CN115210200A - 稳定的含尿素的掺混肥 - Google Patents

稳定的含尿素的掺混肥 Download PDF

Info

Publication number
CN115210200A
CN115210200A CN202180018309.1A CN202180018309A CN115210200A CN 115210200 A CN115210200 A CN 115210200A CN 202180018309 A CN202180018309 A CN 202180018309A CN 115210200 A CN115210200 A CN 115210200A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fertilizer
core
bulk
shell
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202180018309.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115210200B (zh
Inventor
拉贾马莱斯沃拉玛·科里佩利
拉维·赫格德
萨蒂什·布尔拉
沙米克·古普塔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SABIC Global Technologies BV
Original Assignee
SABIC Global Technologies BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SABIC Global Technologies BV filed Critical SABIC Global Technologies BV
Publication of CN115210200A publication Critical patent/CN115210200A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115210200B publication Critical patent/CN115210200B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G1/00—Mixtures of fertilisers belonging individually to different subclasses of C05
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B1/00—Superphosphates, i.e. fertilisers produced by reacting rock or bone phosphates with sulfuric or phosphoric acid in such amounts and concentrations as to yield solid products directly
    • C05B1/04—Double-superphosphate; Triple-superphosphate; Other fertilisers based essentially on monocalcium phosphate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B7/00—Fertilisers based essentially on alkali or ammonium orthophosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
    • C05C3/005—Post-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00—Fertilisers containing potassium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/90—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting the nitrification of ammonium compounds or urea in the soil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C05G5/35—Capsules, e.g. core-shell
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

公开了含有10重量％至90重量％的第一颗粒肥料组合物与10重量％至90重量％的第二颗粒肥料组合物的掺混肥。在掺混肥中，第二颗粒肥料组合物可以与第一颗粒肥料组合物掺混。第一颗粒肥料组合物可以包括含有黏合剂、pH缓冲剂和脲酶抑制剂的核，和含有尿素的壳，其中壳覆盖核外表面的至少一部分。

Description

稳定的含尿素的掺混肥
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年2月28日提交的美国临时申请第62/983,166号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
发明背景
A.技术领域
本发明一般涉及包含10重量％至90重量％的含尿素第一颗粒肥料组合物与10重量％至90重量％的第二颗粒肥料组合物的掺混肥。具体地，所述第一颗粒肥料组合物可以包含具有核壳结构的颗粒，所述核壳结构具有含有黏合剂、pH缓冲剂和脲酶抑制剂的核，和含有尿素的壳。
B.背景技术
为了提高作物产量并满足日益增长的人口不断增长的需求，农业中使用了更多的肥料。然而，肥料的连续使用会导致养分失衡和土壤肥力损失。例如，由于尿素在土壤中被土壤细菌迅速水解，尿素肥料的广泛使用，会导致土壤健康恶化和其他环境问题，如温室气体排放和地下水污染。
通过在肥料中添加脲酶抑制剂可以抵消土壤中尿素的水解。脲酶抑制剂减少了尿素的水解量，从而减少了氨挥发损失的氮量。虽然在肥料中使用脲酶抑制剂已经作为解决尿素水解问题的方案，但使用这些抑制剂还有一定的困难。一个问题是，一些脲酶抑制剂对热和湿度敏感，也会在储存过程中降解。虽然已经尝试制备含有稳定的脲酶抑制剂的肥料组合物，但这些尝试有可能产生其它问题并可能并不能解决与上述脲酶抑制剂降解相关的问题。例如，WO2017100507A1公开了使用碱性成分来改善脲酶抑制剂的储存。使用碱性成分的潜在问题之一是其可能会影响土壤pH值和对土壤健康产生负面影响。
发明内容
发明人已经找到了上述讨论的至少一部分问题的解决方案。一方面，发明人发现，在一些情况下，脲酶抑制剂如N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)，除了对热和湿度敏感以外，还能在存在除尿素外的植物肥料的情况下降解。发明人找到了该降解问题的解决方案。一方面，解决方案在于提供包含至少两种单独的颗粒肥料组合物的掺混肥。所述掺混肥可以包含，i)含有核-壳肥料颗粒的第一颗粒肥料组合物，核-壳肥料颗粒具有含有脲酶抑制剂的核和含有尿素的壳，其中壳覆盖核外表面的至少一部分，和ii)含有除尿素外的其它植物肥料的第二颗粒肥料组合物。在不希望受理论约束的情况下，提供作为单独的颗粒组合物的其它肥料并通过壳进一步将核中的脲酶抑制剂与其它肥料分开，可有助于稳定脲酶抑制剂和/或减少脲酶抑制剂降解。
本发明的一方面涉及含有第一颗粒肥料组合物和第二颗粒肥料组合物的掺混肥，其中第二颗粒肥料组合物可与第一颗粒肥料组合物混合。该掺混肥可以包含基于掺混肥的总重量10重量％至90重量％的第一颗粒肥料组合物与10重量％至90重量％的第二颗粒肥料组合物。在一些方面，所述掺混肥的储存时间比其他掺混肥更长。在一些情况下，当在室温条件下储存掺混肥时，其可将温度和/或湿度敏感成分保留在原始浓度的40％以上超过14天。在一些情况下，当该掺混肥在室温条件下储存时，其部分温度和/或湿度敏感成分可以保留超过60天。在一些情况下，当该掺混肥在40±2℃和75±5％的相对湿度下储存时，其可将温度和/或湿度敏感成分保留在原始浓度的40％以上超过1天。在一些情况下，当该掺混肥在40±2℃和75±5％的相对湿度下储存时，其部分温度和/或湿度敏感成分可保留超过15天。在一些情况下，温度和/或湿度敏感成分是脲酶抑制剂。在一些情况下，脲酶抑制剂是NBPT。
