生態(tài)緩釋肥及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生態(tài)緩釋肥及其制備方法，其制備原料包括基礎(chǔ)原料尿素，包裹劑為含水風(fēng)化煤和/或草炭，粘合劑為凹凸棒土和甲殼素水溶液。本發(fā)明的生態(tài)緩釋肥與單純的尿素相比，氮素?fù)p失少，活化了土壤養(yǎng)分，中微量元素等營(yíng)養(yǎng)元素以絡(luò)合態(tài)逐漸釋放，穩(wěn)、勻、足、適地供給作物營(yíng)養(yǎng)需要，從而提高了化肥利用率，降解農(nóng)藥殘留毒性，減少農(nóng)業(yè)環(huán)境污染。
【專利說(shuō)明】生態(tài)緩釋肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種生態(tài)高效緩釋肥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]尿素是國(guó)內(nèi)外最主要的氮肥品種，也是當(dāng)今世界生產(chǎn)量和使用量最多的一種肥料，占氮肥總量的60%以上。尿素是酰胺態(tài)非酸根類氮肥，含氮量高達(dá)46%，不板結(jié)、不鹽堿化、不酸化土壤，適用于多作物和土壤。但是施入土壤以后，尿素極易轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或氣態(tài)氮損失，而且由于不合理使用氮肥以及氮肥化學(xué)性質(zhì)的不穩(wěn)定等各種因素影響了尿素的利用率，使當(dāng)季利用率只有25~30%，而個(gè)別地區(qū)僅為15~20%。如果施用技術(shù)不當(dāng)，利用率會(huì)更低，也最易造成生態(tài)環(huán)境污染。因此延長(zhǎng)尿素肥效期，提高氮素利用率是肥料科研的重要課題。由于氮肥利用率低，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本上升、農(nóng)產(chǎn)品投入與產(chǎn)出比下降、生態(tài)環(huán)境污染。我國(guó)尿素年產(chǎn)量達(dá)5400萬(wàn)噸，尿素利用率每上升一個(gè)百分點(diǎn)，就等于節(jié)省了 54萬(wàn)噸尿素，相當(dāng)于一個(gè)大型尿素廠全年的產(chǎn)量；按每噸尿素煤耗1.5噸、電耗1000度計(jì)，可節(jié)省原煤81萬(wàn)噸，節(jié)電5.4億度電。因此，提高氮肥的利用率，尤其是尿素的利用率，是利國(guó)利民的戰(zhàn)略舉措。
[0003]由于尿素水 溶性好，易隨水流失，因此如何通過合理的配方以及制備方法使得尿素能夠緩慢釋放，對(duì)提高其利用率十分有益。現(xiàn)有技術(shù)中雖然報(bào)道了一些緩釋尿素及其制備方法，例如:
[0004]1、硫包衣尿素以硫磺包裹尿素，該工藝術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是所用硫磺既是包衣劑，又是中量營(yíng)養(yǎng)元素，但隨著世界硫磺價(jià)格的提高，硫磺包衣尿素的成本不斷攀升。
[0005]2、塑料包衣尿素能達(dá)到緩控釋的目的，但生產(chǎn)成本高，包衣的塑料膜
[0006]不易分解，污染土壤，國(guó)內(nèi)極少采用。
[0007]3、枸溶性肥包尿素鄭州大學(xué)許秀成使用鈣鎂磷肥等枸溶性肥料包裹尿素，有效降低了生產(chǎn)成本，但包膜層厚使尿素含量降低很多。
[0008]4、用尿酶抑制劑和硝化抑制劑尿素是酰胺態(tài)氮肥，其氮肥不能被植物吸收，必需經(jīng)過土壤酶的酶解作用，使其分解為氨基甲酸胺，再轉(zhuǎn)化為碳酸銨，以銨態(tài)氮的形態(tài)被植物吸收利用。因此，土壤脲酶的活性決定尿素氮轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮的數(shù)量和速度，因?yàn)槲覈?guó)平均耕種氣候較暖，銨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化較快，作物來(lái)不及全部吸收，一部分轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性氣態(tài)氮損失，一部分淋溶隨水流失。因此提高尿素氮的利用率首先是控制土壤脲酶的活性，以滿足作物吸收氮的需要，隨后控制銨態(tài)氮的硝化作用。采用脲酶抑制劑和硝化抑制劑的協(xié)同作用，前者抑制脲酶細(xì)菌，后者抑制硝化細(xì)菌，形成混配型尿素添加劑的長(zhǎng)效尿素。但該方法成本聞，使用不方便。
[0009]5、腐植酸包裹尿素專利申請(qǐng)?zhí)?99117649)，采用Na2SiO3作粘合劑包裹含腐植酸的有機(jī)質(zhì)，但Na2SiO3堿性強(qiáng)，易與尿素反應(yīng)導(dǎo)致氮的損失，該方法雖然增加了腐植酸，但不能提供中微量元素，對(duì)尿素利用率的提高也有限。
[0010]因此，如何開發(fā)一種能夠克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的生態(tài)緩釋肥是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種納生態(tài)緩釋肥及其制備方法，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，擬采用如下技術(shù)方案。
[0012]本發(fā)明涉及一種生態(tài)緩釋肥，其制備原料包括基礎(chǔ)原料尿素，包裹劑為含水風(fēng)化煤和/或草炭，粘合劑為凹凸棒土和甲殼素水溶液；尿素與包裹劑的重量比為500~550:200~350 ;甲殼素用量為10-20kg/T，優(yōu)選為14_18kg/T緩釋肥；凹凸棒土的用量為100~150kg/T緩釋肥；風(fēng)化煤含水量25-35%。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的緩釋肥還包括中微量元素的無(wú)機(jī)鹽一水硫酸鋅12-20kg/T緩釋肥，一水硫酸鋅以與腐植酸反應(yīng)的螯合物加入到緩釋肥中。
[0014]在本發(fā)明的另一方面涉及上述緩釋肥的制備方法，其特征在于所述的緩釋肥通過如下步驟制備而成:
[0015](I)草炭，風(fēng)化煤的活化處理
[0016]在草炭、風(fēng)化煤中加入8-12%的活化劑(活化劑選自碳酸氫銨、氫氧化鈉或者氫氧化鉀)，放置3 — 5天；
[0017](2)混料、造粒
[0018]在攪拌器中加入尿素并加入甲殼素溶液將其表面潤(rùn)濕，再加入凹凸棒土以及任選的中微量元素螯合物，包裹小顆粒尿素后送造粒盤造粒、拋光處理；
[0019](3)烘干、冷卻
[0020]將已成球的高效緩釋肥由皮帶輸送機(jī)送入烘干機(jī)，調(diào)整進(jìn)風(fēng)溫度130~150°C，出風(fēng)溫度35~45 °C，進(jìn)行烘干、冷卻；
[0021](4)過篩、包裝
[0022]從烘干機(jī)出來(lái)的物料不經(jīng)冷卻機(jī)直接過篩，去除少量粉塵，其粉塵返回混料造粒，成品包裝。
[0023]本發(fā)明的生態(tài)緩釋肥與單純的尿素相比，氮素?fù)p失少，活化了土壤養(yǎng)分，中微量元素等營(yíng)養(yǎng)元素以絡(luò)合態(tài)逐漸釋放，穩(wěn)、勻、足、適地供給作物營(yíng)養(yǎng)需要，從而提高了化肥利用率。腐植酸鹽還是一種抗旱劑，能夠促進(jìn)根系發(fā)育，提高根系活力，使根系吸收較多的水分和養(yǎng)分，減少植物葉片的氣孔張開強(qiáng)度，減少葉面蒸騰，從而降低植株體內(nèi)氧化酶活性及其他代謝活動(dòng)，刺激生理代謝，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，如能促使種子提早發(fā)芽，刺激根系伸長(zhǎng)。另外甲殼素、腐植酸鹽還可以降解農(nóng)藥殘留毒性，減少農(nóng)業(yè)環(huán)境污染。
[0024]綜上所述，該產(chǎn)品無(wú)論在經(jīng)濟(jì)上還是在社會(huì)效益上具有較大的意義，并將隨著國(guó)家可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的深入實(shí)施和國(guó)內(nèi)外相關(guān)行業(yè)對(duì)環(huán)保肥料認(rèn)識(shí)的普遍提高，高效緩釋肥將會(huì)發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)，為全社會(huì)創(chuàng)造更大的效益。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0025]圖1:方法一的工藝流程示意圖；
[0026]圖2:方法二的工藝流程示意圖；
[0027]圖3:方法二的工藝流程示意圖；【具體實(shí)施方式】:
[0028]實(shí)施例1
[0029]1、試驗(yàn)材料
[0030]尿素:N≥46%，水分≥2% ;
[0031]一水硫酸鋅:Zn≥ 31.8% ;
[0032]草炭:有機(jī)質(zhì)含量45~55%，水分20~28% ;
[0033]風(fēng)化煤:有機(jī)質(zhì)含量50~55%，水分20~30% ;
[0034]凹凸棒土:細(xì)度325目，水分10% ；
[0035]甲殼素；
[0036]2、制備方法
[0037]方法一、尿素粉碎復(fù)混造粒法該方法是將尿素粉碎，與經(jīng)過活化處理的草炭或風(fēng)化煤、凹凸棒土等添加劑在配料盤拌勻后，用皮帶輸送機(jī)送入造粒盤，在造粒盤上噴水成球，成球后經(jīng)烘干、冷卻、過篩(如圖1所示)。
[0038]該方法的缺陷:成球率低于50%，煤耗高，班產(chǎn)量不到25噸，所造顆粒表面粗糙，綜合造粒成本達(dá)65元/噸。
[0039]方法二、顆粒尿素復(fù)混造粒法將顆粒尿素直接與風(fēng)化煤、凹凸棒土、微量元素復(fù)混后，在造粒盤上噴水造粒，經(jīng)烘干、冷卻、過篩(如圖2所示)。
[0040]使用該方法，有40%的顆粒尿素被風(fēng)化煤包裹，有30~45%的尿素不與風(fēng)化煤結(jié)合，仍為裸露的白色，有30 %為多顆粒尿素成團(tuán)，成品率低于45 %，煤耗達(dá)75kg/T，班產(chǎn)量小于20T，綜合成本率達(dá)68元/噸。
[0041]方法三、風(fēng)化煤包裹經(jīng)粘合劑潤(rùn)濕的尿素
[0042]工藝方法如下(如圖3所示):
[0043]I草炭，風(fēng)化煤的活化處理
[0044]在草炭、風(fēng)化煤中加入10%的活化劑，放置3 — 5天。
[0045]II中微量元素螯合反應(yīng)
[0046]將中微量元素的無(wú)機(jī)鹽與腐植酸反應(yīng)使之生成中微量元素的螯合物。
[0047]III混料、造粒
[0048]在攪拌器中加入尿素并加入甲殼素溶液將其表面潤(rùn)濕，再加入凹凸棒土和腐植酸中微量元素螯合物，包裹小顆粒尿素后送造粒盤造粒、拋光處理。
[0049]IV烘干、冷卻
[0050]將已成球的高效緩釋肥由皮帶輸送機(jī)送入烘干機(jī)，調(diào)整進(jìn)風(fēng)溫度160~200°C，出風(fēng)溫度35~45 °C，進(jìn)行烘干、冷卻。
[0051]V過篩、包裝
[0052]從烘干機(jī)出來(lái)的物料不經(jīng)冷卻機(jī)直接過篩，去除少量粉塵，其粉塵返回混料造粒，成品包裝。
[0053]烘干溫度的選擇
[0054]產(chǎn)量一定時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度的高低決定了產(chǎn)品水分含量的高低，以5%的水分為適中的含量。溫度與產(chǎn)品水分含量的關(guān)系如下表:[0055]表1進(jìn)風(fēng)溫度與產(chǎn)品水分含量
[0056]
【權(quán)利要求】
1.一種生態(tài)緩釋肥，其制備原料包括基礎(chǔ)原料尿素，包裹劑為含水風(fēng)化煤和/或草炭，粘合劑為凹凸棒土和甲殼素水溶液；尿素與包裹劑的重量比為500~550:200~350 ;甲殼素用量為10-20kg/T，優(yōu)選為14-18kg/T緩釋肥；凹凸棒土的用量為100~150kg/T緩釋肥；風(fēng)化煤含水量25-35%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)緩釋肥，所述的緩釋肥還包括中微量元素的無(wú)機(jī)鹽一水硫酸鋅12-20kg/T緩釋肥，一水硫酸鋅以與腐植酸反應(yīng)的螯合物加入到緩釋肥中。
3.上述緩釋肥的制備方法，其特征在于所述的緩釋肥通過如下步驟制備而成: (1)草炭，風(fēng)化煤的活化處理 在草炭、風(fēng)化煤中加入8-12%的活化劑，放置3 — 5天； (2)混料、造粒 在攪拌器中加入尿素并加入甲殼素溶液將其表面潤(rùn)濕，再加入凹凸棒土以及任選的中微量元素螯合物，包裹小顆粒尿素后送造粒盤造粒、拋光處理； (3)烘干、冷卻 將已成球的高效緩釋肥由皮帶輸送機(jī)送入烘干機(jī)，調(diào)整進(jìn)風(fēng)溫度130~150°C，出風(fēng)溫度35~45 °C，進(jìn)行烘干、冷卻； (4)過篩、包裝 從烘干機(jī)出來(lái)的物料不經(jīng)冷卻機(jī)直接過篩，去除少量粉塵，其粉塵返回混料造粒，成品包裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于活化劑選自碳酸氫銨、氫氧化鈉或者氫氧化鉀。
【文檔編號(hào)】C05G3/00GK103936520SQ201410175807
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】邵建華 申請(qǐng)人:白銀市桔瑞生物科技有限公司