CN116354764A - 一种多层包膜肥料颗粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多层包膜肥料颗粒，其中心为肥料颗粒，外层为煤基矿物质包膜层，其从中心到外表面依次包括以下结构层：肥料颗粒、粘结剂层、小粒径煤基矿物质包膜层、大粒径煤基矿物质包膜层；小粒径煤基矿物质包膜层包括粘结剂和小粒径煤基矿物质；大粒径煤基矿物质包膜层包括固化剂、腐殖酸和大粒径煤基矿物质；小粒径煤基矿物质的粒径为0～100μm，且不为0，大粒径煤基矿物质的粒径为100～200μm。本发明肥料颗粒表面包覆两层煤基矿物质包膜层，靠近肥料颗粒一侧的煤基矿物质的粒径小于外层煤基矿物质的粒径，肥料颗粒吸水膨胀后，靠近肥料颗粒一侧的煤基矿物质挤进外层煤基矿物质的缝隙中，使得肥料颗粒吸水膨胀一定程度，外层的包覆膜不会破裂，保持完整。
Description
技术领域
本发明属于肥料工业领域，具体涉及一种包膜肥料颗粒，更具体的涉及一种多层包膜肥料颗粒及其制备方法。
背景技术
在近代农业的发展历程中，为了追求高产，化肥过量施用成为普遍现象，其中以氮肥过量施用尤为严重。过量施用氮肥不仅提高了农业生产成本，而且容易造成农作物生长前期徒长，损害农作物品质；同时大量氮素流失造成严重的环境污染，尤其是径流水源富营养化，成为困扰大多数农业地区的老大难问题。
为了有效解决氮素过量施用的问题，发展缓释尿素成为一个有效途径。现有的缓释尿素主要分为三类：一、通过在尿素表面包膜来减缓N的释放，如树脂包衣尿素和硫包衣尿素；二、通过改变尿素理化性质来减缓N的释放，如脲醛缓释肥料；三、通过抑制尿素中N的转化速率来减缓N的释放，如添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂。其中应用最广，制备方法最为简单的就是包膜尿素。
常见的树脂包衣尿素能够有效减缓尿素在土壤中的释放速率，从而提高尿素的利用率。然而树脂生产成本过高，每吨高达上万元；另外树脂在土壤中很难被微生物分解，容易成为新的土壤污染物。
中国专利CN102653483A(张希纯，2014年授权)公开了控释氮钾肥及其制备方法。该发明将颗粒尿素经腐殖酸钾粉包膜工艺处理后与味精下脚料颗粒肥按一定比例混合在一起，得到控释氮钾肥。该发明较早的尝试了对肥料颗粒进行包覆，已达到缓释的效果，但是其使用的包覆材料仅是仅是起到包覆作用的腐殖酸，包覆效果差且稳定性低。
中国专利CN102653483A(中北大学，2020年授权)公开了一种无机黏土基多营养元素高分子缓控释肥及其制备方法。该发明使甲醛和尿素在一定温度下反应得到羟甲基脲溶液；同时向另一反应器中加入计算量的丙烯酸、丙烯酰胺单体和无机黏土，并加入一定量的KOH溶液调节丙烯酸的中和度；之后依次加入计算量的引发剂、磷酸二氢钾和制备的羟甲基脲溶液；混合均匀后再一定温度下反应得到粘稠产物，最后烘干得到无机黏土基吸水保水型生物降解多营养元素高分子缓控释肥。该专利生产工艺涉及到多种酸碱溶液，生产过程产生大量废液，对于环境不友好；且该工艺生产的肥料必须经过烘干工艺，生产成本较高。
中国专利CN105085081A(福建师范大学，2018年授权)公开了一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法。该发明将丙烯酰胺、过硫酸钾、油茶多酚混合，升高温度反应一段时间后，冷却至室温，加入甲苯二异氰酸酯得到包膜剂。将颗粒肥料放入转股包膜机中，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂，通风干燥后得到缓控释肥料。该专利生产的肥料只含有钾元素，不能满足作物对于中微量元素的需求。另外该专利存在以上专利均共有的一个问题，就是外层的包膜只有一层膜结构，阻隔效果不够，且在肥料颗粒吸水膨胀后，体积变大，外层的包覆膜就会破裂，丧失缓释的效果，稳定性低。
因此，寻找价格低廉，不会给土壤带来二次污染的包膜材料，且包膜肥料颗粒稳定性高，是发展包膜尿素的关键。
为了解决以上问题，提出本发明。
发明内容
本发明第一方面提供一种多层包膜肥料颗粒，其中心为肥料颗粒，外层为煤基矿物质包膜层，其从中心到外表面依次包括以下结构层：肥料颗粒、粘结剂层、小粒径煤基矿物质包膜层、大粒径煤基矿物质包膜层；
