CN105001023B - 硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥，它是100kg直径2‑4.5mm尿素颗粒，加入转筒型包膜机中，预热至40‑45℃，喷洒粘结剂硫酸脲1‑10kg，混匀后，喷洒1‑20kg硅酸盐粉，冷却，喷涂1‑10kg温度50‑60℃的封固助剂（固蜡和液蜡混合物），冷却至室温，重复包被2‑3次；所述的粘结剂硫酸脲，是在每1‑10kg尿素中缓慢加入1‑2kg 90‑98wt% 的浓硫酸，在反应罐中反应制得。本发明采用硫酸脲硅酸盐缓释膜，经实验证明具有良好的缓释作用，缓释过程中，缓释膜不塌陷，易降解。硫酸脲具有微酸性，适用范围比硫包尿素更广。硫酸脲包膜实现了双膜双控作用，具有高效、环保和低成本等优点。

Description

硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥及其制备方法

技术领域

本发明属农业生产资料，具体涉及硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法。

背景技术

化肥的施用，使全球粮食产量不断增长，不论在发达国家还是在发展中国家都是最快、最主要的粮食增产措施，为世界人口提供着粮食保障。然而，我国化肥的利用率不高，当季氮肥利用率仅为35%。据***粮食及农业组织的资料显示，1980年至2002年中国的化肥用量增长了61%，而粮食产量只增加了31%。低的肥料利用率，肥效逐年下降等原因，使施肥量逐年增加，造成了严重的资源浪费、环境污染和经济损失。因此，科学研究者们力求在保证粮食产量的同时，最大限度地减少肥料损失，提高化肥利用率，研制高效长效的缓释化肥，是农业面临的一项迫切任务。

美国作物营养协会(AAPFCO)对缓释肥料的定义为：所含养分在施肥后能缓慢被作物吸收利用，且所含养分比速效肥料(硝酸铵、憐酸铵、尿素、氯化钾等)有更长肥效的肥料。欧洲标准委员会(Comite Europeen de Normalisation，CEN)，对评判缓释肥料(TC260／WG4／TFSRF)作了如下说明：若营养释放在25℃，能满足下列3个条件，则该料肥可称为缓释肥料：24h释放不大于15％；28d释放不超过75％；在规定的时间内，至少有75％被释放。

缓释化肥能持久地给予植物生长必须的营养元素，它兼有化肥“速效”、农家肥平和持久的特点，能减少淋溶损失，可提高化肥利用率30%~70%。使用缓释化肥不仅可以避免因过量施用所造成的浪费，还可以节省化肥用量和人力。

缓释肥料可分为三大类 ：即包膜类、包裹类、合成类，其中，包膜型缓释肥料是近年来发展最为迅速的一类，也是缓释肥料中所占比例最大的一类。目前市场上常用的包膜氮素缓释肥料，主要是以树脂、硫磺等为包膜材料包裹尿素而成。

美国TVA公司于1978年硏制生产出了以硫包尿素，其包膜由包硫层、密封层和扑粉层组成。该产品工艺简单，价格适中，可以补充土壤中的硫元素，在无机物包膜肥料中占有重要地位。但硫磺包膜膜层厚，导致氮含量低，且硫磺性能较脆，包膜时易出现裂纹，影响包膜和缓释效果，硫磺的长期使用也会改变土壤的微生物环境，使土壤酸化，在酸性土壤上难以推广。

树脂形成的膜，比硫磺等无机物形成的膜具有更好的阻水性能，包膜表面更光滑更薄，并且不受土壤条件影响，肥料养分的释放速率可以通过聚合物的性质和膜的厚度来控制，因此，缓释效果较好。英国专利 （ GB2011367 A）中公开了一种包膜颗粒肥料及其生产方法，其包膜液是由聚烯烃或乙烯类树脂构成。但树脂材料价格较高，且在土壤中难降解，长期残留于土壤中必然会破坏土壤的物理结构，给环境带来二次污染。

发明内容

本发明的目的是为解决硫磺包膜膜层厚、氮含量低、包膜出现裂纹，树脂膜价格昂贵、难降解的问题，而提供一种硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥。

一种硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥，它是在直径2-4.5mm尿素颗粒上包被了硫酸脲硅酸盐缓释膜；所述的硫酸脲硅酸盐缓释膜是以硫酸脲为粘结剂，硅酸盐粉为骨料制成的膜。

所述的硫酸脲硅酸盐缓释膜外还包被了封固膜，所述的封固膜为蜡膜。

所述的硅酸盐粉为硅酸盐熟料，粒径200-400目；

所述的封固膜为石蜡，所述的石蜡为液蜡和固蜡的混合物，它们的重量百分比分别为20-70%和80-30 %。

本发明的另一个目的是提供硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法，它包括：

1）尿素颗粒包硫酸脲硅酸盐缓释膜

称取100kg直径2-4.5mm尿素颗粒，加入包膜机中，预热至40-45℃，喷洒温度为50-90℃的粘结剂硫酸脲1-10kg，混匀后，喷洒1-20kg硅酸盐粉，冷却至室温；

2）包封固膜

喷涂1-10kg，温度50-60℃的封固助剂，冷却至室温；

所述的粘结剂硫酸脲，是在每1-10kg尿素中缓慢加入1-2kg 90-98wt% 的浓硫酸，在反应罐中反应制得。

所述的封固膜可重复包被2-3次。

本发明提供了硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥，它是100kg直径2-4.5mm尿素颗粒，加入转筒型包膜机中，预热至40-45℃，喷洒温度为50-90℃的粘结剂硫酸脲1-10kg，混匀后，喷洒1-20kg硅酸盐粉，冷却，在尿素颗粒表面包被了硫酸脲硅酸盐缓释膜；然后喷涂1-10kg，温度50-60℃的封固助剂（固蜡和液蜡混合物），冷却至室温，重复包被2-3次；所述的粘结剂硫酸脲，是在每1-10kg尿素中缓慢加入1-2kg 90-98wt% 的浓硫酸，在反应罐中反应制得。本发明采用硫酸脲硅酸盐缓释膜，经实验证明具有良好的缓释作用，缓释过程中，缓释膜不塌陷，易降解。硫酸脲硅酸盐缓释膜既保证了含氮量在36%以上，适用范围也比硫包尿素更广，特别适用于碱性土壤。硫酸脲包膜实现了双膜双控作用，具有高效、环保和低成本等优点。

附图说明

图1为硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥释放曲线图；

图2为尿素颗粒包被第一层硫酸脲硅酸盐缓释膜的20倍显微照片；

图3为尿素颗粒包被第一层硫酸脲硅酸盐缓释膜的45倍显微照片；

图4尿素颗粒包被第二层封固膜的20倍显微照片；

图5尿素颗粒包被第二层封固膜的45倍显微照片。

具体实施方式

实施例一 硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥

硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥，由内至外分别为，直径2-4.5mm尿素颗粒、硫酸脲硅酸盐缓释膜、封固膜；

所述的硫酸脲硅酸盐缓释膜是以硫酸脲为粘结剂，硅酸盐粉为骨料制成的膜；

所述的硅酸盐粉为硅酸盐熟料，粒径200-300目；

所述的封固膜为石蜡，所述的石蜡为液蜡和固蜡的混合物，它们的重量百分比分别为20-70%和80-30 %。

实施例二 粘结缓释剂硫酸脲的制备

1、向10kg尿素中缓慢加入1kg 98wt% 的浓硫酸，在反应罐中反应，得到一种粘稠的硫酸脲溶液，备用。

2、向1kg尿素中缓慢加入1kg 90wt% 的浓硫酸，在反应罐中反应，得到一种粘稠的硫酸脲溶液，备用。

3、向1kg尿素中缓慢加入2kg 98wt% 的浓硫酸，在反应罐中反应，得到一种粘稠的硫酸脲溶液，备用。

4、向5kg尿素中缓慢加入1kg 95wt% 的浓硫酸，在反应罐中反应，得到一种粘稠的硫酸脲溶液，备用。

实施例三 封固剂的制备

将液蜡和固蜡加热至50-60℃混合，它们的重量百分比分别为20-70%和80-30%。

实施例四 硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法

1、尿素颗粒包硫酸脲硅酸盐缓释膜

称取100kg直径2-4.5mm尿素颗粒，加入转筒型包膜机中，预热至40-45℃，喷洒温度为50-90℃的粘结剂硫酸脲1-10kg，混匀后，喷洒1-20kg硅酸盐熟料（吉林省石岭水泥厂），冷却至室温。

2、包封固膜

喷涂1-10kg，温度50-60℃的封固助剂，冷却至室温，重复包被2-3次。

Claims (6)

1.硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥，其特征在于：直径2-4.5mm尿素颗粒包被了硫酸脲硅酸盐缓释膜；所述的硫酸脲硅酸盐缓释膜是以硫酸脲为粘结剂，硅酸盐粉为骨料制成的膜；所述的硅酸盐粉为硅酸盐熟料。

2.根据权利要求1所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥，其特征在于：硫酸脲硅酸盐缓释膜外还包被了封固膜，所述的封固膜为蜡膜。

3.根据权利要求2所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥，其特征在于：所述的硅酸盐粉粒径为200-400目。

4.根据权利要求2或3所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥，其特征在于：所述的封固膜为液蜡和固蜡的混合物，它们的重量百分比分别为20-70%和80-30 %。

5.权利要求2所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法，它包括：

1）尿素颗粒包硫酸脲硅酸盐缓释膜

称取100kg直径2-4.5mm尿素颗粒，加入包膜机中，预热至40-45℃，喷洒温度为50-90℃的硫酸脲粘结剂1-10kg，混匀后，喷洒1-20kg硅酸盐粉，冷却至室温；

2）包封固膜

喷涂1-10kg，温度50-60℃的封固助剂，冷却至室温；

所述的粘结剂硫酸脲，是在每1-10kg尿素中缓慢加入1-2kg 90-98wt% 的浓硫酸，在反应罐中反应制得；

所述的硅酸盐粉为硅酸盐熟料。

6.根据权利要求5所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法，其特征在于：所述的封固膜重复包被2-3次。