微生物群的存在。多营养素肥料对植物的有效性，特别是在依赖于环境因素时，很难预测。然而，如果一种多营养素肥料组合物是有效的，那么其具有只需要一次撒播操作即可将其施用于作物的优势。

某些矿物质，尤其是蒸发岩矿物质，可用作钾、钙、镁和硫等营养素的来源。例如，石膏可以被颗粒化并用作钙和硫的来源。

杂卤石是一种蒸发岩矿物。它是一种钾、钙和镁的复合水合硫酸盐，其通式为K₂Ca₂Mg(SO₄)₄·2H₂O。杂卤石矿床分布在奥地利、中国、德国、印度、伊朗、土耳其、乌克兰、英国和美国等国家。

杂卤石具有能力成为有价值的农业肥料来源，因为其可以潜在地用于提供四种主要大量营养素的混合物。在一些现有技术方法中，已经提出分解天然杂卤石来提取特定营养素。例如，参见WO2013/074328、US1,946,068和US4,246,019。然而，完整的杂卤石也可用作肥料，能够为土壤提供硫、钾、钙和镁。

矿物杂卤石可以以未加工的粉碎形式播撒。这最大限度地降低了处理成本，但它有许多缺点。一旦施用于土壤，原始矿物质需要一些时间才能分解，从而延迟其成分的生物利用度。如果以碎屑形式施用，杂卤石往往具有不规则的形状和大小，这意味着其可能难以均匀施用，并且意味着使用某些类型的农业撒播机可能难以施用。粉末状杂卤石难以在农业应用中均匀播撒，而且由于杂卤石粉末具有吸湿性，因此一旦暴露在空气中，其机械性能会随着时间的推移迅速而剧烈地变化。

需要一种易于播撒并以对植物特别有益的方式提供多种营养素的肥料产品。

根据本发明的第一方面，提供了一种肥料颗粒，其包括：能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属营养素和(b)硫的第一肥料组合物；能够提供第一微量营养素的第二肥料组合物；和能够提供第二微量营养素的第三肥料组合物，第三肥料组合物具有比第二肥料组合物低的溶解度。

根据本发明的第二方面，提供了一种肥料颗粒，其包括：能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属营养素和(b)硫的第一肥料组合物，第一肥料组合物是杂卤石；能够提供第一微量营养素的第二肥料组合物；和能够提供第二微量营养素的第三肥料组合物，第三肥料组合物具有比第二肥料组合物低的溶解度。

第一肥料组合物、第二肥料组合物和第三肥料组合物可以混合在一起。肥料颗粒可以包括第一区域和粘附到第一区域的外部的第二区域，第一区域包括第一肥料组合物和第二肥料组合物，第二区域包括第三肥料组合物。肥料颗粒可以包括第一区域和粘附到第一区域的外部的第二区域，第一区域可以包括第一肥料组合物和第三肥料组合物，并且第二区域可以包括第二肥料组合物。

根据本发明的第三方面，提供了一种肥料颗粒，其包括：第一区域，其包括能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属营养素和(b)硫的第一肥料组合物，和能够提供第一微量营养素的第二肥料组合物；和粘附到第一区域的外部的第二区域，该第二区域包括能够提供第二微量营养素的第三肥料组合物。

根据本发明的第四方面，提供了一种肥料颗粒，其包括：第一区域和粘附到该第一区域的外部的第二区域，第一区域包括：能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属营养素和(b)硫的第一肥料组合物，和能够提供第一微量营养素的第二肥料组合物，第一肥料组合物是杂卤石，第二区域包括能够提供第二微量营养素的第三肥料组合物。

第一微量营养素和第二微量营养素可以相同。第一微量营养素和第二微量营养素可以不同。

第一微量营养素可以选自锌、硼、锰、钼、铜和铁。第二微量营养素可以选自锌、硼、锰、钼、铜和铁。第二区域在其该第一区域的基本整个界面上与第一区域接触。第二区域可以基本上包围第一区域。

第一肥料组合物可以是矿物粉末。粉末可以是蒸发矿物的粉末。粉末可以是杂卤石。肥料颗粒可包含按重量计多于80％的第一肥料组合物。肥料颗粒可包含按重量计小于5％的第一微量营养素和第二微量营养素。