所述小粒径煤基矿物质包膜层包括粘结剂，以及分散于所述粘结剂中的小粒径煤基矿物质；
所述大粒径煤基矿物质包膜层包括固化剂和腐殖酸，以及分散于所述固化剂和腐殖酸中的大粒径煤基矿物质；
小粒径煤基矿物质的粒径为0～100μm，且不为0，，且包括100μm；大粒径煤基矿物质的粒径为100～200μm，且不包括100μm。
优选地，所述肥料颗粒选自尿素颗粒和/或草酰胺，所述尿素颗粒的粒径为2.00-4.75mm；所述草酰胺的粒径为0.5-5.0mm。
优选地，基于所述多层包膜肥料颗粒的总重量，肥料颗粒的重量比为60％～80％，小粒径煤基矿物质的重量比为1％～30％，有机粘结剂的重量比为0％～10％，且不为0，大粒径煤基矿物质的重量比为0.5％～30％，固化剂的重量比为0％～10％，且不为0，腐殖酸的重量比为0％～5％，且不为0。
本发明第二方面提供一种本发明第一方面所述的多层包膜肥料颗粒的制备方法，其包括以下步骤：
(1)利用浮选或微矿分离技术从含碳材料源中分离得到底流矿物质，对其进行破碎、筛分，得到小粒径煤基矿物质和大粒径煤基矿物质；
(2)按照重量比称取一定比例的粘结剂，加水调制到一定粘度，得到有机粘合剂；
(3)按照重量比称取一定比例的肥料颗粒，加入到圆盘造粒机内，启动机器，先加入步骤(2)得到的有机粘结剂，转动一定时间，使有机粘结剂包裹在肥料颗粒外表面形成粘结剂层；再加入一定比例的步骤(1)得到的小粒径煤基矿物质，转动一定时间，使小粒径煤基矿物质分散于有机粘结剂中，并包裹在粘结剂层外表面形成小粒径煤基矿物质包膜层；
(4)分批次加入固化剂和大粒径煤基矿物质，最后加入粉末状腐殖酸，转动一定时间，使大粒径煤基矿物质分散于固化剂和腐殖酸中，并包裹在小粒径煤基矿物质包膜层外表面形成大粒径煤基矿物质包膜层；
(5)将步骤(4)得到的成型样品置于阴凉通风处粘合、固化，一定时间后得到多层包膜肥料颗粒。
优选地，步骤(1)中，含碳材料源包括煤或煤矸石，所述的浮选为根据矿物表面性质的差异，通过表面活性剂和机械调节，使得含碳-氢的可燃物和不可燃矿物质分离，得到的不可燃矿物质经研磨得到煤基矿物质；所述的微矿分离技术，为将含碳材料源在燃烧/化工转化前经微矿分离技术分离，得到微矿分离底流，微矿分离底流经研磨得到煤基矿物质；所述化工转化包括煤热解、煤气化、煤液化、煤干馏或煤焦化；所述煤基矿物质包含植物生长必需的以下微量元素：B、Ca、Cl、Cu、Fe、Mg、Mn、Mo、S、Se或Zn。
优选地，所述化工转化例如包括煤热解、煤气化、煤液化、煤干馏或煤焦化。煤或煤矸石未经燃烧或上述化工转化意味着其中的矿物质颗粒未经高温烧结。所述高温是指500℃以上。
优选地，所述煤基矿物质包含植物生长必需的以下中微量元素中的一种或多种：B、Ca、Cl、Cu、Fe、Mg、Mn、Mo、S、Se或Zn。当然，所述矿物质颗粒还可以包括其它各种中微量元素。这些中微量元素可以是这些矿物质颗粒所天然固有的，或者是人为向这些矿物质颗粒中添加的。
优选地，步骤(1)，所述煤基矿物质通过微矿分离技术得到的底流经研磨得到，包括如下步骤：
a、将包含不可燃矿物质和含碳-氢的可燃物的含碳材料源在水中湿磨至颗粒物的平均粒径小于500微米，在继续湿磨的过程中加入疏水性表面活性剂在水煤浆中使其充分混合分散均匀，得到含有疏水性表面活性剂的微纳水煤浆；
b、向所述含有疏水性表面活性剂的微纳水煤浆中通入直径小于200微米的微气泡，其中含碳-氢的可燃物颗粒随气泡上浮成为上浮物流，其中黏附了所述疏水性表面活性剂的矿物质颗粒团聚并作为底流而下沉，得到所述微矿分离底流，加入分散剂将微矿分离底流研磨得到煤基矿物质(或者直接研磨)。所述疏水性表面活性剂包括但不限于松醇油、松油、樟脑油或桉叶油等天然无毒的表面活性剂。
所述矿物质颗粒的详细制备方法，可参见本申请人的另一专利2017105027146，将该专利的全文并入本文中。由于经过上述步骤a和步骤b后，含碳材料源中所包含的不可燃矿物质和含碳-氢的可燃物能够各自以超细颗粒形式几乎完全彼此分离开，故将该步骤a和步骤b合称为微量元素矿物质分离技术(简称“微矿分离技术”)。关于“微矿分离技术”的说明可以参考本申请人于2017年9月20日申请的已授权发明专利，申请号为：201710853445.8，专利名称为“一种提高液体燃料或气体燃料能量密度的方法”。
本发明中的矿物质例如可以通过本申请人的题目为《一种利用煤或煤矸石生产高热值水煤浆的工艺及采用该工艺的煤气化工艺》的另一专利申请(申请号为201710502714.6)所述的工艺方法所得到。将该专利的全文并入本文。出于简洁起见，详细的制备工艺不再赘述。当然，本申请中的矿物质颗粒也可以采用通过其他已知或潜在的分离工艺分离得到，并不仅限于上述工艺方法，只要这些源自于煤或煤矸石的矿物质颗粒未经高温烧结即可。其中所述高温是指500℃以上。
优选地，步骤(2)中，使用的有机粘合剂包括瓜尔多胶、木质素磺酸钠、羧甲基纤维钠、橄榄油中的一种或多种；粘度为25～60mm2/s。
优选地，步骤(3)中，所述肥料颗粒选自尿素颗粒和/或草酰胺，所述尿素颗粒的粒径为2.00-4.75mm；所述草酰胺的粒径为0.5-5.0mm；肥料颗粒的重量比为60％～80％，小粒径煤基矿物质的重量比为1％～30％；有机粘结剂的重量比为0％～10％；所述的第一次转动一定时间为1min～10min；所述的第二次转动一定时间为5min～20min。
优选地，步骤(4)中，所述的固化剂包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、液化MDI、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、反丁烯二酸二乙酯二异氰酸酯、二聚脂肪酸二异氰酸酯中的一种或多种；大粒径煤基矿物质的重量比为0.5％～30％，固化剂的重量比为0％～10％，腐殖酸的重量比为0％～5％；所述的转动一定时间为15min～30min；分3-5次加入固化剂和大粒径煤基矿物质。
优选地，步骤(5)中，所述的一定时间为2h～12h。
本发明第三方面提供一种提高包膜肥料颗粒稳定性的方法，所述稳定性为肥料颗粒吸水膨胀后外表面包覆膜保持完整的能力，具体方法为：在肥料颗粒表面至少包覆两层煤基矿物质包膜层，其中靠近肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质的粒径小于远离肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质的粒径，肥料颗粒吸水膨胀后，体积变大，靠近肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质挤进远离肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质的缝隙中，使得肥料颗粒吸水膨胀一定程度，外层的包覆膜不会破裂，保持完整。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用浮选或者微矿分离技术制备微纳米矿物质作为主要的包膜材料，再辅助于粘结剂、固化剂和腐殖酸形成肥料颗粒外层的包膜层，以上包膜材料制备方法简单，且不会对土壤造成二次污染，简化了包膜肥生产工艺。
2、煤基矿物质包含植物生长必需的以下微量元素：钙，镁，硫，硼，铁，锌，锰，硒，在包膜的同时还丰富了包膜肥的养分种类，提高了包膜肥的养分含量。
3、本发明肥料颗粒表面至少包覆两层煤基矿物质包膜层，其中靠近肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质的粒径小于远离肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质的粒径，肥料颗粒吸水膨胀后，体积变大，靠近肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质挤进远离肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质的缝隙中，使得肥料颗粒吸水膨胀一定程度，外层的包覆膜不会破裂，保持完整。也就是说，本发明通过多层包膜结构，极大提高了包膜肥的稳定性。包膜肥的稳定性提高之后，不仅能在旱地保持良好的缓释特性，在水田也能有很好的缓释特性，能够适应多种施用环境，提高了包膜肥的适用性。
4、通过本发明实施例验证，本发明多层包膜肥料颗粒极大的延缓了尿素的释放速率，提高了尿素的利用率。
附图说明
图1本发明多层包膜肥料颗粒的构造图，图中1-肥料颗粒，2-粘结剂层，3-小粒径煤基矿物质包膜层，4-大粒径煤基矿物质包膜层，31-小粒径煤基矿物质，41-大粒径煤基矿物质；
图2是本发明多层包膜肥料颗粒的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行说明，但本发明的实施方式不限于此。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件以及手册中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件所用的通用设备、材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。以下实施例和对比例中所需要的原料均为市售。
实施例1：
将煤炭中分离得到的矿物质破碎后过筛，得到0～100μm和100～200μm两种不同粒径范围的煤基微纳米尺度矿物质。使用大颗粒尿素(2.00-4.75mm)、煤基微纳米尺度矿物质、粉状腐殖酸作为包膜肥原料，瓜尔多胶、木质素磺酸钠、羧甲基纤维钠、橄榄油作为有机粘合剂，异氰酸酯PM-200、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)作为固化剂，按照重量比为大颗粒尿素：小粒径煤基微纳米尺度矿物质：大粒径煤基微纳米尺度矿物质：腐殖酸：有机粘结剂：固化剂＝60：5：25：3：2：5依次备料。先将大颗粒尿素加入到圆盘造粒机内，启动机器，再加入有机粘结剂，使其包裹尿素表面；再加入5％的小粒径煤基微纳米尺度矿物质，转动5min时间，混匀物料。分5次加入1％固化剂和5％的大粒径微纳米尺度矿物质，最后加入2％粉末状腐殖酸，转动一定时间，使物料完全包裹住尿素颗粒表面。将成型的样品置于阴凉通风处粘合、固化，2h后得到煤基矿物质包膜尿素。
这种矿物质缓释尿素，富含N、腐殖酸以及多种中微量元素。土豆大田实验证明，在等量施肥的情况下，矿物质缓释氮肥与普通尿素相比，土豆增产15.76％；矿物质缓释尿素在减施20％的条件下，土豆增产7.15％；矿物质缓释尿素在减施30％的条件下，土豆增产5.58％。
实施例2：
将煤炭中分离得到的矿物质破碎后过筛，得到0～100μm和100～200μm两种不同粒径范围的煤基微纳米尺度矿物质。使用大颗粒尿素(2.00-4.75mm)、煤基微纳米尺度矿物质、粉状腐殖酸作为包膜肥原料，瓜尔多胶、木质素磺酸钠、羧甲基纤维钠、橄榄油作为有机粘合剂，异氰酸酯PM-200、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)作为固化剂，按照重量比为大颗粒尿素：小粒径煤基微纳米尺度矿物质：大粒径煤基微纳米尺度矿物质：腐殖酸：有机粘结剂：固化剂＝75：5：15：1：2：2依次备料。先将大颗粒尿素加入到圆盘造粒机内，启动机器，再加入有机粘结剂，使其包裹尿素表面；再加入5％的小粒径煤基微纳米尺度矿物质，转动5min时间，混匀物料。分4次加入0.5％固化剂和3.75％的大粒径微纳米尺度矿物质，最后加入1％粉末状腐殖酸，转动一定时间，使物料完全包裹住尿素颗粒表面。将成型的样品置于阴凉通风处粘合、固化，2h后得到煤基矿物质包膜尿素。
这种矿物质缓释尿素，富含N、腐殖酸以及多种中微量元素。土豆大田实验证明，在等量施肥的情况下，矿物质缓释氮肥与普通尿素相比，土豆增产21.35％；矿物质缓释尿素在减施20％的条件下，土豆增产8.46％；矿物质缓释尿素在减施30％的条件下，土豆增产6.73％。
实施例3：
将煤炭中分离得到的矿物质破碎后过筛，得到0～100μm和100～200μm两种不同粒径范围的煤基微纳米尺度矿物质。使用大颗粒尿素(2.00-4.75mm)、煤基微纳米尺度矿物质、粉状腐殖酸作为包膜肥原料，瓜尔多胶、木质素磺酸钠、羧甲基纤维钠、橄榄油作为有机粘合剂，异氰酸酯PM-200、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)作为固化剂，按照重量比为大颗粒尿素：小粒径煤基微纳米尺度矿物质：大粒径煤基微纳米尺度矿物质：腐殖酸：有机粘结剂：固化剂＝80：5：10：1：2：2依次备料。先将大颗粒尿素加入到圆盘造粒机内，启动机器，再加入有机粘结剂，使其包裹尿素表面；再加入5％的小粒径煤基微纳米尺度矿物质，转动5min时间，混匀物料。分4次加入0.5％固化剂和2.5％的大粒径微纳米尺度矿物质，最后加入1％粉末状腐殖酸，转动一定时间，使物料完全包裹住尿素颗粒表面。将成型的样品置于阴凉通风处粘合、固化，2-5h后得到煤基矿物质包膜尿素。
这种矿物质缓释尿素，富含N、腐殖酸以及多种中微量元素。土豆大田实验证明，在等量施肥的情况下，矿物质缓释氮肥与普通尿素相比，土豆增产25.32％；矿物质缓释尿素在减施20％的条件下，土豆增产9.58％；矿物质缓释尿素在减施30％的条件下，土豆增产7.11％。
实施例4：
将煤炭中分离得到的矿物质破碎后过筛，得到0～200μm粒径范围的煤基微纳米尺度矿物质(即不区分大粒径和小粒径，也不分批添加)。使用大颗粒尿素(2.00-4.75mm)、煤基微纳米尺度矿物质、粉状腐殖酸作为包膜肥原料，瓜尔多胶、木质素磺酸钠、羧甲基纤维钠、橄榄油作为有机粘合剂，异氰酸酯PM-200、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)作为固化剂，按照重量比为大颗粒尿素：煤基微纳米尺度矿物质：腐殖酸：有机粘结剂：固化剂＝80：15：1：2：2依次备料。先将大颗粒尿素加入到圆盘造粒机内，启动机器，再加入有机粘结剂，使其包裹尿素表面；再加入0～200μm粒径范围的煤基微纳米尺度矿物质和固化剂，最后加入1％粉末状腐殖酸，转动一定时间，使物料完全包裹住尿素颗粒表面。将成型的样品置于阴凉通风处粘合、固化，2-5h后得到煤基矿物质包膜尿素。
这种矿物质缓释尿素，富含N、腐殖酸以及多种中微量元素。土豆大田实验证明，在等量施肥的情况下，矿物质缓释氮肥与普通尿素相比，土豆增产10.76％；矿物质缓释尿素在减施20％的条件下，土豆增产4.82％；矿物质缓释尿素在减施30％的条件下，土豆增产3.11％。同样具有一定的增产效果，但是不如实施例1-3中增产效果明显，说明分两层包膜确实可以提高包膜肥的缓释效果和稳定性。
以上实施例描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，而不是以任何方式限制本发明的范围，在不脱离本发明范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种多层包膜肥料颗粒，其特征在于，其中心为肥料颗粒，外层为煤基矿物质包膜层，其从中心到外表面依次包括以下结构层：肥料颗粒、粘结剂层、小粒径煤基矿物质包膜层、大粒径煤基矿物质包膜层；
所述小粒径煤基矿物质包膜层包括粘结剂，以及分散于所述粘结剂中的小粒径煤基矿物质；
所述大粒径煤基矿物质包膜层包括固化剂和腐殖酸，以及分散于所述固化剂和腐殖酸中的大粒径煤基矿物质；
小粒径煤基矿物质的粒径为0～100μm，且不为0，且包括100μm；大粒径煤基矿物质的粒径为100～200μm，且不包括100μm。
2.根据权利要求1所述的多层包膜肥料颗粒，其特征在于，所述肥料颗粒选自尿素颗粒和/或草酰胺，所述尿素颗粒的粒径为2.00-4.75mm；所述草酰胺的粒径为0.5-5.0mm。
3.根据权利要求1所述的多层包膜肥料颗粒，其特征在于，基于所述多层包膜肥料颗粒的总重量，肥料颗粒的重量比为60％～80％，小粒径煤基矿物质的重量比为1％～30％，有机粘结剂的重量比为0％～10％，且不为0，大粒径煤基矿物质的重量比为0.5％～30％，固化剂的重量比为0％～10％，且不为0，腐殖酸的重量比为0％～5％，且不为0。
4.一种权利要求1所述的多层包膜肥料颗粒的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)利用浮选或微矿分离技术从含碳材料源中分离得到底流矿物质，对其进行破碎、筛分，得到小粒径煤基矿物质和大粒径煤基矿物质；
(2)按照重量比称取一定比例的粘结剂，加水调制到一定粘度，得到有机粘合剂；
(3)按照重量比称取一定比例的肥料颗粒，加入到圆盘造粒机内，启动机器，先加入步骤(2)得到的有机粘结剂，转动一定时间，使有机粘结剂包裹在肥料颗粒外表面形成粘结剂层；再加入一定比例的步骤(1)得到的小粒径煤基矿物质，转动一定时间，使小粒径煤基矿物质分散于有机粘结剂中，并包裹在粘结剂层外表面形成小粒径煤基矿物质包膜层；
(4)分批次加入固化剂和大粒径煤基矿物质，最后加入粉末状腐殖酸，转动一定时间，使大粒径煤基矿物质分散于固化剂和腐殖酸中，并包裹在小粒径煤基矿物质包膜层外表面形成大粒径煤基矿物质包膜层；
(5)将步骤(4)得到的成型样品置于阴凉通风处粘合、固化，一定时间后得到多层包膜肥料颗粒。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，含碳材料源包括煤或煤矸石，所述的浮选为根据矿物表面性质的差异，通过表面活性剂和机械调节，使得含碳-氢的可燃物和不可燃矿物质分离，得到的不可燃矿物质经研磨得到煤基矿物质；所述的微矿分离技术，为将含碳材料源在燃烧/化工转化前经微矿分离技术分离，得到微矿分离底流，微矿分离底流经研磨得到煤基矿物质；所述化工转化包括煤热解、煤气化、煤液化、煤干馏或煤焦化；所述煤基矿物质包含植物生长必需的以下微量元素：B、Ca、Cl、Cu、Fe、Mg、Mn、Mo、S、Se或Zn。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，使用的有机粘合剂包括瓜尔多胶、木质素磺酸钠、羧甲基纤维钠、橄榄油中的一种或多种；粘度为25～60mm2/s。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述肥料颗粒选自尿素颗粒和/或草酰胺，所述尿素颗粒的粒径为2.00-4.75mm；所述草酰胺的粒径为0.5-5.0mm；肥料颗粒的重量比为60％～80％，小粒径煤基矿物质的重量比为1％～30％；有机粘结剂的重量比为0％～10％；所述的第一次转动一定时间为1min～10min；所述的第二次转动一定时间为5min～20min。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的固化剂包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、液化MDI、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、反丁烯二酸二乙酯二异氰酸酯、二聚脂肪酸二异氰酸酯中的一种或多种；大粒径煤基矿物质的重量比为0.5％～30％，固化剂的重量比为0％～10％，腐殖酸的重量比为0％～5％；所述的转动一定时间为15min～30min；分3-5次加入固化剂和大粒径煤基矿物质。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的一定时间为2h～12h。
10.一种提高包膜肥料颗粒稳定性的方法，其特征在于，所述稳定性为肥料颗粒吸水膨胀后外表面包覆膜保持完整的能力，具体方法为：在肥料颗粒表面至少包覆两层煤基矿物质包膜层，其中靠近肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质的粒径小于远离肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质的粒径，肥料颗粒吸水膨胀后，体积变大，靠近肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质挤进远离肥料颗粒一侧的包膜层的煤基矿物质的缝隙中，使得肥料颗粒吸水膨胀一定程度，外层的包覆膜不会破裂，保持完整。
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| CN202111610032.XA CN116354764A (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种多层包膜肥料颗粒及其制备方法 |
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