CN114585598A - 复合肥料系统 - Google Patents
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Abstract
一种小球、颗粒或珠粒形式的肥料产品,所述肥料产品包括:第一肥料成分,其能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属养分和(b)硫;以及第二肥料成分,其为提供氮的肥料成分,并且第一肥料成分被掺入到第二肥料成分中。散装肥料产品包含多种所述的肥料产品。
Description
本发明涉及肥料产品的组成。
补充植物可利用的养分的常用方式是用呈团聚颗粒(granule)、小球(pellet)或珠粒(prill)形式的肥料产品处理苗床、田地或其他生长基质。颗粒化、球化或珠粒化状产品的优点可以是稳定的、易于使用传统园艺或农业机械进行散布、并且易于以所需的施肥量分配。
有多种肥料成分(fertilizer composition)可用。特定肥料成分的有效性取决于包括使用它的植物类型、植物成熟状态、生长基质的现有状态和环境条件的因素。
关键的植物养分包括氮、磷、钾、镁、钙和硫。在肥料成分中,这些单独的养分元素可以通过将它们包含在多种化学化合物中的任何一种中而被并入。尽管不同的化合物可以包括相同的潜在养分元素,但那些养分元素的生物利用度可以根据化合物分解的机制而不同。养分的生物利用度也可以随着肥料化学或机械配方的其他方面而变化。例如,一些肥料产品可以包含缓慢分解的包衣或粘结剂以延迟养分的释放,一些化合物可以依赖于生长基质中的微生物群来释放它们的养分元素,并且一些成分可以使养分以络合形式获得,以提高其吸收。
为了提供多种养分,种植者可以施用多种不同的肥料成分或替代地施用单一的多养分肥料成分。为了使多养分成分有效,其组成化合物的比例必须适当平衡,并且即使在其他成分存在的情况下,其组成化合物也必须能够有效地发挥作用。这种有效性可以取决于肥料内容物之外的因素:例如环境水、热量或某些微生物群的存在。多养分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,如果多养分肥料成分是有效的,那么它的优点是只需一次散布操作即可将其施用于作物。
尿素(CO(H2)2)通常用作氮肥。尿素可以合成制造,然后形成为小球或颗粒以散布在作物上。US5,849,060公开了使用尿素作为具有例如磷酸盐或氢氧化物包衣的肥料小球的核。
已知将尿素制成肥料珠粒和颗粒,并将石灰石制成小球用于追肥,从而增加土壤pH。例如,这可以通过将尿素制粒(prilling)并将粉状石灰石与粘结剂混合,然后通过圆盘造粒进行加工来完成。
某些矿物质,尤其是蒸发岩(evaporite)矿物质,能够用作诸如钾、钙、镁和硫的养分的来源。例如,石膏可以珠粒化并用作钙和硫的来源。
杂卤石是一种蒸发岩矿物。它是通式为K2Ca2Mg(SO4)4·2H2O的钾、钙和镁的复合水合硫酸盐。杂卤石的矿床(deposit)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。
杂卤石具有作为农业肥料来源的价值。在一些现有技术工艺中,已经提出了分解天然杂卤石以提取特定养分。参见例如WO 2013/074328、US1,946,068和US 4,246,019。然而,完整的杂卤石也可用作肥料,能够为土壤供应硫、钾、钙和镁。
矿物杂卤石可以以原始(raw)粉碎形式散布。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,原始矿物需要一些时间分解,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尺寸,这意味着难以均匀地施用,并且意味着可能难以使用某些类型的农业散布机来施用。粉状杂卤石难以在农业应用中均匀散布,而且由于杂卤石粉末是能够吸湿的,因此一旦暴露于空气,其机械性可随着时间的推移迅速且极度地变化。
希望有一种易于散布并以对植物特别有益的方式提供多种养分的肥料产品。
根据本发明的第一方面,提供了一种小球、颗粒或珠粒形式的肥料产品,该肥料产品包括:第一肥料成分,其能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属养分和(b)硫;以及第二肥料成分,第二肥料成分为提供氮的肥料成分,并且第一肥料成分被掺入到第二肥料成分中。
肥料产品可以包括:第一区域,其包括第一肥料成分;以及第二区域,其粘附到第一区域的外部,第二区域包括第二肥料成分。第一区域可以呈第一肥料成分的颗粒的形式。第二区域可以在其与第一区域的基本上整个界面上接触第一区域。第二区域可以基本上包围第一区域。第一区域可以是肥料产品的包括第一肥料成分的唯一区域。
肥料产品可以包括多个第一区域,其包含第一肥料成分,第一区域可以分散在整个第二肥料成分中。所述多个第一区域可以均呈第一肥料成分的颗粒的形式。第二区域可以在所述第二区域的与所述多个第一区域的基本上整个界面上接触所述多个第一区域。第二区域可以基本上包围所述多个第一区域。
第一肥料成分和第二肥料成分可以形成第一肥料成分和第二肥料成分的均匀混合物。
所述碱金属和/或碱土金属养分可以为或可以选自包括钾、钙和镁的组。硫可以至少部分地呈硫酸盐的形式。
第一肥料成分可以为矿物粉末。第一肥料成分可以为碎矿物(chipped mineral)。第一肥料成分可以为蒸发岩矿物。第一肥料成分可以为杂卤石。
第二肥料成分可以包括大于30重量%的氮。第二肥料成分可以为尿素。肥料产品可以包括小于60重量%的第一肥料成分。肥料产品可以包括在20重量%与40重量%之间的第一肥料成分。肥料产品可以包括大于40重量%的第二肥料成分。肥料产品可以包括在60重量%与80重量%之间的第二肥料成分。
根据本发明的第二方面,提供了一种散装肥料(bulk fertilizer)产品,该散装肥料产品包括多种如本文所述的肥料产品。根据本发明的第三方面,提供了一种散装肥料产品,其中至少50%的肥料产品为如本文所述的肥料产品。现在将参照附图以示例的方式描述本发明。在附图中:
图1示出了复合肥料产品的视图。
图2示出了第一复合肥料产品的剖视图。
图3示出了第二复合肥料产品的剖视图。
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,并且在特定应用的上下文中提供以下描述。对所公开的实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
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适用于其他实施例和应用。因此,本发明并不用于局限于所示的实施例,而是被赋予与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。
下面要描述的肥料产品由固体小球、颗粒或珠粒组成。
本发明涉及包括第一肥料成分和第二肥料成分的小球、颗粒或珠粒形式的肥料产品。第一肥料成分能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属养分和(b)硫。第二肥料成分是提供氮的肥料成分。将第一肥料成分掺入到第二肥料成分中。因此,第一肥料成分与第二肥料成分混合。图1示出了肥料产品1的示例。肥料产品1包括肥料成分的混合物。虚线表示肥料产品1的大体球形性质。肥料产品可以散布在作物上、苗床或类似物上以用作植物肥料。