第一颗粒肥料组合物可以包含具有核-壳结构的颗粒，所述核-壳结构具有含有黏合剂、pH缓冲剂和脲酶抑制剂的核，以及含有尿素的壳，其中所述壳覆盖所述核外表面的至少一部分。在一些方面，基于壳的总重量，壳可以包含50重量％至100重量％、优选85重量％至100重量％的尿素。在一种情况下中，壳不包含除尿素外的任何其他肥料(例如，(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、磷酸一钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、过磷酸钙(SSP)等)。在一些方面，壳基本上由尿素组成或由尿素组成。壳可以占第一颗粒肥料组合物总重量的70重量％至99重量％，优选90重量％至97重量％，或约95重量％，而核可以占第一颗粒肥料组合物总重量的1重量％至30重量％，优选3重量％至10重量％、3重量％至7重量％、或约5重量％。
在一些方面，黏合剂可以包括熟石膏、面粉、白垩粉、漂白小麦粉、淀粉、面筋、高岭土、膨润土或胶态二氧化硅或其任意组合，优选熟石膏和/或漂白小麦粉。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含10重量％至95重量％，优选25重量％至65重量％的黏合剂如熟石膏和/或漂白小麦粉。在一些方面，pH缓冲剂可以是CaCO3、Na2CO3、K2CO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3或MgCO3或其任意组合，优选CaCO3。在一些方面，CaCO3可作为白垩粉包含在核中。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含5重量％至60重量％、优选30重量％至55重量％的pH缓冲剂如白垩粉。
在一些方面，脲酶抑制剂可以包括硫代磷酸三酰胺衍生物，优选N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含1重量％至5重量％的脲酶抑制剂如NBPT。
核可以任选地包含增塑剂。在一些方面，增塑剂的熔点可大于150℃。在一些方面，增塑剂可以包含羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、聚乙二醇(PEG)、瓜尔胶、槐豆胶、黄原胶、天然胶、木质素磺酸盐或羟乙基纤维素或其任意组合，优选HPMC。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含0.01重量％至5重量％的增塑剂如HPMC。
任选地，核和/或壳可以包含硝化抑制剂。在一些方面，硝化抑制剂可以包含3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶(三氯甲基吡啶)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(氯唑灵)、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)或2-磺胺噻唑(ST)或其任意组合，优选DCD。在一些特定方面，基于核的总重量，核可以包含10重量％至30重量％的硝化抑制剂如DCD。
核可以任选地包含填充剂。在一些方面，该填充剂可以包含二氧化硅、干酒糟及其可溶物(DDGS)、MgO、CaO、骨粉(bone mill powder)、白垩粉、米糠或其任意组合。在一些方面，核中的pH缓冲剂，如CaCO3，除了作为pH缓冲剂外，还可用作填充剂。在一些方面，核可以包含1重量％至60重量％的填充剂。
第二颗粒肥料组合物可以包含除尿素外的植物肥料。在一些方面，第二颗粒肥料组合物可以包含硫酸铵、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、过磷酸钙(SSP)、磷酸钾肥或其任意组合。在一些方面，磷酸钾肥可以是磷酸一钾(MKP)。在一些方面，第二颗粒肥料组合物还可以包含尿素。
在一些特定方面，该第二颗粒肥料组合物还可以包含MAP。在一些情况下，基于掺混肥的总重量，掺混肥可以包含30重量％至70重量％的第一颗粒肥料组合物和30重量％至70重量％的MAP。第一颗粒肥料组合物可以包含核-壳颗粒，基于核的总重量，核含有30重量％至50重量％的熟石膏、5重量％至20重量％的漂白小麦粉、30重量％至55重量％的pH缓冲剂如白垩粉、1重量％至5重量％的脲酶抑制剂如NBPT、0.01重量％至2重量％的增塑剂如HPMC；以及基于壳的总重量，壳含有90重量％至100重量％的尿素。
在一些特定方面，第二颗粒肥料组合物可以包含MAP和MOP。在一些情况下，基于掺混肥的总重量，掺混肥可以包含30重量％至50重量％的第一颗粒肥料组合物、30重量％至70重量％的MAP和30重量％至50重量％的MOP。第一颗粒肥料组合物可以包含核-壳颗粒，基于核的总重量，核含有30重量％至50重量％的熟石膏、5重量％至20重量％的漂白小麦粉、30重量％至55重量％的pH缓冲剂如白垩粉、1重量％至5重量％的脲酶抑制剂如NBPT、0.01重量％至2重量％的增塑剂如HPMC；以及基于壳的总重量，壳含有90重量％至100重量％的尿素。
在一些特定方面，第二颗粒肥料组合物还可包含硫酸铵。在一些情况下，基于掺混肥的总重量，掺混肥可以包含50重量％至90重量％的第一颗粒肥料组合物和10重量％至50重量％的硫酸铵。第一颗粒肥料组合物可以包含核-壳颗粒，基于核的总重量，核包含30重量％至50重量％的熟石膏、5重量％至20重量％的漂白小麦粉、30重量％至55重量％的pH缓冲剂如白垩粉、1重量％至5重量％的脲酶抑制剂如NBPT、0.01重量％至2重量％的增塑剂如HPMC；以及基于壳的总重量，壳包含90重量％至100重量％的尿素。
在一些方面，在环境条件下储存14天后，掺混肥中的脲酶抑制剂损失量小于60重量％。在一些方面，在环境条件下储存14天后，掺混肥中的脲酶抑制剂损失量小于60重量％、59重量％、58重量％、57重量％、56重量％、55重量％、54重量％、53重量％、52重量％、51重量％、50重量％、49重量％、48重量％、47重量％、46重量％、45重量％、44重量％、43重量％、42重量％、41重量％、40重量％、39重量％、38重量％、37重量％、36重量％、35重量％、34重量％、33重量％、32重量％、31重量％、30重量％、29重量％、28重量％、27重量％、26重量％、25重量％、24重量％、23重量％、22重量％、或21重量％或介于任意两个值之间。
核-壳颗粒的核可以是任何合适的形状，其非限制性形状包括球形、立方形、圆柱形、圆盘形(puck shape)、椭圆和长方形。在一些方面，核可以是圆形、椭圆形、卵形、三角形、正方形、矩形、五边形或六边形横截面的圆柱体，也可以制成具有其他形状横截面的圆柱形核。在一些方面，核的长度、宽度、高度和/或横截面直径可以为0.5mm至2.5mm。在一些方面，核可以具有圆柱体长度为0.5mm至2mm、或0.7mm至1.6mm的基本圆柱体形状，以及直径为0.5mm至1.5mm、或0.8mm至1.2mm的圆形横截面，其中，横截面截取自垂直于圆柱体长度的平面。在一些方面，壳可以在核外表面的至少一部分上形成厚度为0.1mm至8mm，或1mm至6mm，或2mm至4mm的涂层。第一颗粒组合物的核-壳颗粒也可以具有各种形状和大小。核-壳颗粒的非限制形状包括球形、圆柱形、圆盘形、椭圆形、或长方形。在一些方面，核-壳颗粒的最大尺寸可以为1mm至8mm。在一些特定方面，核可以具有长度为0.7mm至1.6mm的基本圆柱体和直径为0.8mm至1.2mm的基本圆形横截面，壳可以在核外表面的至少一部分上形成涂层，以及核-壳肥料颗粒可以是直径为1mm至5mm、1mm至4mm、2mm至5mm或2mm至4mm的基本球形。核可以包含核-壳颗粒或多个核-壳颗粒总重量的1重量％至10重量％、优选3重量％至7重量％、或约5重量％。
在一些方面，壳可以覆盖核外表面的至少10％、20％、30％、40％或10％至50％。在其他方面，壳可以覆盖核外表面的大部分(例如，大于50％)。在一些方面，壳可以覆盖核外表面的大于50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或100％。在一些方面，壳可以覆盖核外表面的60％至100％或80％至100％或90％至100％。在一些方面，核-壳肥料颗粒中壳与核的重量比可以为约2：1至9：1。在一些方面，壳可以占核-壳颗粒总重量的约85％至95％。在其他方面，核可以占核-壳颗粒总重量的约5％至15％。在一些方面，核可以是颗粒状的、压实的和/或团聚的核。在一些方面，壳可以包含涂覆在核外表面的至少一部分上的固化的含水的尿素熔体。壳可以包含核-壳颗粒或多个核-壳颗粒总重量的70重量％至99重量％，优选90重量％至97重量％，或约95重量％。
第二颗粒肥料组合物可以包含具有各种形状和大小的颗粒。第二颗粒肥料组合物颗粒的非限制形状包括球形、圆柱形、圆盘形、椭圆形或长方形。第二颗粒肥料组合物颗粒的尺寸与第一颗粒肥料组合物的核-壳颗粒相比可以更大、更小和/或相同。在一些方面，第二颗粒肥料组合物颗粒的最大尺寸可以为1mm至8mm。在一些特定方面，第二颗粒肥料颗粒可以是直径为1mm至5mm、1mm至4mm、2mm至5mm或2mm至4mm的基本球形。
本发明的一方面涉及制造掺混肥和/或提高含脲酶抑制剂肥料的储存稳定性的方法。方法可以包括形成和/或提供第一颗粒肥料组合物，形成和/或提供第二颗粒肥料组合物，以及将第一颗粒肥料组合物和第二颗粒肥料组合物以1：9至9：1的重量比接触以形成第一颗粒肥料组合物和第二颗粒肥料组合物的掺混物。第一颗粒肥料组合物和第二颗粒肥料组合物可通过本领域中已知的方法掺混(例如，将第一和第二组合物一起混合或搅拌-例如，干混第一和第二组合物以获得包含第一和第二颗粒肥料组合物的干混合物)。第一颗粒肥料组合物可以通过形成具有外表面的核，将核外表面的至少一部分与含有尿素的溶液或尿素熔体接触，以及冷却和/或干燥与所述核外表面接触的尿素溶液或尿素熔体以形成壳而形成。在一些方面，核可通过将含有黏合剂、pH缓冲剂、脲酶抑制剂和任选的增塑剂、硝化抑制剂和/或填充剂的组合物成球、压实和/或造粒来形成。在一些方面，尿素溶液或尿素熔体与核外表面的至少一部分的接触可以包括在110℃至140℃的温度下将尿素溶液或尿素熔体喷涂至核外表面的至少一部分。在一些特定方面，尿素溶液或尿素熔体与核外表面的至少一部分的接触可以在造粒机中进行，在接触过程中床层温度为80℃至110℃的。在一些方面，尿素溶液可以是含水的尿素溶液(例如，90重量％至96重量％的含水的尿素溶液)。在一些方面，尿素溶液可以是含有尿素熔体的含水溶液。在一些方面，与一些其他掺混物相比，该方法随时间增加了掺混物中温度和/或湿度敏感成分保留的量。在一些情况下，温度和/或湿度敏感成分是脲酶抑制剂。在一些情况下，脲酶抑制剂是NBPT。
本发明的一方面涉及施肥方法，所述方法包括向至少一部分土壤、作物或土壤和作物施用掺混肥。本发明的组合物可以稳定掺混肥中的脲酶抑制剂，与其他情况相比，其可以相对减少由于水解造成的氮损失。本发明还公开了促进植物生长的方法，所述方法包括在土壤、植物或土壤和植物上施用有效量的包含本发明掺混肥的组合物。
“核-壳颗粒”和/或“具有核-壳结构的颗粒”包括颗粒，所述颗粒包括核和壳，其壳与核外表面的至少一部分接触并覆盖核外表面的至少一部分。在本发明的上下文中，掺混肥颗粒如第一颗粒肥料组合物的核-壳颗粒和/或第二颗粒肥料组合物的颗粒也可被称为粒子(granule)、颗粒(particle)、肥料颗粒、球(pill)或肥料球。在一些方面，核-壳颗粒可以包含单个核。在一些方面，核-壳颗粒可以包含多于一个核，并且壳可以覆盖核外表面的至少一部分。在一些方面，第一颗粒肥料组合物的核-壳颗粒中的核的数量可在核-壳颗粒之间变化。在一些方面，第一颗粒肥料组合物的核-壳颗粒中的核数量不变，例如，第一颗粒肥料组合物中的每个核-壳颗粒可以包含单个核。
本文使用的术语“约”或“大约”被定义为如本领域技术人员所理解的接近。在一个非限制性实施方案中，所述术语被定义为偏差在10％以内、优选5％以内、更优选1％以内、最优选0.5％以内。
术语“重量％”、“体积％”或“摩尔％”分别指基于包括组分的物质的总重量、总体积或总摩尔数的该组分的重量、体积或摩尔百分比。在非限制性实例中，100g物质中的10g组分是10重量％的组分。
术语“基本上”及其变体被定义为包括偏差在10％以内、5％以内、1％以内或0.5％以内的范围。
术语“抑制”或“减少”或“防止”或“避免”或这些术语的任何变体，在权利要求书和/或说明书中使用时，包含任何可测量的减少或完全抑制，以达到预期的结果。
术语“有效”在说明书和/或权利要求书中使用时，指的是足以达到希望的，期望的或预期的结果。
当与权利要求书或说明书中的术语“包含”、“包括”、“含有”或“具有”中的任何一个结合使用时，要素之前没有数量词可能表示“一个”，但也包含“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的意思。
短语“和/或”可以包括“和”或“或”。举例来说，A、B和/或C可以包括：单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A、B和C的组合。
词语“包含”、“具有”、“包括”或“含有”是包含的或开放的，并且不排除另外的的未提及的元素或方法步骤。
在本发明的上下文中，至少描述了以下20个方面。方面1涉及掺混肥，其包含：10重量％至90重量％的第一颗粒肥料组合物，所述第一颗粒肥料组合物包括含有黏合剂、pH缓冲剂和脲酶抑制剂的核和含有尿素的壳，其中壳覆盖核外表面的至少一部分；以及10重量％至90重量％的第二颗粒肥料组合物，其中第二颗粒肥料组合物与第一颗粒肥料组合物掺混。方面2涉及方面1所述的掺混肥，其中所述第二颗粒肥料组合物包含硫酸铵、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、磷酸一钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、过磷酸钙(SSP)或其任意组合。方面3涉及方面1或2中任一项所述的掺混肥，其中第二颗粒肥料组合物包含MAP和MOP，并且掺混肥包含10重量％至50重量％的第一颗粒肥料组合物、30重量％至70重量％的MAP和5重量％至50重量％的MOP。方面4涉及方面1或2中任一项所述的掺混肥，其中第二颗粒肥料组合物包含MAP，并且掺混肥包含30重量％至70重量％的第一颗粒肥料组合物和30重量％至70重量％的MAP。方面5涉及方面1或2中任一项所述的掺混肥，其中第二颗粒肥料组合物包含硫酸铵，并且掺混肥包含50重量％至90重量％的第一颗粒肥料组合物和10重量％至50重量％的硫酸铵。方面6涉及方面1至5中任一项所述的掺混肥，其中黏合剂包含熟石膏、面粉、漂白小麦粉、淀粉、面筋、高岭土、膨润土或胶态二氧化硅或其任意组合，优选熟石膏和/或漂白小麦粉。方面7涉及方面1至6中任一项所述的掺混肥，其中pH缓冲剂包含CaCO3、Na2CO3、K2CO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3或MgCO3或它们的任意组合，优选CaCO3。方面8涉及方面1至7中任一项所述的掺混肥，其中脲酶抑制剂包含硫代磷酸三酰胺衍生物，优选N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)。方面9涉及方面1至8中任一项所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核包含10重量％至95重量％的黏合剂。方面10涉及方面1至9中任一项所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核包含5重量％至60重量％的pH缓冲剂。方面11涉及方面1至10中任一项所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核包含1重量％至5重量％的脲酶抑制剂。方面12涉及方面1至11中任一项所述的掺混肥，其中基于壳的总重量，壳包含50重量至100重量％、优选85重量％至100重量％的尿素。方面13涉及方面1至12中任一项所述的掺混肥，其中核还包含硝化抑制剂。方面14涉及方面13所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核包含10重量％至30重量％的硝化抑制剂。方面15涉及方面13或14中任一项所述的掺混肥，其中硝化抑制剂可以包含3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶(三氯甲基吡啶)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(氯唑灵)、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)或2-磺胺噻唑(ST)或其任意组合，优选DCD。方面16涉及方面1至15中任一项所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核还包含0.01重量％至5重量％的增塑剂。方面17涉及方面16所述的掺混肥，其中增塑剂包含羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、聚乙二醇(PEG)、瓜尔胶、槐豆胶、黄原胶、天然胶、木质素磺酸盐或羟乙基纤维素或其任意组合，优选HPMC。方面18涉及方面1至17中任一项所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核还包含1重量％至60重量％的填充剂。方面19涉及方面18所述的掺混肥，其中填料包含二氧化硅、干酒糟及其可溶物(DDGS)、CaCO3、白垩粉或米糠或其任意组合。方面20涉及施肥方法，所述方法包括在土壤、作物或土壤和作物的至少一部分上施用方面1至19中任一项所述的掺混肥。
