專利名稱：一種緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氮素肥料，具體地說是一種在尿素表面涂層生化抑制劑的 緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料及其制備工藝。 背秉技術(shù)
普通氮素肥料肥效期短，肥料氮素利用率低，尿素氮的總體利用率只
有30~35%，氮素的淋失、揮發(fā)、地表徑流等損失較多，肥料施入的經(jīng)濟(jì) 效益較低，造成資源的巨大浪費(fèi)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的增加,，同時(shí)產(chǎn)生地下水 和土壤面源的污染，引起溫室氣體效應(yīng)和水體的富營(yíng)養(yǎng)化，使生態(tài)環(huán)境惡 化。為減輕和解決這些問題，在加強(qiáng)和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的技術(shù)管理的同 時(shí)，需通過改進(jìn)肥料的自身性能，延長(zhǎng)肥料的有效作用時(shí)間，減緩其在土 壤中的轉(zhuǎn)化強(qiáng)度，從而提高肥料利用率，特別是氮肥的利用率。
目前工業(yè)所生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)施用的普通尿素都是速溶肥料，在水和土壤中 溶解轉(zhuǎn)化很快。尿素施入土壤后在土壤中的脲酶作用下很快轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮， 大量的銨態(tài)氮是土壤PH值迅速升髙，氨揮發(fā)增加；在通氣狀況良好的土壤 中，在土壤硝化細(xì)菌的作用下發(fā)生硝化作用，銨態(tài)氮在很短的時(shí)間內(nèi)就轉(zhuǎn) 化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，硝態(tài)氮在土壤中極易淋失，亞硝態(tài)氮也會(huì)以氮的 氧化物的形式呈氣態(tài)損失，造成肥料氮的大量損失，從而降低了肥料氮的 利用率。
現(xiàn)有技術(shù)顯示，在常溫下，尿素氮肥在土壤中在脲酶的作用下水解的 時(shí)間一般在3天左右，而沒有脲酶存在，則需要30年才能水解完全。因此
向尿素中添加脲酶抑制劑抑制土壤中脲酶活性是減緩尿素水解、延長(zhǎng)尿素 肥效期的簡(jiǎn)便而有效方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提髙尿素肥料的氮素利用率、顯著延 長(zhǎng)尿素水解和轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮時(shí)間的緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料及其制備工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下肥料成分尿素、 生化抑制劑、粘合劑以及有機(jī)溶劑，所述生化抑制劑為脲酶抑制劑和硝化 抑制劑，脲酶抑制劑為N-丁基硫代磷酰三胺、N-丁基磷酸三酰胺或N -甲基吡咯烷酮；硝化抑制劑為雙氟胺；粘合劑為丙烯酸樹脂與乙基 纖維素的共聚物或乙基纖維素；有機(jī)溶劑為工業(yè)乙醇、乙醚；所述肥料 成分的重量份數(shù)比為尿素脲酶抑制劑硝化抑制劑粘合劑-l: 0.00625-0.01: 0.005-0.02: 0.05-0.1，以及5-10ml有機(jī)溶劑。
所述的粘合劑中丙烯酸樹脂與乙基纖維素的重量份數(shù)比為1: 0.1-0.3。
所述的尿素含氣量為46%-46. 3%,顆粒粒徑為0. 5-4. 5mm。
所述緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料的制備工藝為將混合有生化抑制劑、粘合 劑以及有機(jī)溶劑的懸浮溶液通過流化床均勻噴涂在流化狀態(tài)下的成型尿素 顆粒表面，得到緩釋尿素肥料；其中流化床中的進(jìn)風(fēng)溫度為6'0~75X:， 壓縮空氣壓強(qiáng)0. 35 ~ 0. 65Pa，噴頭霧化壓0. 05 ~ 0.15Pa。
本發(fā)明專利具有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 本發(fā)明肥料中添加脲酵抑制劑與硝化抑制劑雙氟胺(DCD)，使脲酶 抑制劑與DCD作用原理互補(bǔ)，充分發(fā)揮兩種生化抑制劑的作用功效；使尿 素肥效期明顯延長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了一次基施氮肥可滿足作物整個(gè)生長(zhǎng)季對(duì)氮素的 需要，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)省工、省時(shí)。
2. 采用本發(fā)明的肥料可顯著提髙尿素氮肥的氮素利用率，其利用率可 提高30% ~50%。
3. 本發(fā)明對(duì)于尿素二次加工而言，操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。
4. 生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好的特點(diǎn)。對(duì)于尿素二次加工而言，本技術(shù)生 產(chǎn)1噸本發(fā)明尿素產(chǎn)品只在原有尿素成本基礎(chǔ)上增加2.7% ~4.5%成本； 本發(fā)明在尿素工業(yè)化生產(chǎn)過程中添加抑制劑，在原有尿素成本基礎(chǔ)上只增 加1.6%~3.1%成本。同時(shí)本發(fā)明釆用的原料脲酶抑制劑與硝化抑制劑都 是廉價(jià)、高效、原料易得、無污染。
5. 本發(fā)明與現(xiàn)有添加單一抑帝i劑尿素的技術(shù)相比，具有抑制尿素氮水 解和轉(zhuǎn)化的雙重作用。同時(shí)也克服了以前的產(chǎn)品主要采用氫醌(對(duì)苯二酚) 作脲酶抑制劑及其降解產(chǎn)物污染環(huán)境的弊端，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好的緩釋尿素 的生產(chǎn)。
6. 效果好，本發(fā)明的緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料施入土壤中可保持尿素含量 25~30天以上，延長(zhǎng)尿素肥效期63~70天，肥料總有效期達(dá)到120 ~ 135 天。
7. 本發(fā)明克服了直接包膜肥料生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)，氮素進(jìn)入土壤后轉(zhuǎn) 化快、養(yǎng)分易流失的缺點(diǎn)，成本在同類尿素肥料中是最低的。在有效時(shí)問 上完全可以代替肥效期相對(duì)較短的包膜肥料。
8. 本發(fā)明的緩釋、長(zhǎng)效肥料適用于各種作物，并且對(duì)后荏作物具有一 定效果。
9. 本發(fā)明的緩釋尿素可進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，在尿素合成工業(yè)化生產(chǎn)中的 操作工藝流程，是在尿素熔融狀態(tài)的流程裝置前增設(shè)生化抑制劑混合物的 加入裝置，無需對(duì)其他流程進(jìn)行改進(jìn)，通過此裝置向尿素中添加本發(fā)明的 生化抑制劑以及植物油的混合溶液即可。易于進(jìn)行工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
說明書附困


圖1為本發(fā)明緩釋尿素肥料制備工藝的流化床工藝流程結(jié)構(gòu)圖。 標(biāo)號(hào)為l.噴射塔、2.肥料進(jìn)料口、 3.廢氣排出口， 4，霧化噴頭、5. 流量控制器、6.進(jìn)風(fēng)通道、7.熱交換器、8.孔板流量計(jì)、9.鼓風(fēng)機(jī)、10.液 罐、Tl.進(jìn)風(fēng)溫度計(jì)、Tz.物料溫度計(jì)、T3,排風(fēng)溫度計(jì)、SL.熱交換方向
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1:
制備緩釋尿素原料為以IOO份尿素顆粒為基準(zhǔn)，0.0625份N-丁基 硫代磷酰三胺、2份DCD、 5份丙烯酸樹脂與乙基纖維素共聚物、工業(yè)乙醇 溶液500ml;其中尿素顆粒中含氮46. 3%、粒徑為0. 5i腦，丙烯酸樹脂與乙
基纖維素的重量份數(shù)比為1: 0.1。 制備方法
1 )配制懸浮溶液將5份丙烯酸樹脂與乙基纖維素的共聚物溶入500ml 工業(yè)乙醇溶液中，再將0.0625份N-丁基硫代磷酰三胺與2份I)CD混合均 勻后加入，攪拌均勻的共聚物組成混合懸浮溶液，待用。
2 )利用流化床涂布技術(shù)(參見
圖1 )，將配制好的混合懸浮溶液置于液 灌10中，同時(shí)將100份中含氮46. 3%的尿素顆粒由肥料進(jìn)料口 2注入噴射
塔1中進(jìn)行流化，而后隨流化床的運(yùn)行將懸浮溶液通過流量控制器5由霧 化噴頭4均勻地涂布在尿素顆粒表面，最終制得含氮43.2%的緩釋、長(zhǎng)效 尿素肥料。其中流化床運(yùn)行的參數(shù)為進(jìn)風(fēng)溫度60'C,壓縮空氣壓強(qiáng)0.35 Pa，噴頭霧化壓0. 05Pa。 實(shí)施例2:
制備緩釋尿素原料為以IOO份尿素顆粒為基準(zhǔn)，1份N-丁基磷酸三 酰胺、0.5份DCD、 6份丙烯酸樹脂與乙基纖維素共聚物、乙醚溶液50()，nl; 其中尿素顆粒中含氮46.3%、粒徑為lmm，丙烯酸樹脂與乙基纖維素的重量 份數(shù)比為1: 0.15。
制備方法
1)配制懸浮溶液將6份丙烯酸樹脂與乙基纖維素共聚物溶入500ml 乙醚溶液中，再將l份N-丁基磷酸三酰胺與0. 5份DCD混合均勻后加入， 攪拌均勻的共聚物組成混合懸浮溶液，待用。
2 )將配制好的混合懸浮溶液置于液灌10中，同時(shí)將IOO份中含氮46. 3% 的尿素顆粒由肥料進(jìn)料口 2注入噴射塔1中進(jìn)行流化，而后隨流化床的運(yùn) 行將懸浮溶液通過流量控制器5由霧化噴頭4均勻地涂布在尿素顆粒表面， 最終制得含氣43.4%的緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料。其中流化床運(yùn)行畚數(shù)為進(jìn) 風(fēng)溫度60'C，壓縮空氣壓強(qiáng)O. 35 Pa，噴頭霧化壓0. 05Pa。
實(shí)施例3:
制備緩釋尿素原料為以IOO份尿素顆粒為基準(zhǔn)，份N-甲.基吡咯烷 酮、2份DCD、 IO份丙烯酸樹脂與乙基纖維素共聚物、工業(yè)乙醇溶液100Uml; 其中尿素顆粒中含氮46.1%、粒徑為2mm，丙烯酸樹脂與乙基纖維素的重量 份數(shù)比為1: 0.3。
制備方法
1 )配制懸浮溶液將10份丙烯酸樹脂與乙基纖維素共聚物溶入1000ml
工業(yè)乙醇溶液中，再將l份N -甲基吡咯烷酮與2份DCI)混合均勻后加入， 攪拌均勻的共聚物組成混合懸浮溶液，待用。
2 )將配制好的混合懸浮溶液置于液灌10中，同時(shí)將1 OO份中含氮46.1% 的尿素顆粒由肥科進(jìn)料口 2注入噴射塔1中進(jìn)行流化，而后隨流化床的運(yùn) 行將懸浮溶液通過流量控制器5由霧化噴頭4均勻地涂布在尿素顆粒表面， 最終制得含氮40.9%的緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料。其中流化床運(yùn)行參數(shù)為進(jìn) 風(fēng)溫度75"C，壓縮空氣壓強(qiáng)0.65 Pa，噴頭霧化壓0. 15Pa。
實(shí)施例4:
制備緩釋尿素原料為以100份尿素顆粒為基準(zhǔn)，0.5份N-丁基硫代 磷酰三胺、1份DCD、 8份乙基纖維素、工業(yè)乙醇溶液800ml;其屮尿素顆 粒中含氮46.2%、粒徑為3mm。
制備方法
l)配制懸浮溶液將8份乙基纖維素溶入800ml工業(yè)乙醇溶液中，再 將0. 5份N - 丁基硫代磷酰三胺與1份DCD混合均勻后加入，攪拌均句的共 聚物組成混合懸浮溶液，待用。
2 )將配制好的混合懸浮溶液置于液灌10中，同時(shí)將IOO份中含氮46. 2% 的尿素顆粒由肥料進(jìn)料口 2注入噴射塔1中進(jìn)行流化，而后隨流化床的運(yùn) 行將懸浮溶液通過流量控制器5由霧化噴頭4均勻地涂布在尿泉顆粒表面， 最終制得含氮42.2%的緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料。其中流化床運(yùn)行參數(shù)為進(jìn) 風(fēng)溫度701C，壓縮空氣壓強(qiáng)0.45 Pa，噴頭霧化壓0. 10 Pa。
權(quán)利要求
1.一種緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料，其特征在于肥料成分尿素、生化抑制劑、粘合劑以及有機(jī)溶劑，所述生化抑制劑為脲酶抑制劑和硝化抑制劑，脲酶抑制劑為N-丁基硫代磷酰三胺、N-丁基磷酸三酰胺或N-甲基吡咯烷酮；硝化抑制劑為雙氰胺；粘合劑為丙烯酸樹脂與乙基纖維素的共聚物或乙基纖維素；有機(jī)溶劑為工業(yè)乙醇、乙醚；所述肥料成分的重量份數(shù)比為尿素∶脲酶抑制劑∶硝化抑制劑∶粘合劑＝1∶0.00625-0.01∶0.005-0.02∶0.05-0.1，以及5-10ml有機(jī)溶劑。
2. 按權(quán)利要求1所述的緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料，其特征在于所述的粘 合劑中丙烯酸樹脂與乙基纖維素的重量份數(shù)比為1: 0.1-0.3。
3. 按權(quán)利要求1所述的緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料，其特征在于所述的尿 素含氮量為46%-46. 3%，顆粒粒徑為0. 5-4. 5mm。
4. 一種按權(quán)利要求1所述的緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料的制備工藝，其特征 在于將混合有生化抑制劑、粘合劑以及有機(jī)溶劑的懸浮溶液通過流化床 均勻噴涂在流化狀態(tài)下的成型尿素顆粒表面，得到緩釋尿素肥料；其中 流化床中的進(jìn)風(fēng)溫度為60~751C，壓縮空氣壓強(qiáng)O. 35-0，65Pa，噴頭霧化 壓0. 05~0.15Pa。
全文摘要
本發(fā)明涉及氮素肥料，具體地說是一種在尿素表面涂層生化抑制劑的緩釋、長(zhǎng)效尿素肥料及其制備工藝。肥料成分尿素、生化抑制劑、粘合劑以及有機(jī)溶劑，所述工藝將混合有生化抑制劑、粘合劑以及有機(jī)溶劑的懸浮溶液通過流化床均勻噴涂在流化狀態(tài)下的成型尿素顆粒表面，得到緩釋尿素肥料。本發(fā)明的肥料充分發(fā)揮兩種生化抑制劑的作用功效；使尿素肥效期明顯延長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了一次基施氮肥可滿足作物整個(gè)生長(zhǎng)季對(duì)氮素的需要，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)省工、省時(shí)。生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好，本發(fā)明制備工藝對(duì)于尿素二次加工而言，操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，可進(jìn)行工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C05C9/00GK101108781SQ20061004725
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者李東坡, 武志杰, 陳利軍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所