根据本发明的第三方面，提供了一种肥料产品，其包含多个如本文所述的颗粒。根据本发明的第四方面，提供了一种颗粒化肥料产品，其中至少50％的颗粒是如本文所述的颗粒。

现在将参照附图以示例的方式描述本发明。在图中：

图1示出了第一复合肥料颗粒的视图。

图2示出了第二复合肥料颗粒的剖视图。

呈现以下描述以使本领域的任何技术人员能够制造和使用本发明，并且在特定应用的背景下提供。对于本领域技术人员来说，对所公开实施例的各种修改对本领域技术人员而言将是显而易见的。

在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。因此，本发明不旨在被限于所示的实施例，而是要符合与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。

下面将描述的肥料产品由固体颗粒组成。

在第一个优选示例中，每个颗粒包括至少三种肥料组合物。这些肥料组合物可以混合在一起以在该颗粒内形成肥料组合物的混合物。图1示出了第一优选示例颗粒的示例。颗粒10包括肥料组合物的混合物。虚线说明颗粒的大致球形性质。

在第二优选示例中，每个颗粒包括核心，其包括至少两种肥料组合物，在该核心之上是包含至少第三肥料组合物的层。可以将颗粒的核心中的肥料组合物混合在一起以形成肥料组合物的混合物。图2示出了第二优选示例颗粒的示例。颗粒1包含核心2，核心2包含至少两种肥料组合物的混合物。在该核心之上是包含至少第三肥料组合物的层3。该颗粒可以播撒在农作物、苗床或类似物上，用作植物肥料。

第一肥料组合物可以是杂卤石。杂卤石主要是钾、镁、钙和硫的来源。第二肥料组合物能够提供第一微量营养素。因此，第二肥料组合物是第一微量营养素的来源。第三肥料组合物能够提供第二微量营养素。因此，第三肥料组合物是第二微量营养素的来源。第二肥料组合物和第三肥料组合物可能能够提供相同的微量营养素。在这种情况下，第一微量营养素和第二微量营养素相同。第二肥料组合物和第三肥料组合物能够替换为能够提供不同的微量营养素。在这种情况下，第一微量营养素和第二微量营养素是不同的。肥料颗粒可以包括多于两种微量营养素。在这种情况下，该颗粒可以包含多于三种肥料组合物，并因此可以包含第四或更多种肥料组合物。

第二肥料组合物和第三肥料组合物可以具有不同的溶解度。例如，第三肥料组合物可具有相对于第二肥料组合物较低的溶解度。溶解度可以是肥料组合物溶解在水中的能力的量度。具有较高溶解度的组合物比具有较低溶解度的组合物在水中溶解得更快。

申请人进行的研究表明，提供一种具有杂卤石与两种其他肥料组合物(所述两种其他肥料组合物能提供微量营养素并具有不同溶解度)的组合的肥料，即使只进行一次撒播操作，对于植物生长和发育也特别有益。特别是已经观察到这种组合导致该肥料颗粒中存在的一些或全部营养素的缓慢释放。这被认为这是由于以下一种或多种因素造成的。首先，当三种肥料组合物混合在一起时，如图1所示，具有较高溶解度的微量营养素肥料组合物可能首先分解，从而使该微量营养素首先释放。由于这种肥料组合物通过杂卤石和其他微量营养素肥料组合物的混合而被混合，这导致颗粒开始分解成片段。这增加了颗粒的表面积，这有助于分解杂卤石和溶解度较低的微量营养素肥料组合物。因此，这有助于提供肥料颗粒中所含营养素随时间的持续释放。其次，当微量营养素肥料组合物之一与杂卤石一起存在于核心2中，而另一种微量营养素肥料组合物存在于覆盖核心的层3中时，层3中的肥料组合物可用于保护核心免于分解直到层3本身被分解。可以选择两种微量营养素肥料组合物的溶解度，以给出颗粒中所含营养素的所需释放曲线。例如，在核心外具有较低溶解度的层意味着颗粒最初可能需要更长的时间才能在生长介质中分解，这意味着杂卤石中所含营养素的释放会减慢，因为杂卤石需要更长的时间暴露在生长介质中。在核心外的层3中具有较高溶解度的层意味着可以将该微量营养素快速注入生长介质中，随后其从核心2中缓慢释放。此外，土壤酸度(由pH值控制)影响每种微量营养素的溶解度，因此也影响颗粒的释放率。