本发明的其他目的、特征和优点将从以下附图、具体实施方式和实施例中变得明显。然而，应当理解，附图、具体实施方式和实施例虽然说明了本发明的具体实施例，但只是为了说明，而不是为了加以限制。此外，预期对于本领域技术人员来说，由该具体实施方式，在本发明的精神和范围内的变化和修改将变得明显。在另外的实施方案中，来自特定实施方案的特征可以与来自其他实施方案的特征相结合。例如，来自一个实施方案的特征可以与来自任何其他实施方案的特征相结合。在另外的实施方案中，可以向将另外的特征添加到本文所述的具体实施方案中。
附图说明
通过以下具体实施方式和参考附图本发明的优点对本领域技术人员可变得明显。虽然可以对本发明进行各种修改和替代形式，但其具体实施方案在图中以实施例的方式显示。这些图可能不是按比例绘制的。
图1示出了根据本发明实施例的第一颗粒肥料组合物的核-壳颗粒的横截面。
具体实施方式
本发明的掺混肥可以包含至少两种单独的颗粒肥料组合物的掺混物，即第一颗粒肥料组合物和第二颗粒肥料组合物。第一颗粒肥料组合物可以具有包含至少两个离散部分的肥料颗粒：具有外表面的核和与核的外表面的至少一部分接触的壳。核可以包含黏合剂、pH缓冲剂、脲酶抑制剂，以及任选的硝化抑制剂、增塑剂和/或填充剂。壳可以包含尿素。第二颗粒肥料组合物可以包含除尿素外的植物肥料。在一方面，掺混肥可以是干掺混肥(例如，包含多个第一和第二肥料颗粒的干混合物)。
本发明的这些和其他非限制性方面将在以下部分中进一步详细讨论。
A.掺混肥
本发明的掺混肥可以包含i)10重量％至90重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％和90重量％的第一颗粒肥料组合物，以及ii)10重量％至90重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％和80重量％的第二颗粒肥料组合物。第一和第二颗粒肥料组合物可以各自包含多个颗粒-例如，第一肥料组合物可以包含多个上述核-壳颗粒，而第二肥料组合物可以包含多个第二肥料颗粒；掺混物可以包含多个核-壳颗粒和第二肥料颗粒的混合物。掺混肥可以是第一颗粒肥料组合物和第二颗粒肥料组合物的均匀或非均匀掺混物。
如图1所示，根据本发明的实施例，第一颗粒肥料组合物的颗粒可以具有核-壳结构。图1示出了核-壳颗粒10的横截面图。核-壳颗粒可以包含核2和壳4。虽然核-壳颗粒10的形状被描述为球形，但也可以预期为其他形状(例如，圆柱形、圆盘形、椭圆形、长方形等)。核-壳颗粒的整体形状可以受到未包覆的核的形状的影响(例如，球形、圆柱形、圆盘形、椭圆形、长方形等的核可以导致形状相似的包覆的颗粒)。壳4可覆盖核2的外表面2a的至少一部分。虽然对于图1中所描述的核-壳颗粒10，壳4覆盖了核2的整个外表面，但是在本发明的上下文中可以容易地预期并制备壳4覆盖核2的外表面2a的一部分的核-壳肥料颗粒(例如，可以覆盖核2的外表面2a的5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％)。第一颗粒肥料组合物颗粒的核-壳结构至少部分保持在掺混肥中。虽然图1中描述的核-壳颗粒10包含一个核2，但是可以容易地制备包含两个或多于两个核的核-壳颗粒。
核2可以包含黏合剂、pH缓冲剂和脲酶抑制剂。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含10重量％至95重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％和95重量％的黏合剂。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含5重量％至60重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％和60重量％的pH缓冲剂。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含0.1重量％至5重量％、1重量％至5重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：0.1重量％、0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％、3.5重量％、4重量％、4.5重量％和5重量％的脲酶抑制剂。核可以任选地包含增塑剂、硝化抑制剂和/或填充剂。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含0.01重量％至5重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.3重量％、0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％、3.5重量％、4重量％、4.5重量％和5重量％的增塑剂。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含10重量％至30重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：10重量％、15重量％、20重量％、25重量％和30重量％的硝化抑制剂。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含1重量％至60重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：1重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％和60重量％的填充剂。
壳4可以包含尿素。在一些方面，基于壳的总重量，壳4可以包含50重量％至100重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％和100重量％的尿素。
第二颗粒肥料组合物可以包含50重量％至100重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％和100重量％的除尿素外的其他植物肥料。在一些方面，第二颗粒肥料组合物可以包含两种或多于两种除尿素外的其他植物肥料。在一些特定方面，第二颗粒肥料组合物可以包含含有两种或多于两种其他植物肥料的颗粒。在一些特定方面，两种或多于两种其他植物肥料可以作为两种或多于两种类型的颗粒包含在第二颗粒肥料组合物中。
在一些特定方面，第二颗粒肥料组合物可以含有MAP，并且基于掺混肥的总重量，掺混肥可以包含30重量％至70重量％，或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％和70重量％的第一颗粒肥料组合物，以及30重量％至70重量％，或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％和70重量％的MAP。第一颗粒肥料组合物可以包含核-壳颗粒，基于核的总重量，其核含有30重量％至50重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％和50重量％的熟石膏；5重量％至20重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：5重量％、10重量％、15重量％和20重量％的漂白小麦粉；30重量％至55重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％和55重量％的pH缓冲剂例如白垩粉；1重量％至5重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：0.1重量％、0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％、3.5重量％、4重量％、4.5重量％和5重量％的脲酶抑制剂如NBPT；0.01重量％至2重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、1重量％、1.5重量％和2重量％的增塑剂如HPMC；以及基于壳的总重量，其壳包含90重量％至100重量％，或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％和100重量％的尿素。
在一些特定方面，第二颗粒肥料组合物可以包含MOP和MAP，并且基于掺混肥的总重量，掺混肥可以包含i)10重量％至50重量％，或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％和50重量％的第一颗粒肥料组合物；和ii)30重量％至70重量％，或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％和70重量％的MAP；和iii)5重量％至50重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％和50重量％的MOP。第一颗粒肥料组合物可以包含核-壳颗粒，基于核的总重量，其核含有30重量％至50重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％和50重量％的熟石膏；5重量％至20重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：5重量％、10重量％、15重量％和20重量％的漂白小麦粉；30重量％至55重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％和55重量％的pH缓冲剂例如白垩粉；1重量％至5重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：0.1重量％、0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％、3.5重量％、4重量％、4.5重量％和5重量％的脲酶抑制剂如NBPT；0.01重量％至2重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、1重量％、1.5重量％和2重量％的增塑剂如HPMC；以及基于壳的总重量，其壳包含90重量％至100重量％，或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％和100重量％的尿素。
在一些特定方面，第二颗粒肥料组合物可以包含硫酸铵，并且基于掺混肥的总重量，掺混肥可以包含50重量％至90重量％，或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％和90重量％的第一颗粒肥料组合物，以及10重量％至50重量％，或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％和50重量％的硫酸铵。第一颗粒肥料组合物可以包含核-壳颗粒，基于核的总重量，核含有30重量％至50重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％和50重量％中任意两个之间的熟石膏；5重量％至20重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：5重量％、10重量％、15重量％和20重量％的漂白小麦粉；30重量％至55重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％和55重量％的pH缓冲剂例如白垩粉；1重量％至5重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：0.1重量％、0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％、3.5重量％、4重量％、4.5重量％和5重量％的脲酶抑制剂如NBPT；0.01重量％至2重量％或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、1重量％、1.5重量％和2重量％的增塑剂如HPMC；以及基于壳的总重量，壳包含90重量％至100重量％，或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％和100重量％的尿素。
在一些方面，脲酶抑制剂可以包括硫代磷酸三酰胺衍生物，和/或苯基磷二酰胺(PPDA)。在一些方面，硫代磷酸三酰胺衍生物可以为N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)，和/或N-正丙基硫代磷酰三胺(NPPT)。在一些方面，脲酶抑制剂可以包含NBPT。
在一些方面，pH缓冲剂可以是CaCO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3、铝、氢氧化镁、氢氧化铝/氢氧化镁共沉淀物、氢氧化铝/碳酸氢钠共沉淀物、醋酸钙、碳酸氢钙、硼酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、氢氧化钙、磷酸二钠、磷酸氢二钾、磷酸二钾、磷酸氢二钠、醋酸镁、硼酸镁、碳酸氢镁、碳酸镁、氢氧化镁、乳酸镁、氧化镁、磷酸镁、硅酸镁、琥珀酸镁、酒石酸镁、醋酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硼酸钾、柠檬酸钾、偏磷酸钾、邻苯二甲酸钾、磷酸钾、聚磷酸钾、焦磷酸钾、琥珀酸钾、酒石酸钾、醋酸钠、碳酸氢钠、硼酸钠、碳酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸二氢钠、氢氧化钠、乳酸钠、邻苯二甲酸钠、磷酸钠、聚磷酸钠、焦磷酸钠、酒石酸钠、三聚磷酸钠、合成水滑石、焦磷酸四钾、焦磷酸四钠、磷酸三钾、磷酸三钠、氨丁三醇及其组合。在一些方面，pH缓冲剂可以是CaCO3。在一些方面，CaCO3可作为白垩粉。
在一些方面，填充剂可以包含二氧化硅、干酒糟及其可溶物(DDGS)、CaCO3、MgO、CaO、骨粉、米糠或其混合物中的一种或多于一种。也可以使用本领域中已知的其他合适的填充剂。在一些方面，pH缓冲剂也可以作为填充剂。例如，在一些方面，CaCO3既可用作填充剂，又可用作pH缓冲剂。在一些情况下，核颗粒中不包含除CaCO3外的其他填充剂或pH缓冲剂。
在一些方面，硝化抑制剂可以包含3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶(三氯甲基吡啶)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(氯唑灵)、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)或2-磺胺噻唑(ST)或其任意组合，优选DCD。
在一些方面，增塑剂可以为羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、聚乙二醇(PEG)、瓜尔胶、槐豆胶、黄原胶、其他天然胶、基于丙烯酸酯、聚丙烯酰胺(PAM)、PVP的合成聚合物、合成聚合物的组合或卡波姆，或其任意组合，优选HPMC。
在一些方面，第二特定肥料组合物可以包含除尿素外的植物肥料。在一些方面，第二特定肥料组合物可以包含磷(P)源、除尿素之外的氮(N)源、钾(K)源、氮磷(NP)源、磷钾(PK)源、氮磷钾(NPK)源、微量营养素、钙源、硫源或其任意组合。在一些方面，微量营养素可以包含植物学上可接受形式的无机或有机金属化合物，例如硼、铜、铁、氯、锰、钼、镍和/或锌。在一些方面，第二特定肥料组合物可以包含硫酸铵、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、磷酸一钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、过磷酸钙(SSP)或其任意组合。在一些方面，第二特定肥料组合物还可以包含尿素。
