含有硫和硼的肥料组合物制造技术

本发明专利技术涉及含有硫和硼的肥料组合物。提供了包含硼和硫的肥料组合物。该肥料组合物可以为包含元素硫、无水含硼化合物和溶胀材料的控制释放肥料。该肥料组合物可以通过混合熔融元素硫与无水含硼化合物以及冷却该混合物来制造。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及含有硫和硼的肥料组合物。提供了包含硼和硫的肥料组合物。该肥料组合物可以为包含元素硫、无水含硼化合物和溶胀材料的控制释放肥料。该肥料组合物可以通过混合熔融元素硫与无水含硼化合物以及冷却该混合物来制造。【专利说明】含有硫和硼的肥料组合物
本公开内容总体上涉及含有硼和硫的肥料，以及制造该肥料的方法。更具体地，本公开内容的各方面涉及含有硫、无水含硼化合物和溶胀材料的肥料组合物。
技术介绍
在农业工业中，肥料用来为庄稼提供通常经由土壤输送至庄稼的养分。肥料可以以颗粒或锭剂形式加入到土壤中，从储存和播散性能的观点来看，这样是有利的。硫为已经包括在肥料组合物中以提高作物生产力(crop performance)的必要庄稼养分。硼也是一种可以改善作物生长和产量的必要庄稼养分。虽然硼缺乏并不是一种影响庄稼的常见病症，但是高降雨量和淋溶土地区很可能具有硼缺乏的作物。例如，英属哥伦比亚和巴西内陆的土壤被认为是硼缺乏的。硼缺乏土壤可能与低作物产量有关。但是，在提高的水平下，认为硼对于庄稼和土壤中存在的必要微生物而言是有毒的。
技术实现思路
本公开内容涉及包括硫和硼的肥料组合物，和更具体地涉及随时间向土壤中释放可控数量的庄稼可用的硫并在湿润时提供更快速的硼可用性的控制释放(controlledrelease)肥料组合物。硫和硼可以被庄稼利用之前，必须通过微生物将硫转化成硫酸盐，并且硼必须变为可溶的。土壤pH影响硼对于庄稼的可用性。庄稼可用的硼在土壤pH降低时升高。硫可能降低PH或使土壤酸化。因此，就硼的可用性而论，特别是在土壤pH高于庄稼生长的最佳范围时，组合硫和硼的肥料组合物可以提供协同作用。此外，如本公开内容中说明的，在硫基肥料组合物中引入硼提高了硫组分的可用性，这将改善作物生产力。硼化合物与硫基肥料的加入伴有严重的困难。例如，在硼酸盐化合物作为硼源加入到熔融的元素硫中时，混合物可能发生闪蒸(flashing)或起泡，使得该组合物不能用于肥料制造机械。特别地，由于粒度、均匀性和释放特性方面的不一致性，难以制造含有硼和硫的颗粒或锭剂肥料。例如，本 申请人:制造这种肥料的尝试不断失败，因为在最终产品中具有不可测量的或极其低的硼含量，据信硼在制造期间从混合物中脱离，或者另外不一致地分布在组合物中。作为这些困难的结果，具有任何可观量硼的硫基肥料在商业上并不可行。用含有硼的肥料和独立的硫基肥料使农田增肥也可能具有问题。特别地，市售硼肥典型地成形为粒度比硫基肥料小的多的极小颗粒。在向田地施加两种肥料时，较小尺寸的硼肥倾向于沉淀到肥料设备(例如进料斗)的底部，导致硼肥在整块地里分布不均。这样可能产生硼“热点”，其对于一些庄稼而言可能是有毒的。在一些方面，本公开内容涉及制造包括硫和硼的肥料组合物的制造方法。该方法包括以下步骤:使熔融的元素硫与无水含硼化合物混合，和冷却该混合物以获得肥料组合物。在其它方面，本公开内容涉及包括硫和硼的肥料组合物，其通过将无水含硼化合物与熔融的元素硫混合制得。 在其它方面，本公开内容涉及控制释放肥料组合物，包括至少50 wt%的元素硫，存在量使得肥料组合物包括以元素硼的重量计0.5至10 wt%的硼的含硼化合物，和在湿润时膨胀的溶胀材料。含硼化合物可以基本均匀地分散在整个肥料组合物中。附图简述 图1为说明制造肥料组合物的示例性步骤的示意图；和 图2为说明用真空圆网机(rotoformer machine)制造肥料锭剂的示例性步骤的示意图。详细说明 本公开内容提供包括硫和硼的肥料组合物。该肥料组合物可以为包括在与水接触时溶胀或膨胀的材料的硫基控制释放速率肥料。硫组分可以以元素硫或含硫化合物的形式提供。如以下关于制造肥料锭剂所讨论的，使用元素硫是优选的，其可以以熔融形式提供并与其它肥料成分混合。如果使用元素硫，其可以为至少约95%，至少约99%或至少约99.5%纯度。硫通常构成肥料组合物的主体(即至少约50 wt%)，可以形成其中分布其它组分的肥料的基质。在一些方面，硫可以以按元素硫重量计，约40%至约95%，约60%至约90%，约70%至约85%，或约80%至约85%的量存在于肥料组合物中。如在此使用的，术语“约”应理解为稍微更宽的范围，包括 可归因于测量中的已知错误、配混肥料组合物，或原料组合物中的预期变化的各值。硼可以以含硼化合物，包括硼酸盐，例如硼砂，和硼酸化合物的形式提供。合适的硼酸盐化合物可以包括盐例如二硼酸盐、三硼酸盐，或四硼酸盐。例如，四硼酸二钠为含硼化合物的一种优选实例。含硼化合物中的元素硼的百分比可以根据含硼化合物、来源、材料的处理以及其它因素而变化。例如，无水四硼酸二钠通常含有约21 wt%或约22 wt%的元素硼。在一些方面，含硼化合物可以是无水的，使得含水量为至少低于约3 wt%，优选至少低于约I wt%。任选，可以在引入到肥料组合物中之前将具有较高含水量的含硼化合物干燥直至上述水平。同样，无水的含硼化合物应在引入到肥料组合物中之前保持干燥，以保持产品的无水特性。在一些方面，无水的含硼化合物可以保持密封在封闭的经调理过的环境中。含硼化合物也可以在与肥料组合物中的其它组分混合之前一直被加热或脱水。关于本公开内容，发现使用无水的含硼化合物能够将硼庄稼养分以一致的、可再现的量引入到硫基肥料中，而不会引起上述闪蒸或起泡问题。硼的一种合适的形式为无水硼砂，四硼酸二钠，其可以商品名DEHYB0R?购自Rio Tinto。DC DEHYB0R?为一种购自RioTinto吸尘器的产品，具有极细筛孔粒度(约270-目)。在一些实施方案中，无水硼砂材料可以具有低于约100微米(μ m)的粒径(其中至少85%的颗粒具有该尺寸)，以及优选低于约75 μ m和低于约55 μ m的粒径。使用这种细硼酸盐颗粒可能是有利的，因为细硼酸盐粉末通常被认为是制造较大筛目尺寸，例如30-目硼酸盐的工艺的废产物。因此，本公开内容包括这种产品废物流的预料不到的用途，有助于更经济和环境友好的操作。肥料组合物可以以元素硼的重量计，包括约0.5 wt%至约10 wt%,约I wt%至约5wt%,约0.5 wt%至约2.5 wt%或约I wt%至约2 wt%的硼。在这里，wt%以元素wt%的形式提供，基于硼原子在组合物中的重量百分比。含硼化合物优选基本均匀地引入到肥料组合物中，例如其可以基本均匀地分散在硫基质中，使得在采样中硼含量变化不超过10%。所需均匀性可以通过确保肥料成分的充分混合以及通过使用与元素硫基质相容的含硼化合物来获得。因为硼是微量养分(micronutrient),施加到土壤中(例如分散在整个田地中)和制造微量养分的较大挑战是确保极少量的这种材料的均匀分布。避免由于不均匀分布的土壤中的“热点”是土壤管理的一个重要特征。为了这一目的，肥料组合物可以为控制释放肥料组合物，包括: (i)硫组分； (ii)硼组分；和 (iii)在湿润时膨胀的溶胀材料。在组合物湿润时，控制释放肥料组合物随着时间以受控的量释放庄稼养分。作为在此使用的术语，“控制释放”意图是涉及硫组分从肥料组合物中逐步释放，以及并不必然涉及硼组分。硼组分可以以受控速率或可不以受控速率释放。控制释放组合物通常以颗粒、本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有硫和硼的肥料组合物的制备方法，该方法包括：混合熔融元素硫和无水含硼化合物；和冷却该混合物以获得所述肥料组合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DP泰勒，RJ瓦拉热涅，GW豪恩，
申请(专利权)人：虎速产品加拿大公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA