中微量元素混合剂及包裹中微量元素肥料的制备方法技术

本发明专利技术涉及中微量元素混合剂及包裹中微量元素肥料的制备方法。中微量元素混合剂中硫磺占50％‑90％，溶胀材料占5％‑20％，硫之外的中微量元素占5％‑45％，制备方法：在液态硫磺中添加中微量元素和溶胀材料并混合均匀。包裹中微量元素肥料的制备方法：将常规颗粒肥料置于具有加热功能的包裹设备中，中微量元素混合剂加热到一定温度后，喷涂在颗粒肥料表面，经冷却固化，在肥料表面形成一层中微量元素膜。本发明专利技术优点：快速、灵活添加中微量元素；解决中微量元素在土壤中均匀分散问题，避免局部中毒；包裹中微量元素材料形成的膜与肥料颗粒结合牢固，不易脱落；可包裹速效与长效相结合的中微量元素材料，利于作物全生长周期对营养的需求。

【技术实现步骤摘要】
中微量元素混合剂及包裹中微量元素肥料的制备方法
本专利技术涉及新型肥料包膜
，具体为中微量元素混合剂及包裹中微量元素肥料的制备方法。
技术介绍
中国农业经历了连续多年的快速发展，取得了举世瞩目的成就。与此同时，粗放的增长模式带来诸多问题：资源快速消耗，环境污染严重，土地资源功能退化等。高养分速效肥料利用率极其低下，肥料流失造成的农业面源污染非常严重。随着我国现代农业技术和农业生产结构的改革与完善，适应我国农业生产需求、环境友好的肥料将会成为我国肥料的主体，肥料产业的发展也会向着肥料养分高效化、肥料施用简便化、肥料成本经济化、环境影响生态化、作物养分平衡化等方向发展。平衡施肥是实现农业高质量发展的关键，作物所需的养分除了氮、磷、钾等元素以外，还有中微量元素和有机肥等，中微量元素对作物的产品和品质都有极大的影响。近年来，国内外围绕中微量元素肥料有越来越多的研究和应用，极大推动了肥料行业的进步。常见的中微量元素有硫、钙、镁、硅、铁、锰、铜、锌、硼、钼等元素，不同于氮磷钾等元素，中微量元素虽然是作物必需的营养元素，但其用量一般比较少，且施用后极易被土壤固定从而失去肥效。为了解决微量元素被固定的问题，市场上出现了螯合态的微量元素肥料，可极大提升肥料利用率，但因其成本偏高，很大程度上影响其推广使用。国内曾经有将微量元素肥料制备成大颗粒状的做法，然而由于中微量元素用量少，必然存在施肥的不均匀问题，且大颗粒肥料会造成土壤局部浓度过高，使土壤和作物中毒。针对上述存在的诸多问题，国内外相关研究者开展了大量关于中微量元素肥料开发和应用的工作。专利WO03/071855A3和专利WO2008/131535A1公开了一种中微量元素肥料的制备方法：将含有铜、锌、锰等微量元素物质制备成细粉，然后包裹到颗粒肥料或种子表面，得到含有中微量元素的肥料或种子。为了实现好的包裹效果，要求细粉最好是325目。当细粉中含有氧化物形态微量元素时，需要同时混入有机酸等酸化剂，以加速微量元素的释放。该技术的缺点是中微量元素细粉的包裹量有限，不能满足肥料升级的需求，同时存在中微量元素细粉包裹后脱粉的现象。专利WO01/87803A1、专利EP2248790A1、专利CN100434399C、专利CN1380879A和专利CN1990434A公开了一种含硫肥料及其制备方法，具体做法是在肥料造粒过程中，将硫和微量元素一层一层分散在颗粒肥料内部。该工艺不仅复杂，而且生产过程不容易控制，最主要的缺点是硫为内部添加方式，生产过程中因有返料产生，存在硫磺爆炸的风险。专利US2014/0216120A1、专利US2014/0109639A1和专利CN103771998A等专利介绍了一种含有中量元素硫、微量元素、磷矿石等物质的肥料，具体做法是将微量元素物质加入液体硫磺中，利用钢带造粒机制备含有中微量元素的硫肥。该技术需要在硫磺中加入吸水材料以加速硫磺的崩解，存在的问题是所制备的颗粒肥料仅含有硫和微量元素，使用过程中由于用量很少，很难实现中微量元素的均匀分布，会造成土壤中局部浓度过高，局部浓度过低甚至没有，尤其在大田作物中使用效果不佳。专利US8679219B2介绍了一种含硫肥料及其制备方法，具体表现为用分散研磨机将硫磺粉与磷酸等液体研磨，最终得到微米级粒径的硫磺颗粒，然后加入其它肥料组分，除去多余水分后造粒，制备成含有硫磺的颗粒肥料。该技术中硫磺湿磨可以减少粉尘，降低硫磺爆炸风险，但存在问题是该工艺流程较长，操作繁琐，不易控制，成本过高。专利US4857098、专利WO2008/103728A1、专利WO2015/070496A1、专利CN100516003C、专利CN101805235B、专利CN103553849A、专利CN104496691A、专利CN104108977A和专利CN106316620A等专利涉及到硫包衣尿素和硫包衣硫镁肥，以提高尿素的利用率，最终实现尿素的缓释和控失。为了更好的达到这个要求，一般需要在硫包衣外面再包裹一层封闭剂物质，最外层的封闭剂一般是石蜡、烃类蜡、改性聚合蜡、天然蜂蜡、脲醛树脂、高分子聚合物等物质。硫包衣尿素中的硫元素主要作用是包衣阻隔，与封闭剂协同以达到尿素缓释效果。然而，当硫包衣尿素施于土壤后，随着尿素的溶出，硫会以“包衣壳”形式存在，其分解释放较慢，不利于硫的利用。且添加的石蜡、烃类蜡、改性聚合蜡、天然蜂蜡、脲醛树脂、高分子聚合物等物质及其使用后存在不降解、环境污染等缺陷及风险。专利CN102811979A和专利CN105367235A公开了一种微量营养元素肥料的制备方法：在磷铵、过磷酸钙、重过磷酸钙等磷酸盐肥料上涂覆隔离层，然后将一种或多种微量营养元素粘附于隔离涂层外面。隔离涂层的作用是避免微量元素与磷酸盐发生化学反应，隔离涂层的材料要求与磷酸盐和微量元素均不发生反应，常用的有聚乙烯亚胺类聚合物、尿素、硫酸铵、硫酸钾、硫酸镁、硫酸钙、元素硫、硅酸盐等物质。该技术包裹的微量营养元素存在脱粉风险，同时，包裹了微量元素后的肥料具有加剧结块的风险。为了使肥料可以自由流动，使用前还需要在肥料中添加1％左右的滑石。上述中微量元素肥料的相关研究和应用，很大程度上推动了肥料行业的进步。中微量营养元素对作物的生长发育具有不可替代的重要作用，因此，如何简单、快捷、高效率、安全地实现中微量元素的添加具有十分重要的意义。在常规肥料的基础上，最大化中微量营养元素的价值和使用效率，以达到中微量元素和大量元素的协同和平衡。
技术实现思路
本专利技术目的为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种中微量元素混合剂及包裹中微量元素肥料的制备方法，本技术可以快速将常规肥料升级为含一种或多种中微量元素的新型肥料，可以添加的双效态的中微量元素有硫、钙、镁、硅、铁、锰、铜、锌、硼、钼等元素。本专利技术快速、灵活添加中微量元素；解决纯中微量元素颗粒剂在土壤中难以均匀分散造成作物中毒的问题；以添加溶胀材料的方式，加快硫磺膜层的崩解成硫磺微粒，解决块状硫磺粒径太大，难以被作物吸收的问题；此方式形成的中微量元素膜与肥料颗粒结合牢固，不易脱落；可包裹速效与长效相结合的中微量元素材料，利于作物全生长周期对营养的需求。不同于常规的在肥料中添加单质硫的方法，其多采用在造粒时内添加硫，此种方式会在生产过程中产生返料，硫粉尘极易在系统中累积，存在爆炸的风险，而本专利技术只需要利用外部包膜的方式，包膜后即得成品，安全性更高。不同于硫包衣缓释尿素，本专利技术中利用硫为载体，将中微量元素包裹在肥料表面，且中微量元素混合剂同时包含水易溶型和水难溶型两种，水易溶型元素可以快速释放，快速满足作物生长需求。与此同时，在包膜层中加入溶胀材料，能将中微量元素崩解成微粒，极易被作物根系吸收，另一方面硫磺会在土壤硫细菌的作用下转化成硫酸，活化水难溶型微量元素，如此实现中微量元素速效和缓效的平衡，更好的满足作物整个生长周期的养分需求。不同于纯中微量元素颗粒剂，其微量元素浓度过高，极易造成作物局部中毒。本专利技术中的中微量元素是以包膜形式喷涂在颗粒肥料表面，微量元素的含量可控，浓度合适。与此同时，本专利技术制备的中微量元素包膜肥料施在土壤中后，中微量元素膜层在溶胀材料的作用下，遇水会崩解成微粒，均匀分散在土壤中，避免作物了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中微量元素混合剂，由中微量元素和溶胀材料组成，各组分按质量百分比计，其特征在于：混合剂中硫磺占比50％‑90％，溶胀材料占比5％‑20％，硫之外的中微量元素质量占比5％‑45％，制备方法为：将硫磺加热至液态，在液态硫磺中添加中微量元素和溶胀材料并混合均匀，即得中微量元素混合剂。

【技术特征摘要】
1.中微量元素混合剂，由中微量元素和溶胀材料组成，各组分按质量百分比计，其特征在于：混合剂中硫磺占比50％-90％，溶胀材料占比5％-20％，硫之外的中微量元素质量占比5％-45％，制备方法为：将硫磺加热至液态，在液态硫磺中添加中微量元素和溶胀材料并混合均匀，即得中微量元素混合剂。2.如权利要求1所述的中微量元素混合剂，其特征在于：所述中微量元素为含有硫、钙、镁、硅、铁、锰、铜、锌、硼、钼元素的单质、氧化物或无水化合物中的一种或几种。3.如权利要求1所述的中微量元素混合剂，其特征在于：所述的溶胀材料为壳聚糖、纤维素、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或几种。4.如权利要求3所述的中微量元素混合剂，其特征在于：所述溶胀材料的分子量为5000-100000。5.如权利要求1所述的中微量元素混合剂，其特征在于：所述中微量元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仁宗，王瑞，操素芬，吴初柱，孙金艳，
申请(专利权)人：湖北富邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42