一种控制释放肥料制造技术

一种控制释放肥料是由水溶性肥料与多种具有不同溶解度的微溶性含氮、磷、钾、镁及微量元素的化合物所组成，控制肥料的结构与组成，以达到控制释放植物营养物质的目的。该控制释放肥料采用肥料包裹肥料的方法制造，包裹层为植物营养物质。改变了非营养物质通过包膜形式制造控制释放肥料的传统工艺。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种控制释放肥料本专利技术属于一种缓释肥料控制释放肥料是一种能控制缓慢释放植物营养物质的复合肥料。控制释放肥料的现状：为提高肥料利用率，人们日益重视开发一种复合肥料，使其所含植物营养物质能在规定的时间内缓慢释放，其释放速率曲线能与作物生长期的需肥曲线相一致。从60年代起，美、日、英、法等国开发了多种包膜肥料，主要有两大类：硫磺包膜肥料与树脂包膜肥料。硫磺包膜肥料由美国TVA(田纳西流域管理局)于1961年开发，1978年批量生产。虽然1990年世界产量已达11.5万吨，但不到世界尿素产量的千分之二。 1975年日本三井东压开发了硫磺包膜复合肥料；美国O.M.SCOTT公司于1981年开发了硫磺包膜氯化钾或硫酸钾。硫磺包膜生产过程复杂，先在粒状尿素表面包覆一层熔融硫磺，再用熔融石蜡密封硫磺表面。这类包膜肥料的缺点为核心肥料溶出速度快，且蜡易被土壤中的微生物所分解，影响缓效性能。树脂包膜的缓释肥料，以美国的OSMOCOCTE为代表，其包膜层主要组分为二聚环戊二烯和丙三醇酯的共聚物，包膜层的重量约占肥料总重的10～15％。树脂包膜的缓释肥料有良好的控制释放性能。其中所含植物营养元素可控制在120～360天内缓慢释放养分的80％。上述两类包膜肥料的共同缺点为价格贵。1994年美国市场价格，若以尿素价格为1，则包硫尿素为1.7，树脂包膜肥料为8.2。-->而中国开发的包裹型复合肥料(中国专利CN851010083)是以粒状尿素、硝铵等为核心，以氮磷泥浆为粘结剂，用钙镁磷肥、沉淀磷酸钙或骨粉等磷肥将所说的核心包裹起来而形成的复合肥料。由于采用肥料包裹肥料，大大降低了成本，被国际氮素杂志(《Nitrogen》NO.191 P35-41 May-June 1991)称为来自中国的廉价缓效肥料。其在中国的售价仅为尿素价格的75％。但在电子显微镜下观察这类肥料，其包裹层为片状结构，表面有许多大小不等的孔洞、裂纹，不能有效的阻止水分子的渗入。肥料浸入水中，核心中的尿素、硝铵在1.5～2小时内全部溶出。不能达到控制释放的目的。中国专利CN89102295的缓效包裹肥料是对CN851010083专利技术的改进。在包裹层中加入植物油、动物油或其油泥、或其改性物作为缓释剂，使核心溶出时间增加至15～30天，对延缓核心中的氮肥溶出发挥了良好的作用。但有下述不足之处①对包裹层中的可溶性钾肥，不能延缓其溶出；②缓释剂不是植物营养物质，加入过多将影响肥料总养分含量；③单独依赖加入缓释剂，不能达到任意控制氮、磷、钾养分的释放速率。本专利技术的目的在于制造一种由具有不同溶解速率的氮、磷、钾、镁及微量元素化合物所组成的复合肥料。该复合肥是通过改变包裹层的结构与组成，而改变微溶性化合物溶解度的方法达到控制释放养分的目的，使其养分释放速率能适应各种作物在不同生长阶段的需要。它由水溶性肥料与多种具有不同溶解度的微溶性含氮、磷、钾、镁及微量元素的化合物所组成。可以用一定浓度的硫酸或磷酸与磷铵或碳铵的混合物为粘接剂，使不同溶解度的化合物逐层包裹在水溶性粒状肥料的外面，或使用反应性粘接剂将含氮、磷、钾、镁及微量元素化合物包裹在水溶性肥料外面，并且在包裹过程中形成微溶性化合物，以形成多层包裹层。为-->增加包裹层的疏水性，可分别加入有机硅或硬脂酸碳酸钙等防水剂。并在包裹外层以活性氧化镁或磷矿粉扑粉，以形成微密的外壳。通过以上措施在水溶性肥料的外层形成三至四层疏水的包裹层，以达到控制释放的目的。本专利技术是采用如下方案实施的；1.合成在水中微溶的氮、磷、钾、镁及微量元素锌、锰等化合物，主要是混合金属磷酸盐MM′PO4(其中M为K、Na、NH4，M′为Mg、Ca、Zn、Mn、Cu、Fe)类化合物。这些化合物的组成如表1所示。表1  微溶性化合物的组成与溶解度序号  化合物分子量             组                   成     ％在室温下的溶解度g/100g水  NP2O5  K2O  MgO 其它12345678910111213MgHPO4·3H2OMgNH4PO4·H2OMgNH4PO4·6H2OZnNHPO4MnNH4PO4·H2OCaHPO4·2H2OCaK2(SO4)2.H2OKMgPO4·H2OKCaPO4·H2O钙镁磷肥MgOMg(OH)28MgCO3·Mg(OH)·3H2O174.33155.27245.27178.8185.97172.1032.3176.27191.97不定40.3258.34365.37-9.025.717.857.58--------40.7245.6928.9239.8238.1841.25-42.2736.9818---------28.6926.7224.580.5---23.1215.659.91----22.86-1210069.1344.12---Zn36.6Mn29.5-S19.5------0.0250.0140.0180.0150.00310.0250.25微微0.00160.000620.00090.04表1中的化合物均为已知化合物。利用磷酸、硫酸、氧化镁、碳酸镁、氧化钙、碳酸钙、磷酸铵、碳酸氢铵、硫酸锌、硫酸锰、氯化钾、-->硫酸钾为原料，依据已有文献可分别制得表中序号1～9的化合物(例如：无机化合物合成手册，1～2卷，日本化学会编；磷酸盐的生产和应用，P112～372)，利用氧化镁与磷酸反应，当磷酸第一、第二个氢离子被完全中和(PH＝2)而生成MgHPO4·3H2O悬浮物，进一步用氨中和此悬浮液可制得MgHPO4·3H2O与MgNH4PO4·H2O的混合物。其文献记载的实例为：47.5kg纯度为85％的工业氧化镁，加入至355kg含P2O520％的工业磷酸中，控制反应温度85℃，在不断搅拌下反应0.25小时，生成含有MgHPO4·3H2O与MgO的悬浮液，其溶液的PH为2。若继续通入氨气，使反应终点PH为5～6可制得含有MgNH4PO4·H2O与MgO的悬浮物，过滤后可制得含N 10.2％  P2O5 45.9％  MgO 26.2％的成品(《磷肥与复肥》No.4，P19-20，1989)，作为控制释放肥料的包裹层原料。10-12为市售商品，序号13为Mg(OH)2吸收空气中二氧化碳所形成的化合物。以上化合物在水中的溶解度均不大，能在水中缓慢释放其中所含氮、磷、钾、镁、锌、锰等植物营养物质。上述微溶性化合物构成的包裹层占肥料总质量的35％-68％。2.选用反应性粘结剂。在包裹过程中，所述反应性粘结剂与单质肥料(尿素、磷铵、碳铵、硫铵、氯化钾、硫酸钾)发生反应生成微溶性化合物。可选用两类粘结剂，一类为有机粘结剂：甲醛、淀粉、羧基甲基纤维素，它们与尿素发生缩合反应，生成微溶性含氮化合物。尿素具有能与多种有机化合物发生缩合(加合)反应的性质(UREA，ITSPROPERTIES AND MANUFACTURE-)；兹以尿素与甲醛发生缩合反应为例，3kg浓度为37％的甲醛溶液，加入0.04kg六次甲基四胺，待全部溶解后，加入0.8kg尿素，在不断搅拌下并适度加热，使尿素全部溶解。*GEORGE TSEI-YU CHAO，Taipei，Taiwan 1967-->将此混合液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由水溶性肥料为核心，以微溶性植物营养物质为包裹层的可控释放肥料，其特征是在核心外面形成多层（至少三层）微溶性化合物，通过调节微溶性化合物溶解度的方法以控制养分释放速度。（其）类化合物；甲醛、羧甲基纤维素、淀粉与尿素形成的缩合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由水溶性肥料为核心，以微溶性植物营养物质为包裹层的可控释放肥料，其特征是在核心外面形成多层(至少三层)微溶性化合物，通过调节微溶性化合物溶解度的方法以控制养分释放速度。2.按权利要求1的微溶性化合物主要为混合金属磷酸盐MM′PO4(其中M为K，Na，NH4，M′为Mg，Ca，Zn，Mn，Cu)类化合物；甲醛、羧甲基纤维素、淀粉与尿素形成的缩合物。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萍，王好斌，许秀成，候翠红，
申请(专利权)人：郑州乐喜施磷复肥技术研究推广中心，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]