为了提高尿素肥料的效率，已开发出许多脲酶抑制剂。但由于一些脲酶抑制剂在pH值、温度、沉淀等不同条件下，除尿素外其他肥料成分等存在的稳定性问题，使其应用具有挑战性。例如，NBPT被认为是很好的脲酶抑制剂，但在酸性pH条件下是不稳定的。当直接暴露于高温时，NBPT也会分解，例如尿素熔体的温度(约135℃至140℃)。在施用含氮肥料后，土壤环境会变成酸性。因此，对酸性pH敏感的脲酶抑制剂会降解，不能达到其全部性能。包含大量过量脲酶抑制剂来弥补pH值变化造成的损失可能不会成功，因为存在大量过量的肥料(与脲酶抑制剂相比)会继续改变土壤环境的pH值。此外，根据土壤类型、气候或其他生长条件等特殊需求，除尿素外，还使用其他肥料和尿素以最大限度地促进植物生长和作物产量。NBPT在除尿素外的其他植物肥料的存在下也会分解。不希望受理论束缚，本发明的掺混肥可以为这些问题中的至少一部分提供解决方案。核-壳颗粒的壳可以保护核-壳颗粒的核中的脲酶抑制剂不受第二颗粒肥料组合物中其他植物肥料的影响。另外，核中的黏合剂和pH缓冲剂和壳中的尿素可以保护脲酶抑制剂在核的制备过程中不被降解(例如，保护免受高温、高压、酸性pH条件等的影响)。pH缓冲剂可以中和尿素水解产生的酸度，从而防止脲酶抑制剂例如NBPT在放置在酸性pH的土壤中时降解。因此，pH缓冲剂可以提高脲酶抑制剂如NBPT的功效，并保持土壤的pH值。在一些方面，一些pH缓冲剂还可以作为核中其他成分如NBPT的热掩蔽材料，并作为填充剂。例如，在一些实施方案中，CaCO3可以用作pH缓冲剂和填充剂，可以改善核的物理性质，例如抗压强度、均匀性以及核颗粒释放抑制剂的动力学。增塑剂可以促进用于形成核的混合物所需的连续和均匀流动特性。
本发明的掺混肥颗粒如第一颗粒肥料组合物颗粒和/或第二颗粒肥料组合物颗粒可以具有理想的物理性质，如理想的耐磨性、颗粒强度、成球性、吸湿性、颗粒形状和尺寸分布，这些都是肥料的重要性质。
本文所述的掺混肥可以包含在可用于施用于土壤的组合物中。除掺混肥外，组合物可以包含其他肥料混合物、微量营养素、主要营养素、其他的尿素、其他的氮营养素、杀虫剂、除草剂或杀菌剂或其组合。
B.制备肥料颗粒的方法
本发明的掺混肥可以通过将第一颗粒肥料组合物与第二颗粒肥料组合物以1：9至9：1或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：1：9、2：8、3：7、4：6、5：5、6：4、7：3、8：2和9：1的重量比掺混而成。第一颗粒肥料组合物和第二颗粒肥料组合物可以通过本领域已知的方法掺混。例如，第一颗粒肥料组合物和第二颗粒肥料组合物可以通过以颗粒形式干混的方式掺混。在一些方面，颗粒形式的第一颗粒肥料组合物可以与颗粒形式的第二颗粒肥料组合物接触并混合，以形成掺混肥。第一颗粒肥料组合物和第二颗粒肥料组合物可以掺混，例如在如本领域已知的搅拌机之类的设备中混合。
第一颗粒肥料组合物可以通过形成具有外表面的核、使核外表面的至少一部分与含有尿素的溶液或尿素熔体接触、以及冷却和/或干燥与核外表面的至少一部分接触的尿素溶液或尿素熔体以形成壳而形成。核可以通过成球、压实和/或挤压含有核成分如黏合剂、pH缓冲剂、脲酶抑制剂以及任选的增塑剂、填充剂和/或硝化抑制剂的组合物来形成。
在一些方面，核形成的球团工艺可以包括形成含有核成分的粉状组合物并通过模具压制粉状组合物以形成所需形状的球状核。可以使用本领域已知的成球压力机来完成球团工艺。在一些方面，核的成分可以在混合器如在涡轮式混合器中混合以形成粉末状组合物，来自混合器的粉状组合物可以进料至与成球压力机相连的螺旋进料机。在一些方面，粉状组合物可以以40kg/h至100kg/h或50kg/h至80kg/h的速率进料至螺旋进料机。在一些方面，球团压制机可以包括转速为150RPM至200RPM的双辊，粉状组合物可以通过辊压过模具。
在一些方面，核形成的压实工艺可以包括，通过混合干形式的核成分以形成粉状组合物，压实所述粉状组合物以形成压实组合物并将压实组合物粉碎、研磨和/或造粒以形成所需形状和大小的核。压实工艺可以使用本领域已知的碾压机来完成。在一些方面，通过将粉状组合物进料至包含旋转辊和固定辊的碾压机中，并由粉末状组合物形成片状的压实的组合物来将粉末状组合物压实。
在一些方面，核形成的挤出工艺可以包括，形成含有核成分的可挤压组合物，和挤压可挤压组合物。方法还可以包括挤压之后的干燥步骤，以除去添加使组合物可挤压的溶剂。在一些方面，可挤压组合物可以通过干燥形式的核心成分并在需要时添加任何溶剂来形成。在一些方面，溶剂可以是水。挤压可以使用本领域已知的合适的挤压机，并且可以在0℃至150℃的温度和1rpm至500rpm的螺杆速度下进行，其中所述挤压机包含多供料机，供料机包含包括中央传动、轴、螺杆、机筒和/或模具的挤压部件。
然后可以使核与尿素溶液或熔化的尿素接触以形成尿素基的壳，从而形成含有核-壳肥料颗粒的第一颗粒肥料组合物。接触可以包括在100℃至145℃或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃和145℃的温度下将尿素溶液或尿素熔体喷涂至核颗粒上。当尿素溶液或尿素熔体喷涂到核颗粒上时，它可以冷却和干燥以在核外表面的至少一部分上形成固化的包覆层或外壳，从而得到本发明的核-壳肥料颗粒。由此产生的肥料颗粒可以具有各种大小和形状。在一些方面，尿素溶液可以是含有80重量％至98重量％、或至少、等于、或在任意两个以下比例之间：80重量％、95重量％、90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94重量％、95重量％、96重量％和98重量％的尿素的含水的尿素溶液。
C.肥料颗粒的使用方法
本发明的掺混肥可用于提高土壤中i)氮和任选的ii)磷和/或钾的量和促进植物生长的方法中。这些方法可以包括将包含本发明掺混肥的组合物的有效量施用于土壤。该方法可以包括提高作物、树木、观赏植物等例如棕榈树、椰子、水稻、小麦、玉米、大麦、燕麦和大豆的生长和产量。该方法可以包括将本发明的掺混肥施用于土壤、有机体、液体载体、液体溶剂等中的至少一种。
可受益于本发明肥料的植物的非限制性实例包括藤本植物、乔木、灌木、秸秆植物、蕨类植物等。这些植物可以包括果园作物、藤本植物、观赏植物、粮食作物、木材和收获性植物。植物可以包括裸子植物、被子植物和/或蕨类植物。裸子植物可以包括南洋杉科、柏科、松科、竹柏科、金松科、红豆杉科、苏铁科和银杏科的植物。被子植物可以包括槭树科、龙舌兰科、漆树科、番荔枝科、夹竹桃科、冬青科、五加科、棕榈科、独尾草科、菊科、小檗科、桦木科、紫葳科、木棉科、紫草科、橄榄科、黄杨科、白樟科、大麻科、白花菜科、忍冬科、番木瓜科、木麻黄科、卫矛科、连香树科、可可李科、金丝桃科、使君子科、山茱萸科、鞣木科、澳楸科、柿树科、胡颓子科、杜鹃花科、大戟科、豆科、山毛榉科、茶藨子科、金镂梅科、七叶树科、八角科、胡桃科、樟科、玉蕊科、千屈菜科、木兰科、金虎尾科、锦葵科、野牡丹科、楝科、桑科、辣木科、文定果科、苦橄榄科、杨梅科、紫金牛科、桃金娘科、南青冈科、紫茉莉科、蓝果树科、铁青树科、木犀科、酢浆草料、露兜树科、罂粟科、叶下珠科、海桐科、悬铃木科、禾本科、蓼科、山龙眼科、石榴科、鼠李科、红树科、蔷薇科、茜草科、芸香料、杨柳科、无患子科、山榄科、苦木科、茄科、省沽油科、梧桐科、旅人蕉科、安息香科、海人树科、山矾科、柽柳科、山茶科、刺萝桐科、瑞香科、椴树科、榆科、马鞭草科和/或葡萄科的植物。
包含本发明掺混肥的组合物的有效性可以通过将该肥料组合物施用于土壤后在不同时间测量土壤中的氮含量来确定。据了解，不同的土壤具有不同的特性，这些特性会影响土壤中氮的稳定性。肥料组合物的有效性也可以通过在相同土壤中相同条件下进行并排比较来直接将肥料组合物的有效性与其他肥料组合物进行比较。
一方面，本发明的掺混肥颗粒可以具有比水更大的密度。这可以使颗粒下沉到水中，而不是漂浮在水面。这在应用于至少部分或完全浸没在水中的作物的情况下尤其有益。这种作物的非限制性实例是水稻，因为稻田的地面通常是淹没在水中的。因此，在这类作物上施用掺混肥可以使该掺混肥颗粒均匀地分布在淹没于水下的地面上。相比之下，密度小于水的颗粒会倾向于留在水面上，这可能会导致颗粒被冲走和/或颗粒聚合，这两种情况中的任何一种都不能使颗粒均匀分布到淹没于水下的地面上。
实施例
本发明将通过具体实施例进行更详细的描述。下面的实施例仅为说明目的而提供，不意味着以任何方式限制本发明。本领域技术人员来说很容易识别出各种非关键参数，这些参数可以通过改变或修改来产生本质上相同的结果。
实施例1
掺混肥的制备
对照掺混肥的制备。使用以下工艺制备对照掺混肥，所述对照掺混肥包含i)脲酶抑制剂包覆的尿素颗粒，其具有包含尿素的核和包含脲酶抑制剂的包覆层，其中包覆层覆盖了所述核外表面的至少一部分，以及ii)含有除尿素外的其他植物肥料的第二颗粒肥料组合物。采用间歇式转鼓包覆系统制备脲酶抑制剂包覆的尿素。转鼓包覆系统的容量为200克至2千克，并根据所需体积配备转鼓互换设备。转鼓包含四个挡板，每个挡板的高度为0.5英寸，横跨转鼓长度的宽度为1英寸，这有助于混合尿素颗粒。转鼓包覆系统采用手动方式工作从进料开始，到泵送、喷涂、排气、干燥和排出经包覆的材料。从商业来源获得含有抑制剂的溶液，并以每吨尿素使用2至3升含有抑制剂的溶液包覆的粒状尿素。首先，称取一定量过筛(>2.00mm且<4.00mm)的粒状尿素产品并将其送入转鼓中。使用蠕动泵泵送经包覆的溶液。泵连接到喷嘴，所述喷嘴利用压缩空气雾化喷雾。将排气管道放置在转鼓的顶部以去除压缩空气。包覆溶液喷涂完成后，停止泵，转鼓继续旋转5分钟，以确保包覆层的分散。然后将产品收集起来进行包装。下面提供了其工艺参数。将包覆抑制剂的尿素与其他肥料如硫酸一铵(MAP)、氯化钾(MOP)和硫酸铵(AS)干混，制成5至8号对比掺混肥。称量掺混物的各成分并在拉链式封口袋中混合。表1示出了对照掺混肥5至8的成分。
