一种保水型脲醛缓释复合肥料的制备方法技术

技术编号:11270562 阅读:88 留言:0更新日期:2015-04-08 17:07
本发明专利技术涉及一种保水型脲醛缓释复合肥料的制备方法,包括步骤:(1)制脲甲醛缩合物溶液;(2)制淀粉接枝共聚物;(3)将氮磷钾肥混合置于造粒机中加热至60~85℃,添加脲甲醛缩合物溶液、淀粉接枝共聚物至造粒机中进行混合造粒,使脲甲醛缩合物、淀粉接枝共聚物混合包覆在颗粒肥料的表面,本发明专利技术的保水型脲醛缓释复合肥料实现了养分在土壤中的缓慢释放,一方面大大提高肥料利用率,提高了肥料利用率,另一方面,脲甲醛缩合物和淀粉接枝共聚物交联后形成的保水缓释层可以明显的改善保水能力,又能够吸附游离甲醛,提高土壤水稳性团粒含量,提高土壤肥力,改善土壤质量控制氮磷钾素营养的释放速度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及,包括步骤:(1)制脲甲醛缩合物溶液;(2)制淀粉接枝共聚物;(3)将氮磷钾肥混合置于造粒机中加热至60~85℃,添加脲甲醛缩合物溶液、淀粉接枝共聚物至造粒机中进行混合造粒,使脲甲醛缩合物、淀粉接枝共聚物混合包覆在颗粒肥料的表面,本专利技术的保水型脲醛缓释复合肥料实现了养分在土壤中的缓慢释放,一方面大大提高肥料利用率,提高了肥料利用率,另一方面,脲甲醛缩合物和淀粉接枝共聚物交联后形成的保水缓释层可以明显的改善保水能力,又能够吸附游离甲醛,提高土壤水稳性团粒含量,提高土壤肥力,改善土壤质量控制氮磷钾素营养的释放速度。【专利说明】
本专利技术涉及,属于肥料生产领域。
技术介绍
中国是一个农业大国,农业的发展又离不开水与肥,而中国是世界上最大的化肥 生产和消费国,同时,又是一个水资源十分短缺的国家。据统计,我国的人均水资源占用率 仅为世界平均值的四分之一,同时,从1996?2008间的肥料使用统计数据可以看出,我国 的肥料使用量呈大幅增长模式,但是粮食的增产率却没有达到同级水平。出现这一现象的 原因呈现出多方面,肥料和水利用率降低下是导致增产效应下降的重要原因。提高水和肥 料利用率,减少施肥和水用量,节省施肥劳动力,显得尤为重要。"以肥调水、以水促肥",充 分发挥水肥协同效应,提高作物抗旱能力和水、肥利用效率,可有效节约经济成本并改善生 态环境。保水型缓/控释肥通过对养分释放率的调控而使之与作物养分吸收基本相同步, 可以大大提高肥料养分利用率和水资源利用率,减少农业面源污染,符合国家可持续发展 战略的要求,因此保水型缓控释肥料的发展对于中国农业的可持续发展具有重要的意思。 目前,国内外缓控释肥的研究发展已经到了一个较高的高度,工艺日趋成熟。比如 有机聚合物包裹控释肥、硫包衣尿素、脲甲醛缓释肥等品种的缓控释肥,但缓控释肥的养分 释放主要受温度与温度的影响,因此在干旱地区的发展受到了很大的限制,所以开发新型 施用方便、适合大田作物推广的具有保水功能的缓释肥料具有重要的现实意义。 中国专利文献CN101391905A (200810225221. 3)公开了一种脲醛肥料与脲醛复合 肥料及其制备方法,包括如下步骤:1)将淀粉与水混合,糊化得到淀粉糊,淀粉与水的质量 比为淀粉:水=1 : 5-20 ;2)向所述淀粉糊中加入尿素和甲醛;在PH值为10. 5-13、温度为 65-80°C的条件下反应30-120分钟,得到溶液I ;所述尿素与所述甲醛的摩尔比为2-4 : 1, 优选为2.45 : 1;所述尿素与所述淀粉的质量比为30-60 : 1,优选为45 : 1;所述PH值 优选为10. 