具有低磷矿粉含量的硫基肥料组合物制造技术

提供了肥料组合物，其包含硫和磷矿粉。该肥料组合物可以是受控释放的肥料，其包含元素硫、磷矿粉和溶胀材料。磷矿粉在该肥料组合物中以少量存在，例如是5重量%或者更低。该肥料组合物可以通过将熔融元素硫与磷矿粉混合，并且冷却该混合物来生产。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供了肥料组合物，其包含硫和磷矿粉。该肥料组合物可以是受控释放的肥料，其包含元素硫、磷矿粉和溶胀材料。磷矿粉在该肥料组合物中以少量存在，例如是5重量%或者更低。该肥料组合物可以通过将熔融元素硫与磷矿粉混合，并且冷却该混合物来生产。【专利说明】具有低磷矿粉含量的硫基肥料组合物
本专利技术一般性地涉及包含磷矿粉(rock phosphate)和元素硫的肥料组合物，及其制造方法。更具体地，本专利技术的一些方面涉及受控释放的肥料组合物，其包含元素硫、磷矿粉和溶胀材料。
技术介绍
在农业产业中，使用肥料来为植物提供养分，它们通常通过土壤传递给植物。肥料可以颗粒或者锭剂(pastille)形式加入到土壤中，例如，从存储和散播能力的角度看这是有利的。硫是必需的植物养分，其包含在肥料组合物中来改善作物性能，并且被认为是次要养分。磷是必需的植物主要养分，并且大量包含在肥料中来改善作物性能。一些肥料通过使用磷酸二铵(DAP)和磷酸一铵(MAP)来引入磷酸盐。这样的肥料通常不能用于被认定为有机的作物，这是因为磷酸铵组分是用酸处理过的。美国专利4547213号公开了将磷矿粉以相对较大的量用在肥料组合物中来为土壤提供足够的磷酸盐养分。
技术实现思路
元素硫必须由土壤中存在的微生物转化成硫酸盐，然后才能够为植物所用。在这个过程中，由于形成了硫酸，硫会使土壤的pH降低或者使土壤酸化。磷矿粉不溶于水，并且在磷可利用之前必须使其溶解。当磷矿粉与元素硫共存时，微生物对元素硫的分解(breakdown)能够使磷矿粉酸化,并且使磷转化成植物可利用的磷酸盐形式。专利技术人已经发现使磷矿粉酸化能够进一步提高微生物将元素硫转化成植物可利用的硫酸盐形式的活性。因此，将元素硫与相对少量的磷矿粉组合的肥料组合物能够提供与植物可利用的硫酸盐的可利用率相关的协同效应。此外，除上述外，具有磷矿粉的元素硫基肥料可用于被认定为有机的作物，因为元素硫和磷矿粉在制造过程中都没有用酸处理。在一方面，本专利技术涉及有机和无机肥料组合物，其包含至少50重量％的元素硫；和0.01-5重量％的磷矿粉。在另一方面，本专利技术涉及制造包含硫和磷矿粉的肥料组合物的方法，该方法包括将熔融的元素硫与磷矿粉混合，其中磷矿粉占该混合物的0.1-5重量％ ;以及冷却该混合物以获得肥料组合物。【专利附图】【附图说明】图1是例示用于生产肥料组合物的示例性方法的示意图；和 图2是例示用于借助旋转成型机来生产肥料锭剂的示例性方法的示意图。【具体实施方式】本文所述的肥料组合物包含元素硫和少量(例如5重量％或者更低)的磷矿粉。在肥料组合物包含硫和少量磷矿粉的一个优点是磷矿粉的酸化有助于硫微生物分解成植物可利用的硫酸盐。因此，能够提高来自例如受控释放的肥料的硫酸盐的可利用率。此外，仅将少量的磷矿粉混入到含硫肥料中能够有利于更精确的土壤管理，因为能够更容易地调控土壤中植物可利用的硫量，而不显著影响土壤中的磷量。硫组分可以作为元素硫来提供。如同下文结合肥料锭剂的生产所论述的，元素硫可以熔融形式提供并与其他肥料组分混合。元素硫可以是至少大约95%，至少大约99%或者至少大约99.5%纯度。硫可以构成肥料组合物的大部分(即，至少大约50重量％)，并且可以形成该肥料的基质，其他组分分散在其中。在一些方面，以元素硫的重量计，硫在肥料组合物中的存在量可以是大约40至大约95重量％，大约60至大约90重量％，大约70至大约95重量％或者大约80至大约90重量％。在本文中使用时，术语“大约”应理解为将所述范围稍微加宽，以包括可能由已知的测量误差、肥料组合物的复合或者原材料组合物中的可预期变化导致的值。