工艺参数：
转鼓每分钟转速 ：20
喷雾速率 ：02ml/min
喷嘴类型 ：孔口
喷嘴距包覆床的距离 ：300mm至600mm
雾化空气压力 ：0.1巴
掺混肥的制备。使用以下工艺制备了掺混肥，所述掺混肥包含i)含有核-壳肥料颗粒的第一颗粒肥料组合物，核-壳肥料颗粒具有含脲酶抑制剂的核，以及含尿素的壳，其中壳覆盖核外表面的至少一部分，和ii)含有除尿素外的其它植物肥料的第二颗粒肥料组合物。通过挤出形成含有熟石膏、漂白小麦粉、白垩粉、NBPT和HPMC的组合物的核球团。核的平均粒径为0.7mm至1.7mm。基于核的总重量，核含有40.39重量％的熟石膏、47.32重量％的白垩粉/CaCO3、9.79重量％的漂白小麦粉、2.2重量％的NBPT和0.3重量％的HPMC。
工艺参数：
进料速率 ：10千克/小时
螺杆每分钟转速 ：200至250
温度 ：室温
输出转矩 ：11Nm至30Nm
如上制备的核在造粒机中用含水的尿素熔体溶液(90％至96％尿素)包覆。然后将溶液干燥以在核球团的外表面上形成固化的尿素壳，从而形成核-壳颗粒。造粒机床层温度为80℃至110℃。将核-壳颗粒与肥料，例如硫酸一铵(MAP)、氯化钾(MOP)和硫酸铵(AS)干混，以制备掺混肥1至4。称量各成分并在拉链式封口袋中混合。表1示出了掺混肥1至4的成分。MAP和AS购自Kynoch，MOP购自印度当地市场。
表-1：制备的不同掺混肥
Figure BDA0003827105410000211
实施例2
脲酶在掺混肥中的稳定性
方法：在两种不同的储存条件下，a)在室温条件下与b)在40±2℃和75±5％的相对湿度下，监测掺混样品中抑制剂的稳定性。在不同的时间间隔内精选来自不同掺混物的肥料颗粒(如表2至表4所示)，并使用HPLC对脲酶抑制剂NBPT进行定量。以未掺混的核-壳颗粒和抑制剂包覆的尿素样品作为对照样品。
表-2：在室温条件下储存的掺混样品中NBPT的百分回收率。
样品 0天 7天 14天
掺混肥3 100 79.4 65.8
掺混肥4 100 73.7 62.4
对照掺混肥7 100 56.9 15.5
对照掺混肥8 100 34.2 43.2
表-3：在室温条件下储存的掺混样品与对照样品中NBPT的百分回收率。
样品 0天 3天 14天 31天 60天
核-壳颗粒 100 98.2 100.9 91.8 100.0
掺混肥1 100 89.1 44.5 27.3 11.8
掺混肥2 100 95.5 43.6 30.0 9.1
抑制剂包覆的尿素 100 101.0 100.0 94.1 96.0
对照掺混肥5 100 88.1 18.8 2.0 0.0
对照掺混肥6 100 89.1 15.8 0.0 0.0
表-4：在40±2℃和75±5％的相对湿度下储存的掺混样品与对照样品中NBPT的百分回收率。
样品 0天 1天 15天 30天
核-壳颗粒 100 101.8 94.5 85.5
掺混肥1 100 52.7 7.3 0.0
掺混肥2 100 48.2 4.5 0.0
抑制剂包覆的尿素 100 102.0 97.0 86.1
对照掺混肥5 100 19.8 0.0 0.0
对照掺混肥6 100 19.8 0.0 0.0
结果：由表3和表4可知，与掺混样品相比，未掺混样品(例如核-壳颗粒和抑制剂包覆的尿素)中NBPT的稳定性更高，这表明NBPT在除尿素外的其他肥料(例如MAP、MOP和/或AS)存在时会降解。表2至表4中的结果显示，与对照掺混肥5至8相比，掺混肥1至4中的NBPT稳定性更高。例如，掺混肥1和对照掺混肥5含有相似重量百分比的MAP和MOP。当在室温条件下或在40±2℃和75±5％的相对湿度下储存时，与对照掺混肥5相比，掺混肥1的NBPT回收率(表示NBPT稳定性)更高。例如，当在室温条件下储存31天时，掺混肥1的NBPT回收率为27.3％，而在相同条件下，对比掺混肥5仅观察到2％的NBPT回收率。掺混肥2与对照掺混肥6(含有相似重量百分比的MAP和MOP)对比、掺混肥3与对照掺混肥7(含有相似重量百分比的MAP)对比、以及掺混肥4与对照掺混肥8(含有相似重量百分比的AS)对比中的NBPT回收率也观察到类似的趋势。

Claims (20)

1.一种掺混肥，其包含：
10重量％至90重量％的第一颗粒肥料组合物，所述第一颗粒肥料组合物包含含有黏合剂、pH缓冲剂和脲酶抑制剂的核，和含有尿素的壳，其中壳覆盖核外表面的至少一部分；和
10重量％至90重量％的第二颗粒肥料组合物，
其中所述第二颗粒肥料组合物与所述第一颗粒肥料组合物掺混。
2.根据权利要求1所述的掺混肥，其中第二颗粒肥料组合物包含硫酸铵、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、磷酸一钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、过磷酸钙(SSP)或其任意组合。
3.根据权利要求1所述的掺混肥，其中第二颗粒肥料组合物包含MAP和MOP，并且掺混肥包含10重量％至50重量％的第一颗粒肥料组合物、30重量％至70重量％的MAP和5重量％至50重量％的MOP。
4.根据权利要求1所述的掺混肥，其中第二颗粒肥料组合物包含MAP，并且掺混肥包含30重量％至70重量％的第一颗粒肥料组合物和30重量％至70重量％的MAP。
5.根据权利要求1所述的掺混肥，其中第二颗粒肥料组合物包含硫酸铵，并且掺混肥包含50重量％至90重量％的第一颗粒肥料组合物和10重量％至50重量％的硫酸铵。
6.根据权利要求1所述的掺混肥，其中黏合剂包含熟石膏、面粉、漂白小麦粉、淀粉、面筋、高岭土、膨润土或胶态二氧化硅或其任意组合，优选熟石膏和/或漂白小麦粉。
7.根据权利要求1所述的掺混肥，其中pH缓冲剂包含CaCO3、Na2CO3、K2CO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3或MgCO3或其任意组合，优选CaCO3。
8.根据权利要求1所述的掺混肥，其中脲酶抑制剂包含硫代磷酸三酰胺衍生物，优选N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)。
9.根据权利要求1所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核包含10重量％至95重量％的黏合剂。
10.根据权利要求1所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核包含5重量％至60重量％的pH缓冲剂。
11.根据权利要求1所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核包含1重量％至5重量％的脲酶抑制剂。
12.根据权利要求1所述的掺混肥，其中基于壳的总重量，壳包含50重量％至100重量％、优选85重量％至100重量％的尿素。
13.根据权利要求1所述的掺混肥，其中核还包含硝化抑制剂。
14.根据权利要求13所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核包含10重量％至30重量％的硝化抑制剂。
15.根据权利要求13所述的掺混肥，其中硝化抑制剂包含3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶(三氯甲基吡啶)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(氯唑灵)、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)或2-磺胺噻唑(ST)或其任意组合，优选DCD。
16.根据权利要求1所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核还包含0.01重量％至5重量％的增塑剂。
17.根据权利要求16所述的掺混肥，其中增塑剂包含羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、聚乙二醇(PEG)、瓜尔胶、槐豆胶、黄原胶、天然胶、木质素磺酸盐或羟乙基纤维素或其任意组合，优选HPMC。