在第一优选示例中,每种肥料产品包括包含第一肥料成分的核,在核之上是包括第二肥料成分的层。图2示出了第一优选示例的肥料产品的示例。肥料产品10包括包含第一肥料成分的核11。在核11之上是包括第二肥料成分的层12。核11可以是肥料产品的第一区域。核可以是包括粘附有第二肥料成分的第一肥料成分的颗粒的形式。核11可以是包括粘附有第二肥料成分的第一肥料成分的碎石的形式。核11可以是包括粘附有第二肥料成分的第一肥料成分的团聚粉末的形式。团聚粉末可以是颗粒。层12基本上包围核11。层12在层12与核11之间的基本上整个界面上接触核。在一些情况下,层12可以不完全覆盖核11,因此的核11的部分可以暴露于肥料产品的外部。在其他情况下,层12可以完全覆盖核11。核11可以是肥料产品的包括第一肥料成分的唯一区域。将理解的是,微量的第一肥料成分可以分散在整个层12中,因此作为肥料产品的包括第一肥料成分的唯一区域的核11可以表示核11包括基本上所有包括在肥料产品10中的第一肥料成分。
在第二优选示例中,每种肥料产品包括多个包含第一肥料成分的区域。第一肥料成分的这些区域分散在整个第二肥料成分中。图3示出了第二优选示例的肥料产品的示例。图3示出了肥料产品的剖视图,以示出不同的区域。肥料产品20包括多个包含第一肥料成分的第一区域21。第一区域分散在整个第二肥料成分22中。将理解的是,在图3中,第一区域相对于肥料产品的尺寸的相对尺寸以及第一区域的数量是说明性的以示出肥料产品的内容物。第一区域的数量可以比图3中所示的更多或更少,并且比图3中所示的更小或更大。
第二肥料成分22粘附到第一肥料成分的区域21。第一区域21可以是包括第二肥料成分所粘附到的第一肥料成分的颗粒的形式。第一区域21可以是包括第二肥料成分所粘附到的第一肥料成分的碎石的形式。第一区域21可以是包括第二肥料成分所粘附到的第一肥料成分的粉末的形式。粉末可能已经团聚成第一肥料成分的颗粒。
第二肥料成分22可以将第一肥料成分的第一区域21粘合在一起。第二肥料成分22基本上包围多个第一区域。第二肥料成分22在第一区域与第二肥料成分之间的基本上整个界面上接触多个第一区域。第一肥料成分的第一区域21可以被第二肥料成分22封装在肥料产品内。在一些情况下,第二肥料成分22可以不完全覆盖第一区域21,因此第一区域21中的至少一个可以暴露在肥料产品的外部。在其他情况下,第二肥料成分22可以完全覆盖所有第一区域21。第一区域21可以是肥料产品的包括第一肥料成分的唯一区域。将理解的是,微量的第一肥料成分可以分散在肥料产品的通常由第二肥料成分组成的整个区域中,因此作为包括第一肥料成分的唯一区域的第一区域21可以表示,第一区域21基本上包括肥料产品20内包括的所有第一肥料成分。
在第一优选示例和第二优选示例的每个中,可以将第一肥料成分掺入肥料产品中,使得第一肥料成分不暴露于肥料产品的外表面。这样,第一肥料成分可以至少被第二肥料成分包封。由于第一肥料成分在一个或多个区域中包括在肥料产品中,因此第一肥料成分和第二肥料成分在肥料产品内不形成大体均匀的共混物(blend)。
在第三优选示例中,第一肥料成分和第二肥料成分混合在一起以在肥料产品内形成肥料成分的混合物。该混合物可以被称为浆料。这通常由图1中的肥料产品1示出。第一肥料成分和第二肥料成分可以形成大体均匀的共混物。
在优选示例中,第一肥料成分是杂卤石。杂卤石主要是钾、镁、钙和硫的来源。在优选示例中,第二肥料成分是尿素。尿素是氮的来源。申请人进行的研究表明,提供具有尿素外层和至少一个杂卤石内部区域的肥料能够有利于植物生长和肥料产品的处理。包含杂卤石能够提高肥料产品的抗压强度,并有助于减少肥料产品在运输过程中产生的粉尘。杂卤石与尿素的组合意味着可以给予广泛的养分。尿素的降解导致氮被释放,然后杂卤石能够提供支持平衡生长的广泛养分。此外,杂卤石以立即可用的形式提供硫以供植物吸收和新陈代谢,并且天然存在的杂卤石通常能够包含有助于植物生长的早期阶段的额外的微量营养物。
肥料产品可以包括按重量计大于20%的第一肥料成分、按重量计大于30%、按重量计大于40%的第一肥料成分、按重量计大于50%的第一肥料成分、按重量计大于60%的第一肥料成分、按重量计大于70%的第一肥料成分、按重量计大于80%的第一肥料成分。优选地,肥料产品可以包括按重量计小于60%的第一肥料成分,更优选地按重量计20%与40%之间的第一肥料成分。肥料产品可以包括按重量计大于20%的杂卤石、按重量计大于30%的杂卤石、按重量计大于40%的杂卤石、按重量计大于50%的杂卤石、按重量计大于60%的杂卤石、按重量计大于70%的杂卤石,按重量计大于80%的杂卤石。优选地,肥料产品可以包括按重量计小于60%的杂卤石,更优选地按重量计20%与40%之间的杂卤石。除了第一肥料成分之外,该产品可以包含粘结剂和/或其他成分。这些成分可以均匀地分散在整个第一肥料成分中。
肥料产品可以包括按重量计大于20%的第二肥料成分、按重量计大于30%的第二肥料成分、按重量计大于40%的第二肥料成分、按重量计大于50%的第二肥料成分、按重量计大于60%的第二肥料成分、按重量计大于70%的第二肥料成分、按重量计大于80%的第二肥料成分。优选地,肥料产品可以包括按重量计大于40%的第二肥料成分,更优选地按重量计20%与40%之间的第二肥料成分。肥料产品可以包括按重量计大于20%的尿素、按重量计大于30%的尿素、按重量计大于40%的尿素、按重量计大于50%的尿素、按重量计大于60%的尿素、按重量计大于70%的尿素、按重量计大于80%的尿素。优选地,肥料产品可以包括按重量计大于40%的尿素,更优选地按重量计60%与80%之间的尿素。除了第二肥料成分,肥料产品可以包含粘结剂和/或其他成分。这些成分可以均匀地分散在整个第二肥料成分中。
核可以是任何所需的形状,但方便的是,它基本上是球形的。例如,它可能具有0.9或以上的Wadell球形度。在存在多于一个的第一区域的情况下,每个第一区域可以是基本上球形的。例如,它可以具有0.9或以上的Wadell球形度。
核或每个第一区域的尺寸可以使得其最大尺寸小于5mm,小于4mm,小于3mm,小于2mm或小于1mm。核或每个第一区域的尺寸可以使得其最小尺寸大于4mm,大于3mm,大于2mm,大于1mm或大于0.5mm。核或者每个第一区域的体积可以小于20mm3,小于15mm3,小于10mm3,小于8mm3或小于5mm3。核或每个第一区域的体积可以大于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,第二肥料成分的包衣层完全覆盖内部区域或者核或多个第一区域中的每个。在散装产品中,核或多个第一区域可以被外层完全覆盖,例如在散装产品的90%以上、95%以上或99%以上的肥料产品中。
优选地,外层与内部区域或多个第一区域的大部分外表面接触。可替选地,在内部区域或多个第一区域与外层之间可以存在中间层。这种中间层可以是诸如PVA或淀粉的粘结剂(binder)和/或粘合剂(adhesive)的层。
优选地,外层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或者大于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。
具有或不具有核和外层结构的肥料产品可以具有任何所需形状,但方便的是,它是基本上球形的。例如,它可以具有0.9或以上的Wadell球形度。肥料产品的尺寸可以使得其最大尺寸小于10mm,小于7mm,小于6mm,小于5mm或小于4mm。肥料产品的尺寸可以使得其最小尺寸大于6mm,大于5mm,大于4mm,大于3mm或大于1mm。肥料产品的体积可以小于70mm3,小于60mm3,小于50mm3,小于40mm3或小于30mm3。肥料产品的体积可以大于20mm3,大于30mm3,大于40mm3,大于50mm3或大于60mm3。可以采用其他尺寸。
可以选择肥料产品尺寸以及(在它们存在的情况下)核或多个第一区域和外层的相对尺寸,以在环境条件和肥料所预期用于的作物上获得最佳性能。
在散装肥料的情况下,上面给出的关于尺寸、形状以及核或多个第一区域与外层之间关系的值可以是整个散装肥料的平均值或中值。可替选地,大于50%、大于80%或大于90%的散装肥料的颗粒可以被视为具有必要值(requisite value)。在散装肥料的情况下,上面给出的肥料产品本身的尺寸和形状的值可以是整个散装肥料的平均值或中值。可替选地,大于50%、大于80%或大于90%的散装肥料的颗粒可以被视为具有必要值。
在第一肥料混合物和第二肥料混合物的外部或肥料产品的外部可以存在包衣层。这可以例如是密封剂(例如,防止肥料产品在运输过程中分解)或润滑剂(例如,有助于肥料产品的散布)。包衣可以是水溶性的,使得当肥料产品散布在作物或生长基质上时其很容易降解。
如上所述,杂卤石是通式为K2Ca2Mg(SO4)4·2H2O的钾、钙和镁的复合水合硫酸盐。杂卤石具有约2.5至3.5的莫氏硬度(Moh's hardness)。杂卤石可以通过采矿从自然保护区中提取。开采出来的(as-mined)杂卤石可以与在杂卤石中形成杂质的其他矿物紧密结合。这些其他矿物优选具有低比例(例如,在优质矿石中小于25%、小于20%、小于15%、小于10%或小于5%)。一旦开采,杂卤石可以被分解成具有适合运输和加工的尺寸的块或碎屑。例如,可以将开采后的岩石输送到诸如颚式破碎机和/或圆锥破碎机的破碎机,以产生大体均匀尺寸的碎屑材料。已经发现最大尺寸不大于约20mm和/或平均尺寸在5mm与10mm之间的碎屑便于从矿山运输。碎屑可以通过传送带、卡车或任何其他方便的机构运输。
对未加工的杂卤石或碎杂卤石进行加工以形成基本上为杂卤石的粉末。这可以使用高压磨辊(HPGR)设备或在球磨机(例如,连续“Hardinge”球磨机)或者磨碎机(attritormil)中适宜地完成。粉末的平均粒度(grain size)取决于包括原料在磨粉设备中的停留时间和磨粉设备的构造的各种工艺参数。离开磨粉设备的过大颗粒可以返回设备进行进一步加工。所需粉末尺寸将取决于后续加工步骤的性质,但已发现用500μm筛网筛选磨粉工艺的输出物并接受通过筛网的材料以进行进一步加工产生良好的结果。离开磨粉设备且未通过筛网的过大颗粒可以返回磨粉设备以进行进一步处理。输送到该工艺下一步的粉末的方便分布是:100%通过500μm筛网和80%(按质量)通过200μm筛网。方便地,至少50%或更优选至少70%质量的粉末由具有在1μm至400μm范围内(取决于用于加工杂卤石的工艺,更优选小于50μm、或从100μm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测量或通过摇动筛粉器测量。
开采后的岩石中的杂质可以在开采后的岩石粉化之前分离。可替选地,如果杂质与所需矿物的比例适度地低,那么它可以被保留和粉化。因此,粉化的杂卤石也可以包括其他矿物。
如上所述,尿素是氮源。为了制造本文所述的肥料产品,需要将尿素熔体或尿素溶液与杂卤石粉末一起使用。尿素熔体是尿素已被加热到高于尿素的熔点的温度的情况。尿素溶液是尿素已分散在溶剂中以形成溶液的情况。通常,尿素熔体包含小于按重量计0.5%的水,而尿素溶液可以包含高达按重量计50%的溶液作为溶剂,即,水。
可以通过使用能够达到超过133℃的温度的蒸汽加热器熔化固体尿素(例如,尿素珠粒)来制备尿素熔体。可替选地,可以通过液氨与气态二氧化碳的反应制备尿素熔体。后一种技术可以更好地避免引入可能存在于固体尿素中的污染物。一旦产生尿素熔体,将其储存在尿素熔点以上的温度以避免固化和/或结晶。储存可以在加热容器中。如果使用其他肥料成分代替尿素用于提供氮的肥料成分,则温度可是不同的。例如,硝酸铵需要加热到至少170℃,并且硝酸钾需要加热到至少300℃。
可以通过向尿素中加入水来制备尿素溶液。由于尿素的高溶解度,尿素溶液可以在比尿素熔体低的温度(例如,在20℃与80℃之间)下使用。尿素溶液可以直接使用或储存以备后用,因为它在环境条件下是稳定的。
形成本文所述的肥料产品的方法可以取决于最终肥料产品中杂卤石与尿素的比例。例如,如果存在于肥料产品中的杂卤石的量相对于尿素的量是高的,则可以采用颗粒化技术来制造肥料产品。如果存在于珠粒中的尿素的量相对于杂卤石的量是高的,则杂卤石可以在珠粒化之前首先分散在尿素中。
在使用颗粒化的情况下,将尿素熔体或溶液添加到杂卤石中。也可以将水添加到混合物中。也可以将粘结剂添加到混合物中。要添加的水和/或粘结剂的量将取决于杂卤石和尿素熔体/溶液的内在含水量以及后续加工步骤的性质。示例性粘结剂是淀粉或面粉或诸如PVA的粘合剂。
在肥料产品要具有杂卤石和尿素的均匀共混物的情况下,杂卤石粉末/尿素混合物被混合直至其均匀,并且被小球化、颗粒化或珠粒化。在肥料产品具有被尿素包围的一个或多个杂卤石区域的情况下,可以引入杂卤石颗粒而不是杂卤石粉末。
在一种方法中,在合适的混合器(例如,螺条混合器(ribbon blender))中将杂卤石/尿素混合物混合,然后在合适的造粒机(例如,盘式造粒机)中球化。在已发现有效的替代方法中,将杂卤石粉末/尿素混合物传送到既可以混合又可以球化的设备中。这种设备的示例是强力混合器/造粒机,例如,从Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH&Co KG获得。造粒机可以被构造为在其运行时排出加工过的材料,使其连续运行。可替选地,造粒机可以批量操作,材料根据定义的程序进行处理,然后整体排出。
在珠粒化工艺完成时,将小球从造粒机中排出。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小球与所需尺寸范围的小球分离。所需尺寸范围可以例如为通过4mm筛但不通过2mm筛。可替选地,可以根据所需应用选择其他尺寸。超大小球可以再循环。任何尺寸过大的小球都可以被研磨,然后返回造粒机。尺寸过小的小球可以直接返回造粒机。
造粒机的输出是湿的、基本上球形的小球。
满足所需尺寸的小球在包装前可以方便地进行干燥。为了实现这一点,可以将已经从造粒机输出的小球送入干燥器。这可以使它们变硬。使用杂卤石和尿素制造的小球可以具有超过1.0kgf和/或超过3.0kgf的压碎强度。可以使用反向喷射式空气过滤器从干燥器中提取水分。可以选择干燥器中的操作温度和停留时间,以提供具有所需强度的小球,以供后续处理。
在珠粒化前使用分散的情况下,尿素熔体/溶液被转移到分散单元中,该分散单元包括能够保持足够高的温度以确保尿素不固化的容器。在尿素熔体的情况下,温度超过133℃。在任何一种情况下,都可以通过引入过热蒸汽或对容器进行感应加热来保持温度。也可以在引入尿素熔体/溶液之前加热杂卤石,以避免杂卤石在引入尿素时冷却尿素。
可以将杂卤石引入到分散单元的容器中。可以以粉末的形式或能够用于在最终珠粒中产生一个或多个第一区域的颗粒的形式引入杂卤石。可以使用分散单元上方的一系列单独的储存箱和传送带引入杂卤石。使杂卤石分散在容器中的整个尿素熔体/溶液中以形成尿素和杂卤石结合的浆料。
一旦尿素和杂卤石已结合,尿素-杂卤石浆料可以被转移到制粒塔(prillingtower)顶部的容器中。该容器包括位于容器底部中的多个孔。容器旋转形成将浆料推过孔的涡流。尿素-杂卤石浆料在重力作用下落入塔内,同时向上的气流通过塔的内部。这种气流可以是强制的(即通过风扇)或由塔的底部和顶部的压力差引起的自然气流。在存在向上气流的情况下,由于重力的下降导致浆料凝固成珠粒,珠粒通过塔底部的洗涤器到传送带上,以在后续处理之前进一步冷却。
由上述任一工艺制成的肥料产品可以进行额外加工以精加工(finish)肥料产品,从而确保维持其物理和/或化学特性。肥料产品可以包覆有一种或多种添加剂。例如,肥料产品可以包覆有密封剂,该密封剂可以帮助调节肥料产品而不影响其养分组分或养分的释放。密封剂可以帮助控制在处理形成粉尘期间可能在空气中传播的细微粒,减少肥料的结块,降低小球、颗粒或珠粒的破损,减缓养分的释放和/或防止水分吸收。肥料产品还可以包覆有在主小球、颗粒或珠粒与外部之间形成屏障的化学试剂。这种化学试剂可以抑制尿素分解成不需要的化合物,这些化合物不能立即被作物利用,并且会通过过滤或挥发而流失到环境中。可以可以将细粉末粘附到肥料产品上或将液体喷洒到肥料产品上来进行包覆。
