生態緩釋肥及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種生態緩釋肥及其制備方法，其制備原料包括基礎原料尿素，包裹劑為含水風化煤和/或草炭，粘合劑為凹凸棒土和甲殼素水溶液。本發明的生態緩釋肥與單純的尿素相比，氮素損失少，活化了土壤養分，中微量元素等營養元素以絡合態逐漸釋放，穩、勻、足、適地供給作物營養需要，從而提高了化肥利用率，降解農藥殘留毒性，減少農業環境污染。
【專利說明】生態緩釋肥及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于農業【技術領域】，具體而言，涉及一種生態高效緩釋肥及其制備方法。
【背景技術】
[0002]尿素是國內外最主要的氮肥品種，也是當今世界生產量和使用量最多的一種肥料，占氮肥總量的60%以上。尿素是酰胺態非酸根類氮肥，含氮量高達46%，不板結、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，尿素極易轉化為硝態氮或氣態氮損失，而且由于不合理使用氮肥以及氮肥化學性質的不穩定等各種因素影響了尿素的利用率，使當季利用率只有25~30%，而個別地區僅為15~20%。如果施用技術不當，利用率會更低，也最易造成生態環境污染。因此延長尿素肥效期，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，導致農業生產成本上升、農產品投入與產出比下降、生態環境污染。我國尿素年產量達5400萬噸，尿素利用率每上升一個百分點，就等于節省了 54萬噸尿素，相當于一個大型尿素廠全年的產量；按每噸尿素煤耗1.5噸、電耗1000度計，可節省原煤81萬噸，節電5.4億度電。因此，提高氮肥的利用率，尤其是尿素的利用率，是利國利民的戰略舉措。
[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，對提高其利用率十分有益。現有技術中雖然報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，該工藝術的優點是所用硫磺既是包衣劑，又是中量營養元素，但隨著世界硫磺價格的提高，硫磺包衣尿素的成本不斷攀升。
[0005]2、塑料包衣尿素能達到緩控釋的目的，但生產成本高，包衣的塑料膜
[0006]不易分解，污染土壤，國內極少采用。
[0007]3、枸溶性肥包尿素鄭州大學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氮肥，其氮肥不能被植物吸收，必需經過土壤酶的酶解作用，使其分解為氨基甲酸胺，再轉化為碳酸銨，以銨態氮的形態被植物吸收利用。因此，土壤脲酶的活性決定尿素氮轉化為銨態氮的數量和速度，因為我國平均耕種氣候較暖，銨態氮的轉化較快，作物來不及全部吸收，一部分轉化為揮發性氣態氮損失，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，隨后控制銨態氮的硝化作用。采用脲酶抑制劑和硝化抑制劑的協同作用，前者抑制脲酶細菌，后者抑制硝化細菌，形成混配型尿素添加劑的長效尿素。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號(99117649)，采用Na2SiO3作粘合劑包裹含腐植酸的有機質，但Na2SiO3堿性強，易與尿素反應導致氮的損失，該方法雖然增加了腐植酸，但不能提供中微量元素，對尿素利用率的提高也有限。
[0010]因此，如何開發一種能夠克服現有技術缺陷的生態緩釋肥是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發明內容】

[0011] 本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種納生態緩釋肥及其制備方法，為了實現本發明的目的，擬采用如下技術方案。
[0012]本發明涉及一種生態緩釋肥，其制備原料包括基礎原料尿素，包裹劑為含水風化煤和/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，優選為14_18kg/T緩釋肥；凹凸棒土的用量為100~150kg/T緩釋肥；風化煤含水量25-35%。
[0013]在本發明的一個優選實施方式中，所述的緩釋肥還包括中微量元素的無機鹽一水硫酸鋅12-20kg/T緩釋肥，一水硫酸鋅以與腐植酸反應的螯合物加入到緩釋肥中。
[0014]在本發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，風化煤的活化處理
[0016]在草炭、風化煤中加入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送入烘干機，調整進風溫度130~150°C，出風溫度35~45 °C，進行烘干、冷卻；
[0021](4)過篩、包裝
[0022]從烘干機出來的物料不經冷卻機直接過篩，去除少量粉塵，其粉塵返回混料造粒，成品包裝。
[0023]本發明的生態緩釋肥與單純的尿素相比，氮素損失少，活化了土壤養分，中微量元素等營養元素以絡合態逐漸釋放，穩、勻、足、適地供給作物營養需要，從而提高了化肥利用率。腐植酸鹽還是一種抗旱劑，能夠促進根系發育，提高根系活力，使根系吸收較多的水分和養分，減少植物葉片的氣孔張開強度，減少葉面蒸騰，從而降低植株體內氧化酶活性及其他代謝活動，刺激生理代謝，促進生長發育，如能促使種子提早發芽，刺激根系伸長。另外甲殼素、腐植酸鹽還可以降解農藥殘留毒性，減少農業環境污染。
[0024]綜上所述，該產品無論在經濟上還是在社會效益上具有較大的意義，并將隨著國家可持續性發展戰略的深入實施和國內外相關行業對環保肥料認識的普遍提高，高效緩釋肥將會發揮它的優勢，為全社會創造更大的效益。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[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；【具體實施方式】:
[0028]實施例1
[0029]1、試驗材料
[0030]尿素:N≥46%，水分≥2% ;
[0031]一水硫酸鋅:Zn≥ 31.8% ;
[0032]草炭:有機質含量45~55%，水分20~28% ;
[0033]風化煤:有機質含量50~55%，水分20~30% ;
[0034]凹凸棒土:細度325目，水分10% ；
[0035]甲殼素；
[0036]2、制備方法
[0037]方法一、尿素粉碎復混造粒法該方法是將尿素粉碎，與經過活化處理的草炭或風化煤、凹凸棒土等添加劑在配料盤拌勻后，用皮帶輸送機送入造粒盤，在造粒盤上噴水成球，成球后經烘干、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，班產量不到25噸，所造顆粒表面粗糙，綜合造粒成本達65元/噸。
[0039]方法二、顆粒尿素復混造粒法將顆粒尿素直接與風化煤、凹凸棒土、微量元素復混后，在造粒盤上噴水造粒，經烘干、冷卻、過篩(如圖2所示)。
[0040]使用該方法，有40%的顆粒尿素被風化煤包裹，有30~45%的尿素不與風化煤結合，仍為裸露的白色，有30 %為多顆粒尿素成團，成品率低于45 %，煤耗達75kg/T，班產量小于20T，綜合成本率達68元/噸。
[0041]方法三、風化煤包裹經粘合劑潤濕的尿素
[0042]工藝方法如下(如圖3所示):
[0043]I草炭，風化煤的活化處理
[0044]在草炭、風化煤中加入10%的活化劑，放置3 — 5天。
[0045]II中微量元素螯合反應
[0046]將中微量元素的無機鹽與腐植酸反應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送入烘干機，調整進風溫度160~200°C，出風溫度35~45 °C，進行烘干、冷卻。
[0051]V過篩、包裝
[0052]從烘干機出來的物料不經冷卻機直接過篩，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]產量一定時，進風溫度的高低決定了產品水分含量的高低，以5%的水分為適中的含量。溫度與產品水分含量的關系如下表:[0055]表1進風溫度與產品水分含量
[0056]
【權利要求】
1.一種生態緩釋肥，其制備原料包括基礎原料尿素，包裹劑為含水風化煤和/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，優選為14-18kg/T緩釋肥；凹凸棒土的用量為100~150kg/T緩釋肥；風化煤含水量25-35%。
2.根據權利要求1所述的生態緩釋肥，所述的緩釋肥還包括中微量元素的無機鹽一水硫酸鋅12-20kg/T緩釋肥，一水硫酸鋅以與腐植酸反應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，風化煤的活化處理 在草炭、風化煤中加入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送入烘干機，調整進風溫度130~150°C，出風溫度35~45 °C，進行烘干、冷卻； (4)過篩、包裝 從烘干機出來的物料不經冷卻機直接過篩，去除少量粉塵，其粉塵返回混料造粒，成品包裝。
4.根據權利要求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】C05G3/00GK103936520SQ201410175807
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】邵建華 申請人:白銀市桔瑞生物科技有限公司