18.根据权利要求1所述的掺混肥，其中基于核的总重量，核还包含1重量％至60重量％的填充剂。
19.根据权利要求18所述的掺混肥，其中填充剂包含二氧化硅、干酒糟及其可溶物(DDGS)、CaCO3、白垩粉或米糠或其任意组合。
20.一种施肥方法，所述方法包括将权利要求1的掺混肥施用于土壤、作物或土壤和作物的至少一部分上。
CN202180018309.1A 2020-02-28 2021-02-25 稳定的含尿素的掺混肥 Active CN115210200B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062983166P 2020-02-28 2020-02-28
US62/983,166 2020-02-28
PCT/IB2021/051583 WO2021171221A1 (en) 2020-02-28 2021-02-25 Stabilized urea containing fertilizer blends

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115210200A true CN115210200A (zh) 2022-10-18
CN115210200B CN115210200B (zh) 2024-06-04

Family

ID=74853685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180018309.1A Active CN115210200B (zh) 2020-02-28 2021-02-25 稳定的含尿素的掺混肥

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230076350A1 (zh)
EP (1) EP4110746A1 (zh)
CN (1) CN115210200B (zh)
AR (1) AR121427A1 (zh)
AU (1) AU2021225478A1 (zh)
BR (1) BR112022016279A2 (zh)
TW (1) TW202146362A (zh)
WO (1) WO2021171221A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101200399A (zh) * 2006-12-13 2008-06-18 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种树脂包膜控释肥料及制备方法
CN101759503A (zh) * 2008-12-11 2010-06-30 沈阳市和平区国际科技孵化中心 一种含有多种腐殖质的控释肥料及其制备方法
CN106458779A (zh) * 2014-01-31 2017-02-22 沙地基本工业公司 包括一个或多个核心的肥料包膜和其制备方法
CN108025993A (zh) * 2015-07-20 2018-05-11 沙特基础工业全球技术公司 肥料组合物及其制备方法和使用方法
CN109810126A (zh) * 2018-12-20 2019-05-28 浙江万里学院 脲酶抑制剂、含有该抑制剂的双核缓释尿素肥料及其制备方法
CN110770194A (zh) * 2017-04-19 2020-02-07 沙特基础工业全球技术公司 具有在单独颗粒中的尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的增效肥料
CN110809569A (zh) * 2017-04-19 2020-02-18 沙特基础工业全球技术公司 具有在同一颗粒内分开的尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的增效肥料

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3045037A1 (fr) 2015-12-11 2017-06-16 Koch Agronomic Services Llc Compositions d'engrais contenant un inhibiteur d'urease resistant aux acides

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101200399A (zh) * 2006-12-13 2008-06-18 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种树脂包膜控释肥料及制备方法
CN101759503A (zh) * 2008-12-11 2010-06-30 沈阳市和平区国际科技孵化中心 一种含有多种腐殖质的控释肥料及其制备方法
CN106458779A (zh) * 2014-01-31 2017-02-22 沙地基本工业公司 包括一个或多个核心的肥料包膜和其制备方法
CN108025993A (zh) * 2015-07-20 2018-05-11 沙特基础工业全球技术公司 肥料组合物及其制备方法和使用方法
US20180208519A1 (en) * 2015-07-20 2018-07-26 Sabic Global Technologies B.V. Fertilizer composition and methods of making and using same
CN110770194A (zh) * 2017-04-19 2020-02-07 沙特基础工业全球技术公司 具有在单独颗粒中的尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的增效肥料
CN110809569A (zh) * 2017-04-19 2020-02-18 沙特基础工业全球技术公司 具有在同一颗粒内分开的尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的增效肥料
CN109810126A (zh) * 2018-12-20 2019-05-28 浙江万里学院 脲酶抑制剂、含有该抑制剂的双核缓释尿素肥料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115210200B (zh) 2024-06-04
WO2021171221A1 (en) 2021-09-02
BR112022016279A2 (pt) 2023-01-17
TW202146362A (zh) 2021-12-16
AU2021225478A1 (en) 2022-09-01
US20230076350A1 (en) 2023-03-09
AR121427A1 (es) 2022-06-08
EP4110746A1 (en) 2023-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11802097B2 (en) Enhanced efficiency fertilizer with urease inhibitor and nitrification separated within the same particle
US12006273B2 (en) Enhanced efficiency fertilizer with urease inhibitor and nitrification inhibitor in separate particles
EP3325491B1 (en) Fertilizer composition and methods of making and using same
US11345645B2 (en) Enhanced efficiency fertilizer with embedded powder composition
EP3325431B1 (en) Fertilizer composition and methods of making and using same
CN115427377A (zh) 锌包覆的尿素肥料
CN114901614A (zh) 稳定的尿素基核-壳肥料颗粒
CN115210200A (zh) 稳定的含尿素的掺混肥
JP3877668B2 (ja) 粒状肥料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant