一种稳定的氮肥增效剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种稳定的氮肥增效剂及其制备方法和应用，该氮肥增效剂由有机相组分和保护液组分组成，其中有机相组分为N‑正丁基硫代磷酰三胺和有机溶剂的混合物；保护液组分为保护剂和水的混合物。首先将有机相组分和保护也组分混合均匀，然后再将混合溶液进行喷雾干燥，从而制得稳定的氮肥增效剂。本发明专利技术稳定的氮肥增效剂可以有效保护活性成分，并且减缓尿素的分解速率，提高肥料利用率，延长肥效期，最终达到节肥增产的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种稳定的氮肥增效剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种稳定的氮肥增效剂及其制备方法和应用，属于肥料增效

技术介绍
氮肥是农业生产中需要量最大的化肥品种，它对提高作物产量，改善农产品的质量有重要作用。近年来相关资料显示，我国氮肥利用率仅为30～35％，除部分残留于土壤中，其他则因挥发(铵态氮)和淋失(硝态氮)及硝化—反硝化作用而损失。因此，如何提高氮肥利用率是化肥行业研究者一直面临的问题。尿素由于具有含氮量高，使用方便，用后不会导致土质变坏等优点，一直是我国农业应用的主要氮肥之一。尿素施入土壤后很快被脲酶分解成氨，高浓度的氨易于损伤作物和挥发损失。脲酶抑制剂是抑制土壤脲酶活性的一类物质的总称，包括磷酰三胺、苯二胺及其衍生物、醌类、多羟酚类、腐植酸、硼酸、重金属等诸多种类，其中N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)是一种很有潜力的脲酶抑制剂。在非酸性土壤、通气性良好的条件下，对脲酶的抑制作用依次为N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)>苯基磷酰二胺(PPD)>氢醌(HQ)；在结构基团中，正丁胺基、硫基对N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)与脲酶的结合起辅助作用，胺基是N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)与脲酶结合的关键基团，与脲酶活性部位巯基(-SH)结合，N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)与尿素竞争脲酶，从而缓解尿素水解。中国专利文献CN105367207A公开了一种氮肥增效剂，按重量比例计，每百份氮肥增效剂的组成成份为：生物炭94～98份，脲酶抑制剂1.0～3份，硝化抑制剂1.0～3份。将上述原料投入搅拌机中，充分搅拌，混合均匀，分装成袋，即得。该方法中所述的脲酶抑制剂即N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)，但是N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)由于本身的形态和化学性质导致它极易被分解，特别是和含磷肥料一起应用时，更易分解，使得其在复合肥中的应用受到了极大限制。因此生产一种可以应用于含磷复合肥中的稳定的氮肥增效剂产品，将具有极大的经济和社会效益。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种稳定的氮肥增效剂及其制备方法和应用。本专利技术技术方案如下：一种稳定的氮肥增效剂，包括如下质量份的原料组成：有机相组分2.5～10份，保护液组分20～100份；所述有机相组分为N-正丁基硫代磷酰三胺和有机溶剂的混合物；所述保护液组分为保护剂和水的混合物；根据本专利技术优选的，所述有机相组分中各组分的质量份数为：N-正丁基硫代磷酰三胺1～2份、有机溶剂1.5～8份。根据本专利技术优选的，所述保护液组分中各组分的质量份数为：保护剂4～20份、水16～80份。根据本专利技术优选的，所述有机溶剂为乙醇、苯甲醇、聚乙烯亚胺之一或组合；进一步优选的，所述有机溶剂为乙醇和聚乙烯亚胺的组合；最优选的，所述有机溶剂为乙醇和聚乙烯亚胺按质量比为1:2～4的组合。根据本专利技术优选的，所述保护剂为保护性胶体；进一步优选的，所述保护剂为保护性胶体和可溶性淀粉组成的混合物；最优选的，所述保护剂为为保护性胶体与可溶性淀粉按质量比为1:0.3～2的组合。根据本专利技术优选的，所述保护性胶体为阿拉伯树胶粉和明胶之一或组合。根据本专利技术优选的，所述保护剂为阿拉伯树胶粉、明胶和可溶性淀粉按质量比为(2～3):(1～3):(2～3)的组合。一种稳定的氮肥增效剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备有机相：将N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)溶解于有机溶剂中，制得有机相；(2)制备保护液：将保护剂加入到60～80℃水中，搅拌2～4h，使其完全溶解、混匀，制得保护液；(3)混匀：将步骤(1)制备的有机相加入到步骤(2)制备的保护液中，混合均匀，制得混合溶液；(4)将步骤(3)的混合溶液进行喷雾干燥，制得稳定的氮肥增效剂。根据本专利技术优选的，步骤(4)中所述喷雾干燥的条件为：进风温度140℃～160℃，出口温度为70℃～80℃，进料速度为2L/h。根据本专利技术，一种稳定的氮肥增效剂的应用，用于与复合肥配合使用。根据本专利技术优选的，所述氮肥增效剂与复合肥配合使用，氮肥增效剂的质量为复合肥质量的0.2～2％。本专利技术首先通过有机溶剂对N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)进行溶解，得到有机相；然后有机相加入到含保护剂的保护液中，保护剂是由保护性胶体或者保护性胶体和淀粉组成的，其中保护性胶体可以形成较好的胶状保护体，避免N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)与含磷复合肥的大面积接触，减少N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)分解损失，从而减缓尿素的分解速率，提高肥料利用率。有益效果：(1)本专利技术制备的氮肥增效剂可以有效保护活性成分N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)，从而可用于含磷复合肥，解决N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)遇磷分解而无法应用于含磷复合肥的难题，并且减缓尿素的分解速率，提高肥料利用率，延长肥效期，最终达到节肥增产的目的。(2)由于N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)闪点和分解温度过低，传统的N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)无法进行喷雾干燥，但通过本专利技术的保护剂保护，N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)则可以安全的进行喷雾干燥，易于实现大规模生产。(3)因N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)不溶于水，因此传统N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)的使用时一般都溶解于有机溶剂使用，气味性和危害性都较大，本专利技术制备的氮肥增效剂产品为固体颗粒产品，没有难闻气味，其制备中的有机溶剂可以回收使用，不会造成环境污染，大大提高了N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)的应用范围。附图说明：图1、实施例3制备的氮肥增效剂的微观结构图。具体实施方式为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本专利技术，下面将对本专利技术作进一步的说明。实施例中所述的原料均为常规市购产品，实施例中所述的18-18-18复合肥是指N-P-K质量含量分别为18％、18％、18％的复合肥。实施例1一种稳定的氮肥增效剂，其原料组成为：N-正丁基硫代磷酰三胺1份、乙醇1.5份、保护剂4份、水16份。其中保护剂为阿拉伯树胶粉、明胶、可溶性淀粉、按照质量比为2:1:2的组合。制备方法：(1)制备有机相：将N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)溶解于乙醇中，制得有机相；(2)制备保护液：将保护剂加入到60℃水中，搅拌4h，使其完全溶解、混匀，制得保护液；(3)混匀：将步骤(1)制备的有机相加入到步骤(2)制备的保护液中，混合均匀，制得混合溶液；(4)将步骤(3)的混合溶液进行喷雾干燥，制得稳定的氮肥增效剂。其中喷雾干燥的条件为：进风温度140℃，出口温度70℃，进料速度为2L/h。稳定性测试：实验组：将本实施例制备的氮肥增效剂与18-18-18复合肥按照纯NBPT质量占复合肥质量的0.1％进行掺混。对照组：将NBPT直接按照NBPT质量占18-18-18复合肥质量的0.1％进行掺混。使用高效液相色谱检测两组18-18-18复合肥中的NBPT的含量变化。掺混稳定氮肥增效剂的复合肥中NBPT的含量与直接掺混纯NBPT的有复合肥相比，NBPT30天内的含量变化情况如下(单位：％)：肥料名称1d7d15d22d30d30d衰减率实验组0.09900.09830.09700.09570.09435.7％对照组0.09910.09090.08170.06050.0362本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稳定的氮肥增效剂，其特征在于，该增效剂包括如下质量份的原料组成：有机相组分2.5～10份，保护液组分20～100份；所述有机相组分为N‑正丁基硫代磷酰三胺和有机溶剂的混合物；所述保护液组分为保护剂和水的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种稳定的氮肥增效剂，其特征在于，该增效剂包括如下质量份的原料组成：有机相组分2.5～10份，保护液组分20～100份；所述有机相组分为N-正丁基硫代磷酰三胺和有机溶剂的混合物；所述保护液组分为保护剂和水的混合物。2.如权利要求1所述的稳定的氮肥增效剂，其特征在于，所述有机相组分中各组分的质量份数为：N-正丁基硫代磷酰三胺1～2份、有机溶剂1.5～8份。3.如权利要求1所述的稳定的氮肥增效剂，其特征在于，所述保护液组分中各组分的质量份数为：保护剂4～20份、水16～80份。4.如权利要求1所述的稳定的氮肥增效剂，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇、苯甲醇、聚乙烯亚胺之一或组合；进一步优选的，所述有机溶剂为乙醇和聚乙烯亚胺的组合；最优选的，所述有机溶剂为乙醇和聚乙烯亚胺按质量比为1:2～4的组合。5.如权利要求1所述的稳定的氮肥增效剂，其特征在于，所述保护剂为保护性胶体；进一步优选的，所述保护剂为保护性胶体和可溶性淀粉组成的混合物；最优选的，所述保护剂为为保护性胶体与可溶性淀粉按质量比为1:0.3～2的组合。...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑净净，宋涛，王伯通，刘文龙，胡兆平，
申请(专利权)人：金正大诺泰尔化学有限公司，菏泽金正大生态工程有限公司，金正大生态工程集团股份有限公司，诺贝丰陕西化学有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52