CN115286463A

CN115286463A - 高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥及其制备方法

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Publication number: CN115286463A
Application number: CN202210965287.6A
Authority: CN
Inventors: 刘慧�; 张彬; 赵寿刚; 宋万增; 王伟科; 王湟; 王靖如; 冷元宝; 张飞; 尹冰涛; 杜程远; 金巧兰; 李姝昱; 苏妍妹; 伍艳; 蔡怀森; 李树慧; 王世忠; 许新; 李娜
Original assignee: Yellow River Institute of Hydraulic Research
Current assignee: Yellow River Institute of Hydraulic Research
Priority date: 2022-08-11
Filing date: 2022-08-11
Publication date: 2022-11-04

Abstract

本发明公开了高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥及其制备方法，高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，包括主料和辅料，所述主料按以下重量份数计包括：脲甲醛120‑400份和尿素90‑300份，所述辅料按以下重量份数计包括：磷酸1‑300份、磷酸一铵1‑300份、硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物1‑300份、三乙醇胺1‑300份和水40‑150份；S1、按上述重量份称取原料备用；S2、加入三乙醇胺，反应1.5小时后，达到充分反应；S3、形成脲甲醛缓释肥料颗粒；S4、加入起缓冲碱性试剂作用的磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物将pH值调至7.5‑9.0之间；S5、首次加入尿素达到充分反应；S7、取出料液干燥，得到白色的缓释肥颗粒，该肥料的释放特点正好与作物的生长需肥特性相适应，这样可有力的提高肥料的利用率。

Description

高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及脲甲醛类长效缓释肥技术领域，具体涉及高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，还涉及一种高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥的制备方法。

背景技术

目前，我国西北部半干旱、干旱区的年降水量一般在400毫米以下，有些地方仅数十毫米甚至数毫米，干燥度在1.5以上,有的甚至达20以上，因而限制了农业和林业的发展，只在较高的山岭有少量森林资源，这些区域的植被存活率通常在40％以下，所以在肥料中加入一些化学元素来提高肥效，来提高这种区域的植被存活率。

磷酸一氢钠：无色单斜晶系结晶或白色粉末，相对密度1.52，溶于水，其水溶液呈弱碱性，1％水溶液的pH值为8.8～9.2；不溶于醇，35.1℃时熔融并失去5个结晶水，在空气中易风化，常温时放置于空气中失去约5个结晶水而形成七水物，加热至100℃时失去全部结晶水而成无水物，在34℃以下小心干燥，可得白色粉末的二水磷酸氢二钠，用作软水剂及食品工业中的添加剂；织物增重剂；釉药、焊药、医药，印染工业的媒染剂；化学分析中的缓冲剂；也用于鞣革、搪瓷、陶瓷、洗涤剂等工业中或制取其它磷酸盐。

脲醛树脂是尿素与甲醛反应得到的聚合物，又称脲甲醛树脂，英文缩写UF，加工成型时发生交联，制品为不溶不熔的热固性树脂，固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，但遇强酸、强碱易分解，耐候性较差。

目前，脲甲醛肥料的分解主要是依靠土壤微生物的作用，因此，在现有技术中，脲甲醛中氮素的释放依赖于土壤性质的变化和外界条件，如微生物活性、土壤酸碱度及其水份含量、空气温湿状态，进而不利于控制脲甲醛中养分释放的供肥过程与农作物吸收的需肥过程的关系，因此，有可能造成苗期供肥不足，植物生长缓慢；或后期脱肥，影响产量品质。

发明内容

本发明的目的在于提供高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，以解决上述背景技术中提出的问题，可充分适应作物前期用肥量小，中后期用肥量大的特性；实现一次施肥满足作物整个生长期对氮、磷、钾、钙、硫等养分的需求，还可使农民省时、省工、省力、降低生产成本，降低污染，保护生态环境。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：。

高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，包括主料和辅料，所述主料按以下重量份数计包括：脲甲醛120-400份和尿素90-300份，所述辅料按以下重量份数计包括：磷酸1-300份、磷酸一铵1-300份、硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物1-300份、三乙醇胺1-300份和水40-150份。

优选的，所述辅料还包括氮肥和钾肥，所述的氮肥为脲甲醛氮；所述的磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾中的一种或几种。

优选的，所述的钾肥为磷酸二氢钾、硫酸钾中的一种或二种。

优选的，所述三乙醇胺按以下重量份数计包括：十二烷基硫酸钠65份、季胺盐清25份、硬脂酸乙二醇酯粉3份、硬脂酸3份、硝酸盐2.5份，三乙醇胺6.5份、对羟基苯酸甲酯1.5份和水28份。

高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥的制备方法，包括如下步骤：

S1、按上述重量份称取原料备用，将除三乙醇胺、硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物和水以外的其他原料混合搅拌均匀后平均分成两份送入两个储料斗；

S2、加入三乙醇胺，反应1.5小时后，达到充分反应；

S3、在反应容器中加入体积浓度为37％液态脲甲醛水溶液，然后加热至45～60℃，通过脲甲醛液体的粘合作用和硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物的固化作用，形成脲甲醛缓释肥料颗粒；

S4、加入起缓冲碱性试剂作用的磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物将pH值调至7.5-9.0之间；

S5、首次加入尿素，份量为总尿素质量的三分之一，整个过程温度控制在55-65℃，反应2.5小时后，达到充分反应；

S6、加入体积浓度为40％磷酸和100％磷酸一铵，调节溶液pH值至酸性，pH值为4.5-5.5之间，加热溶液至90℃；

S7、取出料液干燥，得到白色的缓释肥颗粒。

优选的，所述步骤S2中，采用螺旋喂料机将其中一个储料斗内的原料匀速送入包膜机，落入包膜机的原料分散成中空圆管状，落下的固体原料与包膜机高压雾化喷头喷出的脲甲醛水稀释液雾滴相撞，液态脲甲醛在氯化铵和热风的作用下迅速固化，形成包裹料小颗粒。

优选的，尿素需要进行第二次加量，第二次尿素的份量为总尿素量的三分之一，整个过程温度控制在45-60℃，反应1.5小时后，达到充分反应；最后再次加入总尿素量的三分之一的尿素，反应2.5小时后，达到充分反应。

优选的，将液态脲甲醛和水搅拌均匀后，平均分成两份分别送向包膜机内的高压雾化喷头和造粒机内的高压雾化喷头。

优选的，所述步骤S9中造出的缓释肥颗粒由输送带或提升机送入烘干机内脱水、固化，再送入冷却机内冷却，然后进行筛分，筛分出的成品即是终需的脲甲醛缓释肥料，包装后即可入库、销售。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明主要是作用于土壤贫瘠、水土流失严重区的植被，综合对比分析如下表所示：本发明采用高摩尔比的方法降低了体系内没有反应的游离甲醛的含量，防止甲醛污染的同时提高脲的含量，从而极大提高肥效，植被存活率提高40％以上。

本发明制备方法简单，能耗低，成本低，产品质量稳定，缓释性能好，其速效、中效及长效氮比例适中，其缓释时间长达6-8个月，不易结块，降低设备损害率，不易挥发或流失，可提高肥料利用率30％。

本发明提供的脲甲醛缓释肥易于协调作物氮素需求的规律，进而有利于作物的生长发育；具有设备投资小，易操作，易管理，对环境友好，无二次污染，不破坏土壤结构等优点，因而具有很好的推广价值。

本发明制备的缓释肥为络合型脲甲醛缓释肥料，其膜内肥料的释放速度为外层稍快，里层较缓，这样可充分适应作物前期用肥量小，中后期用肥量大的特性。

本发明提供的缓释肥随温度的升高二者的溶胀率和降解率都随之增大，从而使包膜上肥料的释放孔逐渐加大，肥料的释放率增高，而随温度的升高植物的生长速度加快，需肥量增大，该肥料的释放特点正好与作物的生长需肥特性相适应，这样可有力的提高肥料的利用率，实现一次施肥满足作物整个生长期对氮、磷、钾、钙、硫等养分的需求，还可使农民省时、省工、省力、降低生产成本，降低污染，保护生态环境。

附图说明

图1为本发明的高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥的制备流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

实施例1

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，包括主料和辅料，所述主料按以下重量份数计包括：脲甲醛120份和尿素90份；所述辅料按以下重量份数计包括：磷酸1份、磷酸一铵1份、硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物1份、三乙醇胺1份和水40份。

具体的，所述辅料还包括氮肥和钾肥，所述的氮肥为脲甲醛氮；所述的磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾中的一种或几种。

具体的，所述的钾肥为磷酸二氢钾、硫酸钾中的一种或二种。

具体的，所述三乙醇胺按以下重量份数计包括：十二烷基硫酸钠65份、季胺盐清25份、硬脂酸乙二醇酯粉3份、硬脂酸3份、硝酸盐2.5份，三乙醇胺6.5份、对羟基苯酸甲酯1.5份和水28份。

本发明还提供一种技术方案：

高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥的制备方法，包括如下步骤：

S2、加入三乙醇胺，反应1.5小时后，达到充分反应；

S7、取出料液干燥，得到白色的缓释肥颗粒。

具体的，所述步骤S2中，采用螺旋喂料机将其中一个储料斗内的原料匀速送入包膜机，落入包膜机的原料分散成中空圆管状，落下的固体原料与包膜机高压雾化喷头喷出的脲甲醛水稀释液雾滴相撞，液态脲甲醛在氯化铵和热风的作用下迅速固化，形成包裹料小颗粒，制得的包裹料小颗粒和另一储料斗内的粉料按重量比1∶1比例同时形成料幕；脲甲醛液体经高压雾化喷头雾化后喷涂于造粒机内的料幕上；在造粒机滚筒的滚动下，通过脲甲醛液体的粘合作用和氯化铵对脲甲醛的固化作用，形成理想的络合脲甲醛缓释肥料颗粒；将石膏粉匀速送入造粒机的络合脲甲醛缓释肥料颗粒料幕上，在造粒机的滚动下，石膏粉分嵌于尚未固化好的脲甲醛缓释膜中；将液态脲甲醛和水搅拌均匀后，平均分成两份分别送向包膜机内的高压雾化喷头和造粒机内的高压雾化喷头。

具体的，尿素需要进行第二次加量，第二次尿素的份量为总尿素量的三分之一，整个过程温度控制在45-60℃，反应1.5小时后，达到充分反应；最后再次加入总尿素量的三分之一的尿素，反应2.5小时后，达到充分反应。

具体的，所述步骤S9中造出的缓释肥颗粒由输送带或提升机送入烘干机内脱水、固化，再送入冷却机内冷却，然后进行筛分，筛分出的成品即是理想的脲甲醛缓释肥料，包装后即可入库、销售。

实施例2

与实施例1不同的是：

高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，包括主料和辅料，所述主料按以下重量份数计包括：脲甲醛220份和尿素120份，所述辅料按以下重量份数计包括：磷酸80份、磷酸一铵80份、硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物80份、三乙醇胺80份和水60份。

实施例3

与实施例1不同的是：

高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，包括主料和辅料，所述主料按以下重量份数计包括：脲甲醛300份和尿素190份，所述辅料按以下重量份数计包括：磷酸150份、磷酸一铵150份、硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物150份、三乙醇胺150份和水80份。

实施例4

与实施例1不同的是：

高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，包括主料和辅料，所述主料按以下重量份数计包括：脲甲醛350份和尿素230份，所述辅料按以下重量份数计包括：磷酸260份、磷酸一铵260份、硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物260份、三乙醇胺260份和水120份。

实施例5

与实施例1不同的是：

高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，包括主料和辅料，所述主料按以下重量份数计包括：脲甲醛400份和尿素300份，所述辅料按以下重量份数计包括：磷酸300份、磷酸一铵300份、硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物300份、三乙醇胺300份和水150份。

本发明5组实施例对比如下表，

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，其特征在于：包括主料和辅料，所述主料按以下重量份数计包括：脲甲醛120-400份和尿素90-300份，所述辅料按以下重量份数计包括：磷酸1-300份、磷酸一铵1-300份、硫酸钾与磷酸二氢钠的混合物1-300份、三乙醇胺1-300份和水40-150份。

2.根据权利要求1所述的高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，其特征在于，所述辅料还包括氮肥和钾肥，所述的氮肥为脲甲醛氮；所述的磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，其特征在于：所述的钾肥为磷酸二氢钾、硫酸钾中的一种或二种。

4.根据权利要求1所述的高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，其特征在于：所述三乙醇胺按以下重量份数计包括：十二烷基硫酸钠65份、季胺盐清25份、硬脂酸乙二醇酯粉3份、硬脂酸3份、硝酸盐2.5份，三乙醇胺6.5份、对羟基苯酸甲酯1.5份和水28份。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S2、加入三乙醇胺，反应1.5小时后，达到充分反应；

S7、取出料液干燥，得到白色的缓释肥颗粒。

6.根据权利要求5所述的高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，其特征在于：所述步骤S2中，采用螺旋喂料机将其中一个储料斗内的原料匀速送入包膜机，落入包膜机的原料分散成中空圆管状，落下的固体原料与包膜机高压雾化喷头喷出的脲甲醛水稀释液雾滴相撞，液态脲甲醛在氯化铵和热风的作用下迅速固化，形成包裹料小颗粒。

7.根据权利要求5所述的高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，其特征在于：尿素需要进行第二次加量，第二次尿素的份量为总尿素量的三分之一，整个过程温度控制在45-60℃，反应1.5小时后，达到充分反应；最后再次加入总尿素量的三分之一的尿素，反应2.5小时后，达到充分反应。

8.根据权利要求5所述的高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，其特征在于：将液态脲甲醛和水搅拌均匀后，平均分成两份分别送向包膜机内的高压雾化喷头和造粒机内的高压雾化喷头。

9.根据权利要求5所述的高摩尔比脲甲醛类长效缓释肥，其特征在于：所述步骤S9中造出的缓释肥颗粒由输送带或提升机送入烘干机内脱水、固化，再送入冷却机内冷却，然后进行筛分，筛分出的成品即是理想的脲甲醛缓释肥料，包装后即可入库、销售。