用于向基于硝酸铵的颗粒提供无机涂层的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于向基于硝酸铵(AN)的颗粒(特别是用作肥料的基于硝酸铵的颗粒)提供无机涂层的方法以及用于基于硝酸铵的颗粒的无机涂层本身。所述方法包括以下步骤：a)向所述颗粒施用水含量小于50重量%的液体浓缩的矿物酸，以便至少在颗粒的外表面溶解硝酸铵，使得得到酸化的颗粒抓紧层，和b)向步骤a)的颗粒施用粉末形式的固体矿物碱，以便与颗粒的抓紧层反应，以涂布酸化的颗粒表面；其中粉末形式的固体矿物碱与浓缩的矿物酸的化学计量比等于或大于5:1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种用于向基于硝酸铵(AN)的颗粒(特别是用作肥料的基于硝酸铵的颗粒)提供无机涂层的方法以及用于基于硝酸铵的颗粒的无机涂层本身。这样的无机涂层适用于为粒状肥料提供常量营养素、微量营养素或它们的组合。此外，其赋予基于硝酸铵的颗粒期望的性质，例如抗结块性质、抗膨胀性质和耐热循环性。本专利技术还涉及一种粒状基于硝酸铵的肥料，其包含涂布的基于硝酸铵的颗粒，例如金属颗粒和/或粒料，在所述涂层中具有常量营养素和/或微量营养素。专利技术背景本专利技术涉及一种用于向基于硝酸铵的颗粒(特别是用作肥料的基于硝酸铵的颗粒)提供无机涂层的方法。这样的无机涂层适用于为粒状肥料提供常量营养素、微量营养素或它们的组合。植物可通过施用粒状肥料得到常量营养素、微量营养素或它们的任何组合等营养素。常量营养素通常分为一级营养素(氮、磷、硫和钾)和二级营养素(钙、镁和硫)。微量营养素(也称为微量元素)包括硼、氯、铜、铁、锰、钼和锌。作为第一目标，本专利技术涉及供应适用于为粒状肥料提供微量营养素的无机涂层。作为第二目标，本专利技术涉及供应无机涂层，所述无机涂层适用于为粒状肥料提供常量营养素、微量营养素或它们的任何组合。目前，存在提供具有常量营养素、微量营养素或它们的组合的粒状肥料的不同的可能性。第一个可能性是在肥料颗粒的制造过程期间(例如在形成肥料颗粒之前)在肥料中加入常量营养素、微量营养素或它们的组合。该可能性的缺点在于，加入的常量营养素或微量营养素组分和存在的酸或其它材料之间的一些反应可使得一些常量营养素或微量营养素不能用。当例如氧化锌(ZnO)与磷酸(H3PO4)接触时，形成不溶性Zn3(PO4)2，使得常量营养素或微量营养素不能用。第二个可能性是使用常量营养素或微量营养素的非含水溶液，例如其中加入氧化镁(MgO2)、氧化锌(ZnO)、氧化硼(B2O3)、另一种矿物碱或它们的任何组合的基于油的溶液，在肥料颗粒上涂布常量营养素或微量营养素。然而，向粒状肥料加入油导致肥料稀释。此外，肥料颗粒变粘并且具有降低的流动性。另外，通过在涂层中使用油，碳的量升高，因此提高粒状肥料的爆炸敏感度。第三个可能性是将肥料颗粒与常量营养素或微量营养素的特定的颗粒物理共混。在该情况下，得到通常具有不同尺寸的颗粒的共混物，导致颗粒分离。当由农民在田野上铺展这样的共混物时，得到加入的营养素的不均匀分布。第四个可能性是形成常量营养素或微量营养素的含水溶液并在肥料颗粒上喷洒这些。当在吸湿颗粒例如硝酸铵(AN)颗粒上施用所述含水溶液时，这些颗粒将吸收含水溶液的水，导致自由流动的肥料颗粒膨胀，降解，或者在最坏的情况下，变为湿泥。现有技术US3,419,379A(Goodale等人，1968)公开了一种用于硝酸铵(NH4NO3)粒料的耐水涂层，其中所述粒料首先用干燥剂像超磷酸(H3PO4)、硫酸酐(SO3)或发烟硫酸(HNO3)涂布。湿粒料随后与等摩尔或化学剂量比的碱性材料(例如NH3(气体)、MgO或CaO)接触。酸与碱性材料的反应产物围绕粒料产生涂层，防止它们结块，并且在与潮湿土壤接触时延迟它们的溶解。由于使用等摩尔比，碱性材料被强酸反应掉，以产生例如由硫酸钙、磷酸钙、硫酸镁等组成的密封盐层。所公开的涂层中没有一个包含微量营养素。在商品植物中使用所述干燥剂是麻烦的，并且还未在商业上使用，并且其特别指示酸或碱组分均不可与硝酸铵颗粒反应。所公开的涂层中没有一个包含微量营养素。FR2686861A(Thüring，1993)描述了一种涂布程序，其通过固体胶囊密封粒状肥料而代替常规的涂布。其提供具有更好保护的肥料，并且比传统的涂层更有效地防止其结块。如下进行涂布程序：通过用矿物碱(例如氧化镁、氧化钙或氧化钡)形式的第一试剂喷雾粒状肥料，接着用第二试剂(例如磷酸、硫酸、硝酸或柠檬酸)的含水溶液，该第二试剂与第一试剂反应，以形成金属盐的固体胶囊。矿物碱以2-3倍化学剂量的量使用。根据该专利文件，避免含水酸与粒料之间的接触，以防止酸与粒料形成浆料。JP2002-316888A(SumitomoChemicalCOLtd)公开了一种类似的方法和产品，其中粒状产品首先用矿物粉末(例如高岭土、滑石、硅藻土、活性粘土、硅砂、膨润土、沸石和绿坡缕石粘土)涂布，且随后用选自磷酸、硫酸和硝酸的液体涂布。在WO99/15480A1(NorskHydro，1997)中，公开了用于涂布粒状肥料的方法，其中所述方法包括以下步骤：在粒状肥料上施用矿物酸(例如磷酸、硫酸、硝酸等)的含水溶液和矿物碱(例如氧化镁、氧化钙、氧化钡、白云石或两种或更多种的混合物)，以便降低灰尘形成和在处理和储存期间结块。该组合处理仅实施一次，以在粒状肥料上形成金属盐或金属盐的混合物的含有营养素的壳。在粒状肥料上施用的矿物酸和矿物碱之间的重量比为1.0-1.5。可行的是向壳加入有色颜料和微量营养素。虽然在WO99/15480中声明该方法适用于基于硝酸铵的肥料，例如NPK、NK、AN、CAN或尿素，但是当该方法施用于硝酸铵肥料(例如AN和CN)时出现困难，由于作为该方法中的第一步，将水(作为矿物酸的含水溶液)施用于颗粒，导致吸湿硝酸铵从含水溶液吸收所述水，因此颗粒降解，最坏的情况下，产生淤泥。注意到，在WO99/15480中，仅基于NPK17-17-17给出实例。然而，以上方法中没有一个给出令人满意的结果。因此，需要提供解决上述问题的改良的方法，用于在粒状基于硝酸铵的肥料中掺入常量营养素或微量营养素或它们的组合。专利技术详述本专利技术人现在已经认识到可提供用于基于硝酸铵的颗粒的无机涂层，一方面，其基于使用仍含有一些水(特别是小于50重量%的水)的浓缩的酸，另一方面，基于使用非化学剂量的量的碱和酸组分，其中碱组分的量超过酸组分的量。根据本专利技术的第一方面，公开了用于向基于硝酸铵的颗粒提供无机涂层的方法，所述方法包括以下步骤：a)向所述颗粒施用水含量小于50重量%的液体浓缩的矿物酸，以便至少在颗粒的外表面溶解硝酸铵，使得得到酸化的颗粒抓紧层，和b)向步骤a)的颗粒施用粉末形式的固体矿物碱，以便与颗粒的抓紧层反应，以涂布酸化的颗粒表面；其中粉末形式的固体矿物碱与浓缩的矿物酸的化学计量比等于或大于5:1。在本专利技术的上下文中，化学剂量比定义为与另一量的第二化合物(碱)完全反应的第一化合物(酸)的量的比率。当1摩尔的第一化合物与1摩尔的第二化合物反应时，化学剂量比等于摩尔比。当2摩尔的第一化合物与1摩尔的第二化合物(碱)反应，特别是酸和碱反应以形成盐时，化学剂量比等于摩尔比的两倍。不束缚于理论，本专利技术人认为，通过根据本专利技术的方法，向颗粒施用水含量小于50重量%的液体浓缩的矿物酸的步骤部分溶解基于硝酸铵的颗粒的外层，而不会溶解颗粒和产生淤泥，因此产生抓紧层或“活性”层，而通过向颗粒施用粉末形式的固体矿物碱的随后的步骤，粉末形式的固体矿物碱的颗粒与抓紧层反应，并且通过抓紧层中的酸和矿物碱组分之间形成的盐“胶合”于基于硝酸铵的颗粒的表面。因为仅粉末形式的固体矿物碱的颗粒的表面反应，即使具有非常小的颗粒，反应也从不是化学剂量的，并且相对于酸组分，矿物碱组分将过量存在。根据本专利技术的一个实施方案，粉末形式的固体矿物碱与用于抓紧层的浓缩的矿物酸的化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于向基于硝酸铵的颗粒提供无机涂层的方法，所述方法包括以下步骤：a) 向所述颗粒施用水含量小于50重量%的液体浓缩的矿物酸，以便至少在颗粒的外表面溶解硝酸铵，使得得到酸化的颗粒抓紧层，和b) 向步骤a)的颗粒施用粉末形式的固体矿物碱，以便与颗粒的抓紧层反应，以涂布酸化的颗粒表面；其特征在于，所述粉末形式的固体矿物碱与浓缩的矿物酸的化学计量比等于或大于5:1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.03 NO 201402711.用于向基于硝酸铵的颗粒提供无机涂层的方法，所述方法包括以下步骤：a)向所述颗粒施用水含量小于50重量%的液体浓缩的矿物酸，以便至少在颗粒的外表面溶解硝酸铵，使得得到酸化的颗粒抓紧层，和b)向步骤a)的颗粒施用粉末形式的固体矿物碱，以便与颗粒的抓紧层反应，以涂布酸化的颗粒表面；其特征在于，所述粉末形式的固体矿物碱与浓缩的矿物酸的化学计量比等于或大于5:1。2.权利要求1的方法，其特征在于，所述粉末形式的固体矿物碱与浓缩的矿物酸的化学计量比大于10:1，优选大于15:1，更优选大于20:1。3.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述浓缩的矿物酸选自硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、硝酸(HNO3)、氢氟酸(HF)、硼酸(H3BO3)和它们的混合物。4.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述浓缩的矿物酸选自硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、硝酸(HNO3)和它们的混合物。5.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述浓缩的矿物酸的水含量小于40重量%，优选小于30重量%，更优选小于20重量%，且最优选小于10重量%。6.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述固体矿物碱选自氧化镁、氧化锌、氧化钡、氧化钙、氢氧化钙、石灰石、菱镁矿、方解石、白云石、白垩、苛性钠，和它们的任何混合物。7.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，使用1-6重量%的粉末形式的固体矿物碱和0.1-5重量%的浓缩的矿物酸，基于所述基于硝酸铵的颗粒的重量。8.权利要求7的方法，其特征在于，使用2.5-4重量%的粉末形式的固体矿物碱和0.5-1重量%的浓缩的矿物酸，基于所述基于硝酸铵的颗粒的重量。9.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述浓缩的矿物酸通过喷雾施用于基于硝酸铵的颗粒。10.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述方法在适用于涂布颗粒的设备中实施，通过序贯执行步骤a)，接着步骤b)，或通过序贯执行步骤b)，接着步骤a)，或通过同时执行步骤a)和b)。11.前述权利要求中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：F勒杜，
申请(专利权)人：亚拉国际有限公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO