CN115894125B - 一种肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种肥料及其制备方法，肥料中氮、五氧化二磷和氧化钾的总含量大于等于45%，且氮含量大于等于15%，其特征在于，含有尿素包合物；所述尿素包合物是尿素包合法提纯植物油中不饱和脂肪酸的产物。本申请可以解决高氮产品易结块的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种肥料及其制备方法。
背景技术
高浓度肥料具有养分含量高，使用方便的优势，可以实现一次性施肥不用追肥，而目前农村劳动力缺乏，因此高浓度肥料深受农户喜爱。以玉米为例，其所需的氮肥量较多，为了满足其生长期的需要，达到一次性施肥不用追肥的目的，通常底肥使用氮含量大于等于20的肥料，提供氮的肥料主要是氯化铵、硫酸铵和尿素，其中氯化铵和硫酸铵溶解度还小些，相对于尿素不那么容易结块，但是他们存在氮含量低的问题，其中农业级氯化铵的氮含量是25%，硫酸铵是20.5%，而高浓度肥料要求总养分大于等于45%，因此它们无法生产氮含量大于等于20%的高浓度肥料，生产氮含量大于等于20%的高浓度肥料必然用到尿素，且尿素的用量比较大，这就导致生产出的肥料极易结块，给使用带来很大的麻烦，尤其现代多数是机械化施肥，这就存在了使用时堵塞施肥管道的问题。
转鼓造粒是向转鼓式造粒机内通入蒸气，在一定温度和湿度的条件下，将肥料原料和辅料粘结造粒，通常使用的蒸汽的压力为4-6Mpa，具有较高的造粒温度。
尿素包合法用于对不饱和油脂的提纯已经得到了广泛的应用，然而其存在了需要对尿素包合物再次处理，以达到尿素重复利用的目的，这就需要用到大量的溶剂对饱和油脂进行萃取，存在了污染环境的问题。
目前尚未有既能解决氮含量大于等于20%的高浓度肥料结块问题，又不影响肥料生产产量的方法；也没有解决尿素包合法提纯不饱和油脂尿素重复利用污染环境的问题。
发明内容
本发明提供一种肥料及其制备方法，解决技术问题是1）氮含量大于等于20%的高浓度肥料结块问题，又不影响肥料生产产量；2）尿素包合法提纯不饱和油脂尿素重复利用污染环境。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种肥料，肥料中氮、五氧化二磷和氧化钾的总含量大于等于45%，且氮含量大于等于20%，含有尿素包合物，所述尿素包合物加入量占肥料总质量的5～10%；所述尿素包合物是尿素包合法提纯植物油中不饱和脂肪酸的产物。
所述植物油是大豆油、玉米油、核桃油和葵花籽油中的一种或几种。
将尿素和溶剂加入到植物油中，在温度为-20～-4℃条件下反应10～20h形成结晶，分离，所收集到的固体即为尿素包合物；
所述溶剂是甲醇或乙醇中的一种或两种。
所述尿素、甲醇和植物油的质量比是2～4:4～10:1。
肥料的制备方法，按照以下步骤进行：
将含有氮、五氧化二磷和氧化钾的肥料原料、辅料和尿素包合物加入到造粒滚筒中，进行造粒，经冷却、筛分、扑粉和包装后，即得肥料；
所述有氮、五氧化二磷和氧化钾的肥料原料是尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾和硫酸钾中的一种或几种；所述辅料是膨润土、凹凸棒土和高岭土中的一种或几种。
含有氮、五氧化二磷和氧化钾的肥料原料、辅料和尿素包合物的质量比为75～95:0～20:5～10；所述扑粉是使颗粒与颗粒之间形成阻隔。
发明具有以下有益技术效果：
1.本申请通过加入尿素包合物的量，可以解决氮含量大于等于20%的高浓度肥料结块问题，又不影响肥料生产。
2.本申请可以解决尿素包合法提纯不饱和油脂尿素重复利用污染环境的问题。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面结合优选实例对本发明的技术方案进行详细的说明。
实施例1
一种肥料，肥料氮-磷-钾配比为25-12-10，具体配方为：磷酸一铵245份，氯化钾160份，尿素440份，氯化铵90份，碳酸氢铵10份，尿素包合物5份，膨润土50份。
所用原料小颗粒尿素N含量46.4，磷酸一铵（N-P2O5）含量9-49，氯化钾（K2O）含量61.3，碳酸氢铵N含量17，氯化铵25，尿素包合物N含量为38，所述含量为质量的百分含量。
所述植物油是大豆油。
将尿素和甲醇加入到植物油中，在温度为-10℃条件下反应12h，形成结晶，分离，所收集到的固体即为尿素包合物；
所述尿素、甲醇和植物油的质量比是2:5:1。
肥料的制备方法，按照以下步骤进行：
将磷酸一铵、氯化钾、尿素（经破碎机粉碎的）、氯化铵、碳酸氢铵、尿素包合物和膨润土加入到造粒滚筒中，在蒸汽作用下，进行造粒，经冷却、筛分后加入占总质量的千分之二的滑石粉，然后包装，即得肥料。
实施例2
一种肥料，肥料氮-磷-钾配比为25-12-10，具体配方为：磷酸一铵245份，氯化钾160份，尿素440份，氯化铵90份，碳酸氢铵10份，尿素包合物8份，膨润土47份。
所用原料小颗粒尿素N含量46.4，磷酸一铵（N-P2O5）含量9-49，氯化钾（K2O）含量61.3，碳酸氢铵N含量17，氯化铵25，尿素包合物N含量为38，所述含量为质量的百分含量。
所述植物油是大豆油。
将尿素和甲醇加入到植物油中，在温度为-10℃条件下反应12h，形成结晶，分离，所收集到的固体即为尿素包合物；
所述尿素、甲醇和植物油的质量比是2:5:1。
肥料的制备方法，按照以下步骤进行：
将磷酸一铵、氯化钾、尿素（经破碎机粉碎的）、氯化铵、碳酸氢铵、尿素包合物和膨润土加入到造粒滚筒中，在蒸汽作用下，进行造粒，经冷却、筛分后加入占总质量的千分之二的滑石粉，然后包装，即得肥料。
实施例3
一种肥料，肥料氮-磷-钾配比为24-8-14，具体配方为：磷酸一铵160份，硫酸钾280份，尿素485份，碳酸氢铵4份，尿素包合物6份，膨润土65份。
所用原料小颗粒尿素N含量46.4，磷酸一铵（N-P2O5）含量9-49，硫酸钾（K2O）含量50.5，碳酸氢铵N含量17，尿素包合物N含量为41，所述含量为质量的百分含量。
所述植物油是玉米油。
将尿素和甲醇加入到植物油中，在温度为-12℃条件下反应15h，形成结晶，分离，所收集到的固体即为尿素包合物；
所述尿素、甲醇和植物油的质量比是3:6:1。
肥料的制备方法，按照以下步骤进行：
将磷酸一铵、硫酸钾、尿素（经破碎机粉碎的）、碳酸氢铵、尿素包合物和膨润土加入到造粒滚筒中，在蒸汽作用下，进行造粒，经冷却、筛分后加入占总质量的千分之一点五的滑石粉，然后包装，即得肥料。
实施例4
一种肥料，肥料氮-磷-钾配比为24-8-14，具体配方为：磷酸一铵160份，硫酸钾280份，尿素485份，碳酸氢铵4份，尿素包合物10份，膨润土61份。
所用原料小颗粒尿素N含量46.4，磷酸一铵（N-P2O5）含量9-49，硫酸钾（K2O）含量50.5，碳酸氢铵N含量17，尿素包合物N含量为41，所述含量为质量的百分含量。
所述植物油是玉米油。
将尿素和甲醇加入到植物油中，在温度为-12℃条件下反应15h，形成结晶，分离，所收集到的固体即为尿素包合物；
所述尿素、甲醇和植物油的质量比是3:6:1。
肥料的制备方法，按照以下步骤进行：
将磷酸一铵、硫酸钾、尿素（经破碎机粉碎的）、碳酸氢铵、尿素包合物和膨润土加入到造粒滚筒中，在蒸汽作用下，进行造粒，经冷却、筛分后加入占总质量的千分之一点五的滑石粉，然后包装，即得肥料。
下面结合试验数据进一步说明本发明的有益效果：
试验一
供试材料
1、材料与方法：
1.1 试验地点：由烟台千朋农业科技有限公司监制生产，检测地点为: 烟台千朋农业科技有限公司仓库。
1.2试验样品：对比1（除未加入尿素包合物外，其它均与实施例1一致）、对比2（除加入尿素包合物的量为3%外，其它均与实施例1一致）、对比3（除加入尿素包合物的量为12%外，其它均与实施例1一致）、实施例1、实施例2、对比4（除未加入尿素包合物外，其它均与实施例3一致）、对比5（除加入尿素包合物的量为3%外，其它均与实施例3一致）、对比6（除加入尿素包合物的量为12%外，其它均与实施例3一致）、实施例3和实施例4。
1.3 试验设计
按对比1（除未加入尿素包合物外，其它均与实施例1一致）、对比2（除加入尿素包合物的量为3%外，其它均与实施例1一致）、对比3（除加入尿素包合物的量为12%外，其它均与实施例1一致）、实施例1、实施例2、对比4（除未加入尿素包合物外，其它均与实施例3一致）、对比5（除加入尿素包合物的量为3%外，其它均与实施例3一致）、对比6（除加入尿素包合物的量为12%外，其它均与实施例3一致）、实施例3和实施例4的方法各生产60吨，统计产率，并进行结块率统计。
产率=成品质量/投入的总物料质量*100%；成品要求粒度为2-4mm占总质量的85%以上；
结块试验为：每个测试各取40包，每包重50kg，以20包为一组，刚好码20个高，做平行，放置40天，取最底下的一袋，两人平行抬高1.2米，自由落体正反各摔一次，拆包，使用2mm和4mm的筛子进行筛，取2mm和4mm的之间的颗粒进行称量，得m1，整袋重为m2，结块率=（m2-m1）/m2*100%。
2.检测结果
产率和结块率结果见表1
由对比1、实施例1和实施例2的数据比较可以看出，尿素包合物的加入对产品的产率有一定影响，但是可以明显降低产品的结块率。
由对比4、实施例3和实施例4的数据比较可以看出，尿素包合物的加入对产品的产率有一定影响，但是可以明显降低产品的结块率。
由对比2、对比3、实施例1和实施例2的数据比较可以看出，对比2中尿素包合物加入量比较少，对产率影响不大，但是其依然存在较高的结块率，其结果不能让人满意，而加入尿素包合物比较多的对比3，虽然可以更好的解决产品结块率的问题，但是其对产率影响较大，这就增加了生产成本，并不可取，发明人认为造成这种现象的可能原因是：由于造粒对应的蒸汽压是4-6Mpa，这就使蒸汽的温度较高，从而在造粒时使加入的物料温度升高，而尿素包合物是可逆反应，在温度较高时有部分的尿素包合物进行分解，释放出了饱和油脂，饱和油脂受其密度的影响会附于肥料的表面，这就存在了三种可能，一种是量过多，如对比3，则由于饱和油脂的覆盖，使水不容易浸湿物料，因此影响到了造粒，从而降低了产率；一种是释放的饱和油脂量不多，如实施例1和实施例2不能对肥料原料粒子（原料的粒子粒度通常小于0.07mm，成品粒子粒度为2-4mm，这就使二者的比表面积不同，原料的比表面积大，成品的比表面积小）形成全覆盖，从而减少了对产量的影响，在造粒过程中，随着成品的产生饱和油脂附着于成品颗粒的表面，形成了油包裹，扑粉后对粉进行粘结，防止粉掉落，从而形成了油包裹和粉的包裹，对颗粒进行了双重保护，从而既不影响产量又可以解决产品结块问题；一种是量非常少，如对比2，既不能对原料包裹也不能对成品颗粒包裹，表现就是不影响产量，也不能表现出优异的防结块效果。
另，由于尿素包合物吸收的是饱和油脂，饱和油脂的化学性质稳定，因此，其释放后包裹于肥料表面具有较好的稳定性，从而可以更好的起到防结块的效果。
同理，对比5、对比6、实施例3和实施例4的数据比较，结果与对比2、对比3、实施例1和实施例2的数据比较类似，原理一致。
综上所述，肥料中氮、五氧化二磷和氧化钾的总含量大于等于45%，且氮含量大于等于20%，含有尿素包合物，所述尿素包合物加入量占肥料总质量的5～10%，既能解决氮含量大于等于20%的高浓度肥料结块问题，又不影响肥料生产的产量。
试验二
供试材料
1、材料与方法：
1.1 试验地点：山东省烟台市栖霞市苏家店镇苏家店村。
1.2 试验样品：对比1（除未加入尿素包合物外，其它均与实施例1一致）、实施例1和实施例2。
1.3 试验设计：将地块相近的6亩地作为试验小区，每小区1亩，准备对比1（除未加入尿素包合物外，其它均与实施例1一致）、实施例1和实施例2各100kg，随机抽取试验小区，每小区基施试验肥料50kg，做平行样，记做样1和样2；播种玉米品种为 隆平206。
1.4 试验检测：玉米产量。
本实验除试验处理不同外，其它试验条件均一致。
2、试验结果
玉米产量见表2
由表2可以看出，尿素包合物的加入并不会影响植物的产量，即没有副作用，方案是可行的，甚至产量略有增加。
Claims (5)
1.一种肥料，肥料中氮、五氧化二磷和氧化钾的总含量大于等于45%，且氮含量大于等于20%，其特征在于，含有尿素包合物，所述尿素包合物加入量占肥料总质量的5～10‰；所述尿素包合物是尿素包合法提纯植物油中不饱和脂肪酸的产物；
所述尿素包合物的制备方法按照以下步骤进行：
将尿素和溶剂加入到植物油中，在温度为-20～-4℃条件下反应10～20h形成结晶，分离，所收集到的固体即为尿素包合物；
所述溶剂是甲醇或乙醇中的一种或两种；
所述肥料的制备方法按照以下步骤进行，将含有氮、五氧化二磷和氧化钾的肥料原料、辅料和尿素包合物加入到造粒滚筒中，进行造粒，经冷却、筛分、扑粉和包装后，即得肥料。
2.如权利要求1所述的肥料，其特征在于，所述植物油是大豆油、玉米油、核桃油和葵花籽油中的一种或几种。
3.如权利要求1或2所述的肥料，其特征在于，所述尿素、溶剂和植物油的质量比是2～4:4～10:1。
4.如权利要求1至3任意一项所述的肥料的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
将含有氮、五氧化二磷和氧化钾的肥料原料、辅料和尿素包合物加入到造粒滚筒中，进行造粒，经冷却、筛分、扑粉和包装后，即得肥料；
所述含有氮、五氧化二磷和氧化钾的肥料原料是尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾和硫酸钾中的一种或几种；所述辅料是膨润土、凹凸棒土和高岭土中的一种或几种。
5.如权利要求4所述的肥料的制备方法，其特征在于，所述扑粉是使颗粒与颗粒之间形成阻隔。
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