5-11,所述温度优选为65-70°C,所述反应的时间优选为60-120分钟;3)向所述 溶液I中加入吸附剂和硫酸溶液,混匀得到脲醛肥料浆料,固化得到脲醛肥料。但上述中国 专利文献大多阐述了脲醛肥料的化学合成方法、与常规肥料的物理掺混等,缺乏脲醛肥料 与常规肥料在生产工艺装置方面的系统结合与优化。 中国专利文献200710052235. 5公开了一种保水缓/控释肥料及其制备方法、中国 专利文献03153942. 4公开了一种保水缓释肥料、中国专利文献201210090652. X公开了一 种木葡聚糖包膜保水缓释肥、中国专利文献2014102710005公开了一种保水肥料及其制备 方法等,上述公开的保水肥料只是简单的物理掺混,制得的保水肥料保水效果差,保水缓释 相互影响,导致保水缓释效果变弱。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供,本 专利技术的工艺流程简单、易操作,适用于连续化大规模生产,以降低生产成本、提高产量。 本专利技术的技术方案如下: -种保水型脲醛缓释复合肥料的制备方法,该制备方法步骤如下: (1)在反应釜中加入水及氧化淀粉后升温至60°C?90°C糊化15?30分钟,加入 尿素及浓度为30?40wt %的甲醒水溶液,搅拌溶解后调pH值至8. 5?8. 8,升温至60? 65°C,恒温反应60?70分钟,然后调pH值至5. 4?5. 1,恒温65?68°C反应45?50分 钟;再调节PH值至中性,终止反应,得脲甲醛缩合物溶液;水的加入量为尿素质量的1. 5? 4倍,甲醛水溶液中的甲醛:尿素的摩尔为1 : (1.2?1.6),氧化淀粉的加入量为尿素质量 的8?10% ; (2)在反应荃中加入水及淀粉后加热糊化,淀粉与水的质量比为:1:5?15,加入 丙烯酸和丙烯酰胺单体,所述淀粉与丙烯酸的质量比为:1 : (〇. 1?〇. 3),所述淀粉与丙烯 酰胺的质量比为:1 : (〇. 01?〇. 03),然后加入引发剂、交联剂及矿物土,引发剂的用量为淀 粉质量的〇. 1?1%,交联剂的用量为淀粉质量的〇. 02?0. 5%,矿物土的用量为淀粉质量 的1?10%,在氮气保护下恒温搅拌,直至反应结束,反应温度为60°C?85°C,反应时间为 0. 5?2h,终止反应,调节PH值至中性,洗涤、过滤后制得淀粉接枝共聚物; (3)将氮磷钾肥混合置于造粒机中加热至60?85°C,在肥料颗粒表面喷上雾化水 将颗粒表面润湿,添加步骤(1)制得的脲甲醛缩合物溶液、步骤(2)制得淀粉接枝共聚物至 造粒机中进行混合造粒,使脲甲醛缩合物、淀粉接枝共聚物混合包覆在颗粒肥料的表面,交 联后的脲甲醛缩合物和淀粉接枝共聚物作为肥料的保水缓释层,脲甲醛缩合物溶液:淀粉 接枝共聚物的质量比为:(1?1. 5) : (0. 3?0. 8),150?200°C烘干30?45分钟,冷却至 35°C以下,最后筛分出2. Omm?4. 5mm的保水脲醛缓释复合肥,混合造粒后保水缓释层占保 水脲醛缓释复合肥总量的8?14%,即得保水型脲醛缓释复合肥料。 根据本专利技术,优选的,步骤(1)、(2)中用碱性物质pH值至8.5?8.8或中性,碱性 物质为固体硼砂或20wt %的氢氧化钾水溶液;调pH值至5. 4?5. 1是用酸性物质调节,所 述的酸性物质为20wt%稀硫酸、20wt%磷酸或20wt%硼酸,尿素的含氮量为46wt%。 根据本专利技术,优选的,步骤(2)中的淀粉糊化温度为70°C?90°C,糊化时间为 15?20分钟,所述的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉或木薯淀粉。 根据本专利技术,优选的,步骤(2)中丙烯酸加入前先用氢氧化钾中和丙烯酸,碱化度 为60%?90%,丙烯酰胺加水配制成水溶液,将中和后的丙烯酸与丙烯酰胺水溶液混合后 加入反应釜中与糊化后的淀粉混匀。 根据本专利技术,优选的,步骤(2)中淀粉与丙烯酸的质量比为:1 :0. 1,淀粉与丙烯酰 胺的质量比为:1 : (〇· 015?0· 025)。 根据本专利技术,优选的,步骤(2)中所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾,交联剂为 Ν,Ν' -亚甲基双丙烯酰胺,矿物土为蒙脱土、凹凸棒土或高岭土等。 根据本专利技术,优选的,引发剂的用量为淀粉质量的0. 2?5%,交联剂的用量为淀 粉质量的〇. 2?0. 3%,矿物土的用量为淀粉质量的5?8%。 根据本专利技术,优选的,所述的步骤(3)中所述的氮磷钾原料为尿素、硫酸铵、磷酸 一铵、氯化钾本文档来自技高网
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一种保水型脲醛缓释复合肥料的制备方法

【技术保护点】
一种保水型脲醛缓释复合肥料的制备方法,该制备方法步骤如下:(1)在反应釜中加入水及氧化淀粉后升温至60℃~90℃糊化15~30分钟,加入尿素及浓度为30~40wt%的甲醛水溶液,搅拌溶解后调pH值至8.5~8.8,升温至60~65℃,恒温反应60~70分钟,然后调pH值至5.4~5.1,恒温65~68℃反应45~50分钟;再调节PH值至中性,终止反应,得脲甲醛缩合物溶液;水的加入量为尿素质量的1.5~4倍,甲醛水溶液中的甲醛:尿素的摩尔为1∶(1.2~1.6),氧化淀粉的加入量为尿素质量的8~10%;(2)在反应釜中加入水及淀粉后加热糊化,淀粉与水的质量比为:1:5~15,加入丙烯酸和丙烯酰胺单体,所述淀粉与丙烯酸的质量比为:1:(0.1~0.3),所述淀粉与丙烯酰胺的质量比为:1:(0.01~0.03),然后加入引发剂、交联剂及矿物土,引发剂的用量为淀粉质量的0.1~1%,交联剂的用量为淀粉质量的0.02~0.5%,矿物土的用量为淀粉质量的1~10%,在氮气保护下恒温搅拌,直至反应结束,反应温度为60℃~85℃,反应时间为0.5~2h,终止反应,调节PH值至中性,洗涤、过滤后制得淀粉接枝共聚物;(3)将氮磷钾肥混合置于造粒机中加热至60~85℃,在肥料颗粒表面喷上雾化水将颗粒表面润湿,添加步骤(1)制得的脲甲醛缩合物溶液、步骤(2)制得淀粉接枝共聚物至造粒机中进行混合造粒,使脲甲醛缩合物、淀粉接枝共聚物混合包覆在颗粒肥料的表面,交联后的脲甲醛缩合物和淀粉接枝共聚物作为肥料的保水缓释层,脲甲醛缩合物溶液:淀粉接枝共聚物的质量比为:(1~1.5):(0.3~0.8),150~200℃烘干30~45分钟,冷却至35℃以下,最后筛分出2.0mm~4.5mm的保水脲醛缓释复合肥,混合造粒后保水缓释层占保水脲醛缓释复合肥总量的8~14%,即得保水型脲醛缓释复合肥料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曹奇领范玲超张营郭宗端王震
申请(专利权)人:金正大生态工程集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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