申请人进行的研究还表明，提供具有在核心2中的杂卤石和1种微量营养素肥料组合物以及在核心2外侧的层3上的微量营养素肥料组合物层的肥料是有利的，即使在两种微量营养素肥料组合物的溶解度相同情况下也是如此。这可能是因为它们是相同的微量营养素肥料组合物。在这种情况下，据信这是因为核心2外部的层3为微量营养素的初始供应提供了大的表面积，随后为微量营养素和杂卤石提供了的较小表面积。这意味着相对于核心2外部的层3，核心2本质上更难分解。这提供了微量营养素的初始供应，和随后的更多微量营养素与包含在核心2中的杂卤石的肥料元素的组合的缓慢释放。

通常，肥料颗粒可包含所有三种肥料组合物的混合物。以这种方式，三种肥料组合物可以通过肥料颗粒均匀分散。或者，肥料颗粒可包含杂卤石与第二肥料组合物的混合物，该第二肥料组合物能够在第一区域和粘附到到第一区域的外部的第二区域中提供第一微量营养素。杂卤石和第二肥料可以均匀地分散在第一区域中。第二区域包括能够提供第二微量营养素的第三肥料组合物。在每种情况下，该肥料颗粒可包括按重量计多于35％的杂卤石、按重量计多于50％的杂卤石、按重量计多于75％的杂卤石、按重量计多于80％的杂卤石、按重量计多于85％的杂卤石、按重量计多于90％的杂卤石，或按重量计多于95％的杂卤石。此外，对于杂卤石和一种或多种其他肥料组合物，颗粒或第一区域可包括粘合剂和/或其他成分。这些成分可以均匀地分散在颗粒或第一区域中。

第二肥料组合物和第三肥料组合物能够提供第一微量营养素和第二微量营养素。由第二肥料组合物和第三肥料组合物提供的微量营养素可以是相同的微量营养素。有利地，第二肥料组合物和第三肥料组合物不同，但同时提供相同的微量营养素。这使得微量营养素向生长介质的输送能够被调整。在替代实施例中，由第二肥料组合物和第三肥料组合物提供的微量营养素可以不同。因此，在这种情况下，第二肥料组合物和第三肥料组合物将是不同的肥料组合物。颗粒还可包括四种微量营养素，因此该颗粒可包括各自提供1种微量营养素的第二肥料组合物、第三肥料组合物、第四肥料组合物和第五肥料组合物。优选地，微量营养素可以选自锌、硼、锰、钼、铜和铁。此外，微量营养素可以选自钠、镍、氯、钴、硅、钒和硒。如本文所讨论的，优选地，第二肥料组合物和第三肥料组合物具有不同的相对溶解度。表1列出了可用于提供特定微量营养素的示例肥料组合物及其溶解度。

表1

如本文详述，第二肥料组合物和第三肥料组合物具有不同的溶解度是有利的。第二肥料组合物和第三肥料组合物都可以提供相同的微量营养素，并且可以选择为使第二肥料组合物和第三肥料组合物中的一种具有比第二肥料组合物和第三肥料组合物中的另一种更高的溶解度。在微量营养素是锌的情况下，第二肥料组合物能够提供锌并且具有比第三肥料组合物更高的溶解度，并且第三肥料组合物能够提供锌并且具有比第二肥料组合物更低的溶解度。例如，第二肥料组合物可以是硫酸锌或锌EDTA，第三肥料组合物可以是氧化锌。在微量营养素是硼的情况下，第二肥料组合物能够提供硼并且具有比第三肥料组合物更高的溶解度，并且第三肥料组合物能够提供硼并且具有比第二肥料组合物更低的溶解度。例如，第二肥料组合物可以是硼砂或硼酸，并且第三肥料组合物可以是硬硼钙石。在微量营养素是锰的情况下，第二肥料组合物能够提供锰并且具有比第三肥料组合物更高的溶解度，并且第三肥料组合物能够提供锰并且具有比第二肥料组合物更低的溶解度。例如，第二肥料组合物可以是硫酸锰或锰EDTA，并且第三肥料组合物可以是氧化锰或碳酸锰。在微量营养素是钼的情况下，第二肥料组合物能够提供钼并且具有比第三肥料组合物更高的溶解度，并且第三肥料组合物能够提供钼并且具有比第二肥料组合物更低的溶解度。例如，第二肥料组合物可以是钼酸钠二水合物或钼酸铵，并且第三肥料组合物可以是三氧化钼。在微量营养素是铜的情况下，第二肥料组合物能够提供铜并且具有比第三肥料组合物更高的溶解度，并且第三肥料组合物能够提供铜并且具有比第二肥料组合物更低的溶解度。例如，第二肥料组合物可以是硫酸铜，并且第三肥料组合物可以是氧化铜。在微量营养素是铁的情况下，第二肥料组合物能够提供铁并且具有比第三肥料组合物更高的溶解度，并且第三肥料组合物能够提供铁并且具有比第二肥料组合物更低的溶解度。第二肥料组合物和第三肥料组合物可以各自提供不同的微量营养素。在这种情况下，可以选择为使两种微量营养素肥料组合物中的一种相对于另一种具有较低的溶解度，并且所选微量营养素在相关位置进行替换的情况下，上述描述同样适用。