磷矿粉(也称作磷酸盐岩或者磷灰岩)通常是非碎屑型(nondetrial)的沉积岩，其包含大量的带有磷酸盐的矿物。本专利技术的磷矿粉中的磷酸盐或者磷含量没有特别限制。通常，磷矿粉中的磷酸盐含量是至少大约15%。但是，在一些磷矿粉来源中，岩石中的磷酸盐含量可以超过大约20重量％的水平，或者甚至高到大约75重量％的磷酸盐。因此，磷矿粉中磷酸盐的含量可以是大约15至大约75重量％，大约20至大约65重量％，大约20至大约35重量％，或者大约35-50重量％。该磷矿粉的总磷含量，即通过AOAC 2.3.02 (OfficialMethods Of Analysis Of AOAC International,第 17 版，1998)作为 P2O5 所测得的含量,可以是大约5%至大约50%，大约10%至大约40%，或者大约20%至大约30%。该磷矿粉可利用的磷含量，即通过AOAC 2.3.14作为P2O5所测得的含量，可以是大约0.5%至大约20%，大约1%至大约10%或 者大约2%至大约6%。磷矿粉中的磷酸盐成分可以各种形式存在，包括但不限于磷灰石，例如氟磷灰石(Ca5(PO4)3F)、羟基磷灰石(Ca5(PO4)3OH)和氯磷灰石(Ca5 (PO4) 3C1)，和化学溶解的磷酸盐矿物，例如来自于火成岩和变质岩。本专利技术的磷矿粉可以是任何类型的磷矿粉。一些通常形式的磷矿粉可以包括各种石灰岩和泥岩，它们是常见的带有磷酸盐的岩石。沉积磷酸盐岩通常可以在海床上和接近页岩、燧石、石灰岩、白云岩和某些情况下接近砂岩处找到。该磷矿粉还可以包括包含磷灰石的疗效泥(peloid)、鮞状岩(oolite)、化石(fossil)和碎屑岩(clast)。一些形式的磷矿粉可以经干燥和/或煅烧。煅烧通常可以在大约1480 °F至大约1520 °F的温度进行。可选择地，取决于磷矿粉的来源，可以存在有机物，并且在一些情况下该磷矿粉可以加热到大约1400 °F至大约1600 °F的温度来除去有机材料。以加入到肥料组合物中的磷矿粉量计，本专利技术所提供的肥料组合物可以包含大约0.01至大约5重量％的磷矿粉，和在一些实施方案中可以包含大约0.05至大约2重量％，大约0.1至大约1.0重量％和大约0.25至大约0.5重量％的磷矿粉。因为磷矿粉的磷含量小于100%,因此肥料组合物中元素磷的含量低于前述范围。基于这些相对低浓度的磷矿粉，能够从肥料组合物中作为植物养分加以利用的磷量将非常低。事实上，根据许多管辖区域(jurisdiction)的法规，可利用的磷酸盐含量可能低于使该肥料标记为含磷酸盐肥料所需的阈值限度。但是，如上所述，将低浓度的磷矿粉包含在肥料组合物中提高了土壤中微生物将元素硫分解成硫酸盐的活性。就此而言，令人意外地发现少量的磷矿粉能够显著提高本文所述的硫酸盐可利用率。磷矿粉优选基本上均匀地混入到肥料组合物中，例如，它可以基本上均匀地分散在硫基质中，使得在取样中磷矿粉含量的变化不大于10% (例如5mg的取样可以在4.75mg至5.25mg变化)。所期望的均匀性可以通过如下来实现:确保肥料组分的充分混合和使用具有足够细的平均粒度的磷矿粉。基本均匀的分布可以提供植物可溶性硫酸盐从肥料中的更好预测的提高的受控释放。 在与肥料组合物的元素硫组分混合之前对原料磷矿石进行研磨。采掘的磷矿石可以制成水浆，并且在球磨机或者棒磨机中湿磨。该浆体然后可以在大约250 °?的直燃式(direct-fired)干燥机中干燥,在此磷矿粉的水分含量会从大约10至大约15%降本文档来自技高网...

【技术保护点】
肥料组合物，其包含：(i)至少50重量%的元素硫；和(ii)0.01‑5重量%的磷矿粉。

【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，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