一旦复合肥料产品已经形成,它们就可以被筛选以分离出尺寸过小和尺寸过大的肥料产品。尺寸过小的肥料产品可以返回到该工艺的较早步骤。肥料产品可以在重新引入之前被压碎。
最后,可以将尺寸合适的(in-size)肥料产品冷却和包装,例如装在600kg袋或25kg袋中,或散装运往其他地方使用或进一步加工。肥料产品可以供应农业使用。最终,它们可以散布在田地或其他农业或园艺基质上以用作肥料。复合肥料产品可以用于不同于施肥的目的。
肥料产品中可以包括其他添加剂。这样的添加剂可以是下面的一种或多种,以任意组合:
-具有化学和/或机械稳定和/或保存肥料产品作用的组分:例如,延长其保质期,降低其对环境污染物的敏感性或降低其在散布过程中被分解的可能性(例如pH缓冲液);
-具有增强杂卤石和/或尿素的施肥效果的作用的组分:例如通过加速或延缓杂卤石和/或尿素在田间的分解;
-具有通过除了施肥之外的方式保护或促进作物生长的作用的组分:例如除草剂、杀真菌剂、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(诸如以小麦、玉米、水稻、小米、大麦、燕麦或黑麦为例的谷物)的种子;
-提供除了杂卤石和尿素之外的大量营养物或微量营养物的另外的肥料成分;
-色素;
-具有改变土壤pH值作用的组分:例如,石灰或硫磺。
这种组分可以在工艺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结合,或者与杂卤石/尿素混合物结合,或者可以将其添加到分散单元中,或者可以在干燥前或干燥后将其喷洒或以其他方式包覆到肥料产品上。
复合肥料产品优选基本上没有空隙,例如,具有不大于1%、2%或5%体积的空气。
如上所述的工艺可以用于生产具有除杂卤石之外的第一肥料化合物的肥料产品,特别是用于生产具有主要由一种或多种蒸发岩矿物质、特别是其他氯化物矿物质组成的第一肥料化合物的肥料产品。这些可以包括硬石膏(Anhydrite)、光卤石(Carnalite)、石膏(Gypsum)、石盐(Halite)、钾盐镁矾(Kainite)、硫酸镁石(Kieserite)、无水钾镁矾(Langbeinite)和/或钾盐(Sylvite)中的任何一种或多种。
在上面给出的示例中,第二肥料化合物被描述为尿素。第二肥料化合物可以基于除了尿素之外的提供氮的成分。示例包括基于氨的成分和其他基于硝酸盐的成分。例如,硝酸铵或硝酸钾。优选地,第二肥料化合物包括按重量计大于20%或大于30%或者大于40%的氮。
在以上关于单一肥料产品指定性质的情况下,对于散装肥料产品而言,该标准可以应用为(i)散装料的平均值,(ii)散装料的中值,或(iii)大于50%或大于80%的散装肥料的肥料产品具有必要性质。
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样的特征的任何组合,只要这样的特征或组合能够根据本领域技术人员的公知常识基于本申请说明书作为一个整体来实施,无论这些特征或特征的组合是否解决本文公开的任何问题,并且不对权利要求的范围进行限制。申请人指出,本发明的方面可以由任何这样的单独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将显而易见的是,可以在本发明的范围内进行各种修改。
Claims (25)
1.一种小球、颗粒或珠粒形式的肥料产品,所述肥料产品包括:
第一肥料成分,所述第一肥料成分能够提供(a)两种或更多种碱金属和/或碱土金属养分和(b)硫;以及
第二肥料成分,所述第二肥料成分为提供氮的肥料成分,并且所述第一肥料成分被掺入到所述第二肥料成分中。
2.根据权利要求1所述的肥料产品,所述肥料产品包括:
第一区域,其包括所述第一肥料成分;以及
第二区域,其粘附到所述第一区域的外部,所述第二区域包括所述第二肥料成分。
3.根据权利要求2所述的肥料产品,其中所述第一区域呈所述第一肥料成分的颗粒的形式。
4.根据权利要求2或3所述的肥料产品,其中所述第二区域在其与所述第一区域的基本上整个界面上接触所述第一区域。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的肥料产品,其中所述第二区域基本上包围所述第一区域。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的肥料产品,其中所述第一区域是所述产品的包括所述第一肥料成分的唯一区域。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的肥料产品,所述肥料产品包括多个第一区域,所述多个第一区域包含所述第一肥料成分,所述第一区域分散在整个所述第二肥料成分中。
8.根据权利要求7所述的肥料产品,其中所述多个第一区域均呈所述第一肥料成分的颗粒的形式。
9.根据权利要求7或8所述的肥料产品,其中第二区域在所述第二区域的与所述多个第一区域的基本上整个界面上接触所述多个第一区域。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的肥料产品,其中第二区域基本上包围所述多个第一区域。
11.根据权利要求1所述的肥料产品,其中所述第一肥料成分和所述第二肥料成分形成所述第一肥料成分和所述第二肥料成分的均匀共混物。
12.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述碱金属和/或碱土金属养分为或选自于包括钾、钙和镁的组。
13.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述硫至少部分地呈硫酸盐的形式。
14.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述第一肥料成分为矿物粉末。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的肥料产品,其中所述第一肥料成分为碎矿物。
16.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述第一肥料成分为蒸发岩矿物。
17.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述第一肥料成分为杂卤石。
18.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述第二肥料成分包括大于30重量%的氮。
19.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述第二肥料成分为尿素。
20.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述肥料产品包括小于60重量%的所述第一肥料成分。
21.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述肥料产品包括在20重量%与40重量%之间的所述第一肥料成分。
22.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述肥料产品包括大于40重量%的所述第二肥料成分。
23.根据任一项前述权利要求所述的肥料产品,其中所述肥料产品包括在60重量%与80重量%之间的所述第二肥料成分。
24.一种散装肥料产品,包括多种根据任一项前述权利要求所述的肥料产品。
25.一种散装肥料产品,其中至少50%的所述肥料产品为根据权利要求1至23中任一项所述的肥料产品。
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