肥料颗粒可包含按重量计0.01％至5％的微量营养素。肥料颗粒可包含按重量计至少0.03％、至少0.05％、至少0.1％、至少0.2％或至少1％的微量营养素。肥料颗粒可含有按重量计不超过5％、不超过3％、不超过2％、不超过1％、不超过0.8％、不超过0.5％、不超过0.1％或不超过0.05％的微量营养素。

期望包含在肥料颗粒中的微量营养素的量可以根据微量营养素的类型而不同。有利地，如果微量营养素是锌，那么肥料颗粒可含有按重量计0.5％至4％的锌，并且更优选按重量计1％至2％的锌。有利地，如果微量营养素是硼，那么肥料颗粒可以含有按重量计0.1％至1％的硼，并且更优选按重量计0.2％至0.5％的硼。有利地，如果微量营养素是锰，那么肥料颗粒可含有按重量计0.05％至1.6％的锰，并且更优选按重量计0.1％至0.8％的锰。有利地，如果微量营养素是钼，则肥料颗粒可以含有按重量计0.005％至0.1％的钼，并且更优选按重量计0.01％至0.05％的钼。有利地，如果微量营养素是铜，那么肥料颗粒可含有按重量计0.01％至6％的铜，并且更优选按重量计0.03％至3％的铜。有利地，如果微量营养素是铁，那么肥料颗粒可以含有按重量计0.01％至6％的铁，并且更优选地按重量计0.05％至3％的铁。如果肥料颗粒中包括两种不同的微量营养素，则列出的每种微量营养素的量可以减半，或者可以包括与上述相同量的每种微量营养素。

能够提供第一微量营养素的第二肥料组合物与能够提供第二微量营养素的第三肥料组合物的比例可以变化。肥料颗粒中第二肥料组合物对第三肥料组合物的比例可为1:3。肥料颗粒中第二肥料组合物对第三肥料组合物的比例可为1:1。肥料颗粒中第二肥料组合物对第三肥料组合物的比例可为3:1。

在肥料颗粒如图2所示具有核心2和粘附在核心2外侧的层3的情况下，复合颗粒1通常可以包括以下所述：

-第一区域2，其包括提供(i)两种或更多种碱金属和/或碱土金属和(ii)硫的第一肥料组合物。第一区域可用作提供(i)三种或更多种碱金属和/或碱土金属和(ii)硫的肥料。第一区域可用作提供(i)一种或多种碱金属、(ii)两种或更多种碱土金属和(ii)硫的肥料。第二第一区域可以例如包括按重量计多于30％的碱金属和碱土金属，以及按重量计多于15％或多于20％的硫。

-第一区域2，其还包括提供第一微量营养素的第二肥料组合物。

-第二区域3，其用作提供第二微量营养素的第三肥料组合物。

优选地，第一区域基本上可溶于水或可被水降解。优选地，第二区域基本上可溶于水或可被水降解。在第一区域包括用粘合剂粘合在一起的粉末的情况下，粘合剂可以是水溶性的。当第二区域包括用粘合剂粘合在一起的粉末时，粘合剂可以是水溶性的。

核心可以具有任何所需的形状，但为了方便它基本上是球形的。例如，它可能具有0.9或更高的沃德尔(Wadell)球度。

核心的尺寸可以为，其具有小于5mm、小于4mm、小于3mm、小于2mm或小于1mm的最大尺寸。核心的尺寸可以为，其具有大于4mm、大于3mm、大于2mm、大于1mm或大于0.5mm的最小尺寸。核心的体积可以小于20mm³、小于15mm³、小于10mm³、小于8mm³或小于5mm³。核心的体积可以大于15mm³、大于10mm³、大于8mm³、大于5mm³或大于1mm³。可以采用其他尺寸。

优选地，包衣层3完全覆盖内部区域或核心2。在散装产品(bulk product)中，散装产品中例如多于90％、多于95％或多于99％的颗粒中，其核心可完全被外层覆盖。

优选地，外层3与内部区域2的外表面的大部分接触。或者，在内部区域和外层之间可以有中间层。这种中间层可以是粘合剂层和/或胶粘剂层，例如PVA或淀粉。

优选地，外层3具有基本均匀的厚度。外层的最大厚度可以小于5mm、小于4mm、小于3mm、小于2mm、小于1mm或小于0.5mm。外层的最小厚度可以大于4mm、大于3mm、大于2mm、大于1mm、大于0.5mm或大于0.1mm。外层的体积可以小于20mm³、小于15mm³、小于10mm³、小于8mm³或小于5mm³。外层的体积可以大于15mm³、大于10mm³、大于8mm³、大于5mm³或大于1mm³。可以采用其他尺寸。

具有或不具有核心和外层结构的颗粒，可以具有任何所需的形状，但为了方便它基本上是球形的。例如，它可以具有0.9或更高的沃德尔球度。颗粒的尺寸可以为，其具有小于10mm、小于7mm、小于6mm、小于5mm或小于4mm的最大尺寸。颗粒的尺寸可以为，其具有大于6mm、大于5mm、大于4mm、大于3mm或大于1mm的最小尺寸。颗粒的体积可以小于70mm³、小于60mm³、小于50mm³、小于40mm³或小于30mm³。颗粒的体积可以大于20mm³、大于30mm³、大于40mm³、大于50mm³或大于60mm³。可以采用其他尺寸。

颗粒的尺寸以及核心2和外层3(在它们存在的情况下)的相对尺寸可以针对在环境条件和预期施肥的作物上获得最佳性能而进行选择。

在散装肥料的情况下，上面给出的核心2和外层3之间的尺寸、形状和关系的值可以是散装时的平均值或中值。或者，大于50％、大于80％或大于90％的散装肥料颗粒可被认为具有必要值。在散装肥料的情况下，上面给出的颗粒本身的尺寸和形状的值可以是散装时的平均值或中值。或者，大于50％、大于80％或大于90％的散装肥料颗粒可被认为具有必要值。

在微量营养素层3的外部或颗粒的外部可以有包衣。例如，所述包衣可以是密封剂(例如，防止颗粒在运输过程中破裂)或润滑剂(例如，帮助颗粒散开)。包衣可以是水溶性的，因此当颗粒播撒在作物或生长介质上时它容易降解。

如上所述，杂卤石是钾、钙和镁的复合水合硫酸盐，其通式为K₂Ca₂Mg(SO₄)₄·2H₂O。杂卤石的莫氏硬度(Moh’s hardness)约为2.5至3.5。杂卤石可以通过采矿从自然保护区中提取。开采出来的杂卤石可与在杂卤石中形成杂质的其他矿物紧密结合。优选地，这些其他矿物的比例较低(例如，在优质矿石中低于10％或低于5％)。一旦开采，杂卤石可以被破碎成大小适合运输和加工的块或碎片。例如，可将开采后的岩石进料至破碎机，例如颚式破碎机和/或圆锥破碎机，以产生大体均匀尺寸的碎片材料。已经发现，最大尺寸不大于约20mm和/或平均尺寸在5至10mm之间的碎片便于从矿山运输。碎片可以通过传送带、卡车或任何其他方便的机构运输。

将生杂卤石或碎杂卤石加工，以形成成基本上是杂卤石的粉末。这可以适当地使用高压磨辊(HPGR，High Pressure Grinding Roller)设备或在球磨机(例如连续“Hardinge”球磨机)或超微磨碎机(attritor mill)中完成。粉末的平均粒度取决于各种工艺参数，包括原料在制粉设备中的停留时间和制粉设备的配置。离开制粉设备的过大颗粒可返回设备进行进一步处理。所需的粉末尺寸将取决于后续加工步骤的性质，但已发现使用500μm筛网筛选制粉工艺的输出并接受通过筛网的材料进行进一步加工会产生良好的结果。离开制粉设备且未通过筛网的过大颗粒可返回制粉设备进行进一步处理。传递到该过程下一步的粉末的便利分布是：100％通过500μm筛网和80％(按质量计)通过200μm筛网。方便地，至少50％或更优选地至少70％的粉末的质量由具有50至400μm，更优选100至250μm的粒度或者最大或平均直径的颗粒组成。粒度可以通过Malvern Mastersizer 2000测量或通过筛振动器测量。

开采的岩石中的杂质可以在对开采的岩石粉末化之前分离。或者，如果杂质与所需矿物质的比例相当低，则杂质可以保留并制成粉状。因此，粉状杂卤石也可以包含其他矿物质。

在最终颗粒包括肥料组合物的混合物而没有中心核心的情况下，将至少两种包括微量营养素的肥料组合物以本文限定的按重量计的量添加到粉状杂卤石中。在最终颗粒包含核心和粘附到核心的层的情况下，将至少一种包含微量营养素的肥料组合物以本文限定的按重量计的量添加到粉状杂卤石中。肥料组合物为粉末形式。

将水和粘合剂添加到粉状杂卤石中。在以下的说明中，水和粘合剂的添加质量是根据他们所添加到的粉末的质量来限定。要添加的水量将取决于粉状杂卤石的固有水含量和后续加工步骤的性质。然而，已经发现当粘合剂是淀粉基粘合剂例如淀粉本身或面粉时，可以通过添加5％至10％、更优选地7％至8％的水来获得可接受的结果。在该方法的后续阶段，通过干燥从形成的颗粒中除去过量的水。这会消耗能量，因此最好尽量减少添加的水量，前提是这与生产可接受的结合颗粒产品相一致。优选的水量可以通过测试容易地确定。要添加的粘合剂的量将取决于粘合剂的品质。对于典型的粘合剂，例如淀粉或面粉，添加量可以在0.5％至1.5％的范围内。粘合剂可以是基于淀粉的粘合剂，例如纯化的淀粉或面粉，或可以是胶粘剂，例如PVA。粘合剂可以直接添加到粉末中，或者粘合剂可以先添加到水中，然后再将水和粘合剂的组合添加到粉末中。

将粉末/粘合剂混合物进行混合，直至均匀，然后颗粒化。在一种方法中，粉末/粘合剂混合物在合适的混合器(例如带式混合器(ribbon blender))中混合，然后在合适的造粒机(例如盘式造粒机)中被颗粒化。在已发现有效的替代方法中，将粉末/粘合剂混合物传送到既可以混合又可以颗粒化的设备中。这种设备的一个例子是强力混合器/造粒机，其例如可从Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH&Co KG获得。造粒机可配置为在其运行时排出处理过的材料，以使其连续运行。或者，造粒机可以批量操作，根据定义的程序处理材料，然后整体排出。

在颗粒化过程完成时，将颗粒从造粒机中排出。可以筛选从造粒机排出的材料，以将尺寸过小或尺寸过大的颗粒与所需尺寸范围的颗粒分离。例如，期望的尺寸范围可以是通过4mm筛但不通过2mm筛的尺寸范围。或者，可以根据所需应用选择其他尺寸。超大颗粒可以再循环。任何尺寸过大的颗粒都可以研磨，然后返回造粒机。尺寸过小的颗粒可以直接返回造粒机。

造粒机的输出是湿的、基本球形的颗粒。

在最终颗粒包含肥料组合物的混合物而没有中心核心的情况下，满足所需尺寸的颗粒在包装前方便地干燥。为了实现这一点，可以将已经从造粒机输出的颗粒送入干燥器。已经发现，在能够将颗粒加热到约150℃的温度的干燥器中保持约3分钟的时间足以充分干燥颗粒。这可以使它们变硬。使用杂卤石粉末制造的并且以面粉作为粘合剂的颗粒可具有超过4.0kgf和/或超过5.0kgf的压碎强度。这与可接受的农用颗粒被普遍接受的下限2.2kgf相比是有利的。可以从使用反向喷射空气过滤器的干燥器中提取水分。可以选择在干燥器中的操作温度和停留时间以提供具有所需强度的颗粒以供后续处理。

在最终颗粒包括核心和粘附到核心的层的情况下，一旦形成了包含杂卤石和含微量营养素的1种肥料组合物的颗粒，则加工这些颗粒以使这些颗粒用第二肥料组合物进行包衣。可以实现这一点的一种方法是用第二肥料组合物粉末翻滚所述颗粒。例如，在水平或倾斜的转筒混合器中，该混合器被驱动围绕其主轴旋转。可以选择粉末的水分含量和混合器的速度，使得颗粒有效地被混合物包衣。可以选择颗粒在混合器中的停留时间，使得颗粒具有所需厚度的第二肥料组合物包衣。混合器筒的轴线可以倾斜，使进料到筒上端的物料迁移到下端排出。可以将热空气送入筒的内部，例如送入筒的下端，或者可以将热量施加到筒的外部。以这种方式可以干燥复合颗粒以使其硬化和稳定。进料湿混合物的筒的区域可以有光滑的壁，使得颗粒靠着筒的内部滚动以磨圆。筒的下部区域可以设置有从筒的壁向内突出的叶片或升降器。当筒旋转时，叶片或升降器会升降颗粒并使它们落入筒中的暖空气中，从而促进干燥。在离开筒时，颗粒已被磨圆并干燥至适合运输的硬度。干燥器可以是与用于组合所述颗粒和肥料组合物粉末的相同装置，或者是单独的设备。

可以使用其他方法来包衣颗粒核心。例如，可以将肥料组合物粉末与颗粒一起施用于盘式造粒机，然后可以运行盘式造粒机以产生适当尺寸的颗粒的集合。同样，应选择混合物的水分含量以及造粒机的速度和倾斜度，以提供所需尺寸的复合颗粒。

一旦复合颗粒已经形成，可以将它们筛选以分离出尺寸过小和尺寸过大的颗粒。尺寸过小的颗粒可以返回到颗粒核心与肥料组合物粉末进行混合的混合器中。

最后，尺寸合适的颗粒可以进行冷却和包装，例如在600kg的袋子或25kg的麻袋中，或散装运输以供在其他地方使用或进一步加工。颗粒可用于农业用途。最终，它们可以播撒在田地或其他农业或园艺基质上，作为肥料。复合颗粒可用于除施肥以外的目的。

其他添加剂可以包含在颗粒中。此类添加剂可以是以下中的一种或多种，以任意组合：

-具有化学和/或机械地稳定和/或保存所述颗粒的效果的成分：例如，增加它们的保质期，降低它们对环境污染物的敏感性或降低它们在播撒过程中被分解的可能性(例如，pH缓冲剂)；

-具有增强杂卤石和/或肥料组合物(提供微量营养素)的的施肥效果的成分：例如通过加速或延缓杂卤石在田间的分解；

-通过施肥以外的方式具有保护或增强作物生长的效果的成分：例如除草剂、杀菌剂、杀虫剂、灭鼠剂、激素、植物刺激剂或菌根真菌或孢子；

-种子：其可以是被子植物、裸子植物和/或作物物种(例如谷物，例如小麦、玉米、稻米、小米、大麦、燕麦或黑麦)的种子；

-除了杂卤石和提供大量或微量营养素的肥料组合物之外，提供大量或微量营养素的其他肥料组合物；

-色素；

-具有改变土壤pH值的效果的成分：例如石灰或硫。

这种组分可以在该方法的任何合适的阶段添加。例如，它可以在如上所述的混合阶段之前或期间与杂卤石粉末组合，或与杂卤石/粘合剂混合物组合，或者其可以添加到挤出机中，或者其可以在干燥之前或之后喷涂或以其他方式包衣到颗粒上。

复合颗粒优选基本上没有空隙，例如具有不超过按体积计1％、2％或5％的空气。

如上所述的方法可用于生产具有不同于杂卤石的矿物核心的颗粒，特别是用于生产具有主要由一种或多种蒸发岩矿物特别是其他氯化物矿物组成的核心的颗粒。这些可包括硬石膏、光卤石、石膏、岩盐、钾盐镁矾、硫酸镁石、无水钾镁矾和/或钾盐中的任何一种或多种。

如果上文指定了关于单个颗粒的特性，则该标准可适用于散装颗粒肥料的情况，即适用于(i)散装的平均值，(ii)散装的中值，或(iii)超过50％或超过80％的散装肥料颗粒具有必要的特性。

申请人在此单独公开本文所述的每个单独的特征以及两个或更多个这些特征的任何组合，以达到下述程度：这些特征或特征的组合能够基于本说明书作为一个整体根据本领域技术人员的公知常识能够被实施，无论这些特征或特征的组合是否解决了本文公开的任何问题，并且不限于权利要求的范围。申请人指出，本发明的方面可以由任何这样的单独的特征或特征的组合组成。鉴于前面的描述，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在本发明的范围内进行各种修改。

Claims (18)

1.一种肥料颗粒，包括：

第一肥料组合物，其能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属营养素和(b)硫，所述第一肥料组合物是杂卤石；

第二肥料组合物，其能够提供第一微量营养素；和

第三肥料组合物，其能够提供第二微量营养素，所述第三肥料组合物具有比所述第二肥料组合物低的溶解度。

2.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中将所述第一肥料组合物、所述第二肥料组合物和所述第三肥料组合物混合在一起。

3.根据权利要求1所述的肥料颗粒，所述肥料颗粒包括第一区域和粘附到所述第一区域的外部的第二区域，所述第一区域包括所述第一肥料组合物和所述第二肥料组合物并且所述第二区域包括所述第三肥料组合物。

4.根据权利要求2或3所述的肥料颗粒，所述肥料颗粒包括第一区域和粘附到所述第一区域的外部的第二区域，所述第一区域包括所述第一肥料组合物和所述第三肥料组合物并且所述第二区域包括所述第二肥料组合物。

5.一种肥料颗粒，包括：

第一区域，其包括第一肥料组合物和第二肥料组合物，所述第一肥料组合物能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属营养素和(b)硫，所述第一肥料组合物是杂卤石，所述第二肥料组合物能够提供第一微量营养素；和

第二区域，其粘附到所述第一区域的外部，所述第二区域包括能够提供第二微量营养素的第三肥料组合物。

6.根据前述权利要求中任一项所述的肥料颗粒，其中所述第一微量营养素和所述第二微量营养素是相同的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的肥料颗粒，其中所述第一微量营养素和所述第二微量营养素是不同的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的肥料颗粒，其中所述第一微量营养素选自锌、硼、锰、钼、铜和铁。

9.根据前述权利要求中任一项所述的肥料颗粒，其中所述第二微量营养素选自锌、硼、锰、钼、铜和铁。

10.根据从属于权利要求3至5的任一项前述权利要求所述的肥料颗粒，其中所述第二区域在其与所述第一区域的基本整个界面上与所述第一区域接触。

11.根据从属于权利要求3至5的任一项前述权利要求所述的肥料颗粒，其中所述第二区域基本上包围所述第一区域。

12.根据前述权利要求中任一项所述的肥料颗粒，其中所述第一肥料组合物是矿物粉末。

13.根据权利要求12所述的肥料颗粒，其中所述粉末是蒸发矿物的粉末。

14.根据权利要求12或13所述的肥料颗粒，其中所述粉末是杂卤石。

15.根据前述权利要求中任一项所述的肥料颗粒，其中所述肥料颗粒包括按重量计多于80％的所述第一肥料组合物。

16.根据前述权利要求中任一项所述的肥料颗粒，其中所述肥料颗粒包括按重量计小于5％的所述第一微量营养素和所述第二微量营养素。

17.一种肥料产品，其包括多个根据前述权利要求中任一项所述的颗粒。

18.一种颗粒化肥料产品，其中至少50％的颗粒是根据权利要求1至16中任一项所述的颗粒。

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