一種脲醛緩釋復合肥的生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種脲醛緩釋復合肥的生產方法，屬于肥料制造【技術領域】，目的是在生產脲甲醛緩釋肥料的過程中，加入一定量鉀肥、磷肥和催化劑，在強酸條件下經一步反應合成脲甲醛復合肥料漿，通過噴漿造粒，篩分、冷卻制得成品。催化劑的用量為尿素總質量的0.2～2％。在反應過程中還可添加五水硫酸銅、七水硫酸鋅、硼砂等原料，滿足農作物對中微量營養元素的需求。該方法具有操作工藝簡單、生產靈活、成本低等優點，所得產品營養齊全，具有顆粒均勻圓整、強度大、養分高、緩效性可調整等特點。因此，本發明在生產工藝和經濟上均有較大優勢。
【專利說明】一種脲醛緩釋復合肥的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種脲醛緩釋復合肥的生產方法，屬于肥料制造【技術領域】，具體涉及到的是以尿素、甲醛溶液、氯化鉀(或硫酸鉀)、磷酸一銨等為原料制造脲醛緩釋復合肥的技術方法。
【背景技術】
[0002]緩釋肥料又稱緩效肥料，其肥料中含有養分的化合物在土壤中釋放速度緩慢或者養分釋放速度可以得到一定程度的控制以供作物持續吸收利用。相對于速效肥，緩釋肥料養分釋放緩慢，肥效長期、 穩定，可以極大提高肥料的利用率。國內外生產和使用的緩釋肥料一般分為三大類:(I)物理型緩釋肥料，主要通過改變肥料的物理性狀而制成，如各種大顆粒肥料、涂層肥料等；(2)化學型緩釋肥料，即通過化學合成的方法將肥料直接或間接與其他物質化合、聚合生成難溶性或難降解性聚合物，改變了原肥料的化學性質，如脲甲醛、丁烯叉二脲、草酰胺等；(3)生物化學型緩釋肥料，該類肥料是通過在肥料中添加各種抑制劑來改變土壤生物化學條件，抑制土壤微生物和相應酶類的活性，間接達到延緩肥料的釋放速度，如添加脲酶抑制劑和硝化抑制劑的長效尿素、長效碳酸氫銨等。
[0003]脲甲醛緩釋肥是由尿素和甲醛在特定條件下反應生成的化學型緩釋肥料，它不是單一的化合物，而是由不同鏈長與分子量的甲基尿素混合而成，主要成分包含亞甲基二脲、二亞甲基三脲、三亞甲基四脲、四亞甲基五脲、五甲基六脲等系列縮合物。肥料施入土壤后，在水解與微生物侵襲的雙重作用下緩慢地釋放其養分，使肥效期延長、肥料利用率提高。其中，速效養分與緩效養分的比例適合，對土壤、地下水、地表水以及大氣等環境因子的危害大大減少。但是，脲甲醛作為單純的氮肥，如果單獨施用于土壤中將很難達到平衡施肥的目的。
[0004]脲甲醛復合肥是尿素與甲醛在高溫下反應生成脲甲醛肥料，再與磷酸一銨以及鉀肥混合造粒所形成的復合肥料，屬于肥料中高端產品，營養齊全，集高效、長效、緩釋和控釋于一體，主要應用于高爾夫球場草坪。目前，脲甲醛復合肥的生產工藝已有很多報道，制備方法主要有三種:(I)粉末或粒狀的脲醛緩釋肥料直接加入到復合肥中；(2)脲醛懸浮液加入到復合肥中；(3)在復合肥液中分別加入尿素和甲醛單體，反應制得脲醛緩釋復合肥。前兩種方法制備的脲甲醛復合肥均為脲甲醛和復混肥料的物理混合，存在產品質量不夠均勻、穩定的缺點，并且生產的復合肥顆粒抗壓強度低，容易結塊，不利于存儲和運輸。在復合肥液中分別加入尿素和甲醛單體反應制得脲醛緩釋復合肥的報道中，采用的是“兩步法”:第一階段在復合肥液中，以適當摩爾比的尿素和甲醒，在弱堿性或中性條件下加熱，進行羥甲基化反應；第二階段在微酸性條件下縮聚反應直至終點。該方法生產的產品質量好，但生產工藝復雜，生產成本高。而在強酸條件下，在復合肥液中加入尿素、甲醛溶液經一步反應制得脲甲醛復合肥的技術，國內外沒有報道。

【發明內容】
[0005]本發明目的是以尿素、鉀肥、磷肥和甲醛溶液為原料，加入一定量催化劑，在強酸條件下經一步反應合成脲甲醛復合肥料漿，通過噴漿造粒，篩分、冷卻制得成品。催化劑的用量為尿素總質量的0.2~2%。該方法具有操作工藝簡單、生產靈活、成本低等優點，所得產品營養齊全，具有顆粒均勻圓整、強度大、養分高、緩效性可調整等特點。
[0006]本發明是這樣實現的:將25~40份尿素、130~250份水、15~25份氯化鉀(或硫酸鉀)和8~25份磷酸一銨加入反應釜中，常溫下攪拌使其溶解得到混合溶液，攪拌速度為300~500r/min，再將18~35份質量濃度為36%~38 %的甲醛溶液加入到反應釜中，加入一定量催化劑，攪拌，升溫至30~50°C，用磷酸或硫酸將溶液PH值調為0.5~4，保溫反應20min~4h，得到脲甲醛復合肥料漿，將復合肥料漿用泵送入噴漿造粒干燥機中造粒，經篩分、冷卻，合格顆粒經包裝即得成品。
[0007]本發明制得的脲甲醛緩釋復合肥的粒徑在I~4_。在實際生產中，也可按照產品粒徑要求確定其范圍。
[0008]本發明中造粒與干燥一體化，物料在造粒干燥機中內返料。干燥后的粒狀脲甲醛復合肥經篩分后，粒徑小于I毫米的不合格粒子直接返回造粒機進行造粒，大于4mm的粒子經粉碎后返回造 粒機內重新造粒，合格的粒子則冷卻包裝制得成品。返料與成品的比例為I ~1.5: I。
[0009]本發明在反應過程中還可添加硫酸銅、硫酸鋅、硼砂等原料，滿足農作物對中微量營養元素的需求，并起到調理土壤的作用。
[0010]本發明所用催化劑為六次甲基四胺、三乙醇胺、硼酸鈉和亞硫酸鈉中的種或一種以上的混合物，加入量以重量百分含量計，占尿素總質量的0.2~2%。
[0011 ] 本發明中尿素N含量為46 %，氯化鉀中K2O含量為60 %，硫酸鉀中K2O含量為50 %，磷酸一銨中N含量為11%, P2O5含量為44% ;尿素和甲醒的摩爾比為1.2~1.8: I ;調節溶液PH值用的磷酸質量濃度為85 %，硫酸質量濃度為98 %。
[0012]與現有技術相比，本發明工藝技術具有以下優點:
[0013]I該發明找到一種利用化學合成法生產脲甲醛緩釋復合肥的新方法，利用該工藝生產脲甲醛復合肥并用于農業生產未見報道。
[0014]2營養齊全，養分利用率高。普通肥料的養分利用率為30%，脲甲醛緩釋復合肥的養分利用率為50%，養分控制釋放，滿足農作物整個生長期對氮磷鉀養分的需求，對農作物不造成傷害，無污染、綠色環保；還可根據市場需求，添加農作物必須的中微量元素，滿足農作物對中微量元素的需求。
[0015]3本發明工藝流程短、操作方便、能耗低、生產成本低。產品不易結塊，質量均勻，顆粒圓整，表面光滑，強度高。因此，本發明在生產工藝和經濟上均有較大優勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為一種脲醛緩釋復合肥的生產工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0017]通過以下實例，對本發明的工藝方法進行描述。但是，實例不是對本發明的限制。
[0018]實例I。[0019]將358kg份尿素、1800kg水、200kg氯化鉀和136kg磷酸一銨加入反應釜中，常溫下攪拌使其溶解得到混合溶液，攪拌速度為350r/min，再將305kg質量濃度為36%~38%的甲醛溶液加入到反應釜中，加入Ikg催化劑，攪拌，升溫至30°C，用磷酸將溶液PH值調為1，保溫反應40min，得到復合肥料漿，將混合料漿用泵送入噴漿造粒干燥機中造粒，干燥后的粒狀脲甲醛復合肥經篩分、冷卻后，粒徑小于I毫米的不合格粒子直接返回造粒機進行造粒，大于4_的粒子經粉碎后返回造粒機內重新造粒，合格的粒子經包裝制得成品。所得產品規格為18-6-12，返料與成品的比例為1.1: I。
[0020]實例2。[0021]將272尿素、2000kg水、200kg硫酸鉀和227kg磷酸一銨、2kg五水硫酸銅、4kg七水硫酸鋅、2kg七水硫酸鎂和2kg硼砂加入反應釜中，常溫下攪拌使其溶解得到混合溶液，攪拌速度為400r/min，再將288kg質量濃度為36%~38%的甲醛溶液加入到反應釜中，加入3kg催化劑，攪拌，升溫至45°C，用硫酸將溶液PH值調為2.5，保溫反應2h，得到復合肥料漿，將混合料漿用泵送入噴漿造粒干燥機中造粒，干燥后的粒狀脲甲醛復合肥經篩分、冷卻后，粒徑小于I毫米的不合格粒子直接返回造粒機進行造粒，大于4mm的粒子經粉碎后返回造粒機內重新造粒，合格的粒子經包裝制得成品。所得產品規格為15-10-10，返料與成品的比例為1.2: I。該肥料中含有鎂硫中量元素和銅鋅硼微量元素。
【權利要求】
1.一種脲醛緩釋復合肥的生產方法，其特征在于該方法為:將25~40份尿素、130~250份水、15~25份氯化鉀(或硫酸鉀)和8~25份磷酸一銨加入反應釜中，常溫下攪拌使其溶解得到混合溶液，攪拌速度為300~500r/min，再將18~35份質量濃度為36%~38%的甲醛溶液加入到反應釜中，加入一定量催化劑，攪拌，升溫至30~50°C，用磷酸或硫酸將溶液PH值調為0.5~4，保溫反應20min~4h，得到脲甲醛復合肥料漿，將復合肥料漿用泵送入噴漿造粒干燥機中造粒，經篩分、冷卻制得成品。
2.一種如權利要求1所述的脲醛緩釋復合肥的生產方法，其特征在于本發明所用催化劑為六次甲基四胺、三乙醇 胺、硼酸鈉和亞硫酸鈉中的一種或一種以上的混合物，加入量以重量百分含量計，占尿素總質量的0.2~2%。
【文檔編號】C05G3/00GK103936524SQ201410191821
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】張文輝, 萬亞珍, 谷守玉, 梅丹丹 申請人:河南力浮科技有限公司