具有内嵌粉末组合物的增效肥料制造技术

本文所述的肥料颗粒包括粉末组合物，该粉末组合物可以包含一种或多于一种尿素酶抑制剂和/或硝化抑制剂以及嵌入固体尿素基质内的填料。生产肥料颗粒的方法涉及在足以形成粉末组合物嵌入固体尿素基质中的肥料颗粒的条件下，使可包含一种或多于一种尿素酶抑制剂和/或硝化抑制剂和填料的粉末组合物与熔融尿素接触。

Synergistic fertilizer with embedded powder composition

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有内嵌粉末组合物的增效肥料相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月20日提交的美国临时专利申请第62/487,731号的优先权权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
A.
本专利技术一般涉及包括尿素酶抑制剂和/或硝化抑制剂的肥料组合物。抑制剂可以包含在至少包含填料并分布在固体尿素基质内的粉末组合物中。B.相关技术描述为了提高作物产量和满足人口日益增加的需要，在农业中使用更多的肥料。然而，持续使用肥料会导致养分失衡和土壤肥力下降。另外，由于尿素肥料在土壤中被土壤细菌迅速水解和硝化，尿素肥料的广泛使用会导致土壤健康状况恶化以及其他环境问题，例如温室气体排放和地下水污染。在肥料中添加尿素酶抑制剂和硝化抑制剂可以抵消土壤中尿素的水解和硝化作用。尿素酶抑制剂减少了尿素水解的量，从而减少了经由氨挥发而损失的氮的量。硝化抑制剂可降低铵盐转化为硝酸盐的速率，这也减少了氮的损失量。除尿素外，硝化抑制剂还可有效提高各种氮肥的利用率。尽管已经在肥料中使用尿素酶抑制剂和硝化抑制剂来解决尿素水解和硝化问题，但是使用这些抑制剂存在一定的困难。一个问题是某些抑制剂对热敏感，这使得包含这种抑制剂的肥料的生产过程复杂化。例如，制粒前在熔融尿素中添加热敏抑制剂会导致抑制剂大量降解，如《土壤利用与管理》(SoilUse&Management)24:246(2008)中所述。为了弥补该问题，一些肥料制造商可能在尿素熔体中添加过量的抑制剂，如Gabrielson等人的US2015/0101379。这种方法增加了肥料的生产成本，并且当抑制剂暴露于熔融尿素时仍然导致抑制剂的大量热降解。
技术实现思路
以下公开了上述问题的解决方案。在一些实施方案中，该解决方案在于提供具有尿素酶抑制剂和/或硝化抑制剂(在本文中也统称为“氮稳定剂”)的肥料颗粒，尿素酶抑制剂和/或硝化抑制剂可以包含在分布在整个固体尿素基质中的粉末组合物中。该粉末组合物还可以包含至少一种填充材料，其还可以被定义为抗降解剂。不希望受理论束缚，认为本文公开的填充材料可以通过吸收热量、分散热量和/或使抑制剂与熔融尿素的热量隔离以在肥料颗粒的制造过程中保护氮稳定剂。肥料颗粒的制造方法涉及提供可包含一种或多于一种抑制剂和填料的粉末组合物，并在制粒设备中用熔融尿素组合物将粉末组合物肥育。因为该方法的低成本和低复杂性，其与现有技术方法相比具有优势，同时相比于涉及在制粒前向熔融尿素中添加氮稳定剂的方法，该方法还更有效地保护了氮稳定剂免于热降解。本文公开了一种肥料颗粒，其可以包含分布在固体尿素基质中的粉末组合物，其中所述粉末组合物可以包含填料、以及尿素酶抑制剂和/或硝化抑制剂中的至少一种，其中当存在尿素酶抑制剂时，尿素酶抑制剂小于粉末组合物的20重量％，当存在硝化抑制剂时，硝化抑制剂为粉末组合物的10重量％至50重量％。本文所述的肥料颗粒的一个特别的优点是，由于尿素酶抑制剂被包含在可以含有填料的粉末组合物中，因此本文所述的肥料颗粒可以使用比常规肥料颗粒更少的尿素酶抑制剂来制造，在一些实施方案中还可以将填料被定义为抗降解剂。当存在尿素酶抑制剂时，尿素酶抑制剂可以为粉末组合物的约0.1重量％至19.9重量％或为约0.1重量％、0.5重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、19.5重量％或19.9重量％或介于这些值的任意两者之间。当存在硝化抑制剂时，硝化抑制剂可以为粉末组合物的约5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％或50重量％或介于这些值的任意两者之间。在一些实施方案中，两种抑制剂都存在，尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的组合量为粉末组合物的约0.1重量％至50重量％或为约0.1重量％、0.5重量％、1.0重量％、2.0重量％、3.0重量％、4.0重量％、5.0重量％、6.0重量％、7.0重量％、8.0重量％、9.0重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％或50重量％或介于这些值的任意两者之间。在优选的实施方案中，尿素酶抑制剂小于粉末组合物的5重量％，硝化抑制剂小于粉末组合物的25重量％。在一些实施方案中，尿素酶抑制剂为N-(正丁基)硫代磷酸三酰胺(NBTPT)。在一些实施方案中，硝化抑制剂为双氰胺(DCD)。分布在固体尿素基质中的粉末组合物可分布在整个固体尿素基质中，这意味着固体尿素基质中不存在基本上或完全不存在粉末组合物的大部分。在其他实施方案中，固体尿素基质的一部分基本上不含粉末组合物，而固体尿素基质的另一部分中分布有粉末组合物。在一些实施方案中，分布在固体尿素基质中的粉末组合物可以包含尿素酶抑制剂，并且不包含硝化抑制剂。在一些实施方案中，尿素酶抑制剂为粉末组合物的约0.1重量％至5重量％或为粉末组合物的约0.1重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、2.0重量％、2.5重量％、3.0重量％、3.5重量％、4.0重量％、4.5重量％或5.0重量％或介于这些值的任意两者之间。在一些实施方案中，分布在固体尿素基质中的粉末组合物可以包含硝化抑制剂，并且不包含尿素酶抑制剂。在一些实施方案中，尿素酶抑制剂为粉末组合物的约0.1重量％至10重量％或为粉末组合物的约0.1重量％、0.5重量％、1.0重量％、2.0重量％、3.0重量％、4.0重量％、5.0重量％、6.0重量％、7.0重量％、8.0重量％、9.0重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％或50重量％或介于这些值的任意两者之间。在一些实施方案中，尿素酶抑制剂可以是NBTPT，为肥料颗粒的约0.05重量％至0.11重量％。在一些实施方案中，尿素酶抑制剂为肥料颗粒的约0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.10重量％、0.11重量％、0.12重量％、0.13重量％、0.14重量％、0.15重量％、0.16重量％、0.17重量％、0.18重量％、0.19重量％、0.20重量％、0.30重量％、0.40重量％或0.50重量％或介于这些值的任意两者之间。在一些实施方案中，硝化抑制剂可以是DCD，为肥料颗粒的约0.5重量％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肥料颗粒，其包含分布在固体尿素基质中的粉末组合物，其中所述粉末组合物包含填料、以及尿素酶抑制剂和/或硝化抑制剂中的至少一种，其中尿素酶抑制剂或硝化抑制剂小于粉末组合物的20重量％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170420 US 62/487,7311.一种肥料颗粒，其包含分布在固体尿素基质中的粉末组合物，其中所述粉末组合物包含填料、以及尿素酶抑制剂和/或硝化抑制剂中的至少一种，其中尿素酶抑制剂或硝化抑制剂小于粉末组合物的20重量％。


2.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述尿素酶抑制剂小于粉末组合物的5重量％，所述硝化抑制剂小于粉末组合物的10重量％。


3.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述填料占粉末组合物的10重量％至99重量％，并且所述填料还被定义为抗降解剂。


4.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述粉末组合物为颗粒的2重量％至8重量％。


5.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述尿素酶抑制剂为N-(正丁基)硫代磷酸三酰胺(NBTPT)，所述硝化抑制剂为双氰胺(DCD)。


6.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述填料包含二氧化硅、具有可溶物的干酒糟(DDGS)、高岭土、膨润土、米糠、熟石膏、面粉、可生物降解的漂白小麦粉、淀粉或面筋中的一种或多于一种。


7.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中所述粉末组合物还包含pH缓冲剂，所述pH缓冲剂包含白垩粉、CaCO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3、Na2CO3、K2CO3或MgCO3中的一种或多于一种。


8.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中颗粒基本上是均质的。


9.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中颗粒的直径为约2mm至4mm。


10.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中颗粒包含2重量％至8重量％的填料、0.05重量％至0.11重量％的NBTPT、0.5重量％至2重量％的DCD、2重量％至8重量％的pH缓冲剂和92重量％至98重量％的尿素。


11.根据权利要求1所述的肥料颗粒，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉贾马莱斯沃拉玛·科里佩利，拉维·赫格德，钱德拉·莫汉纳，拉达·阿查纳特，沙米克·古普塔，萨贝山·卡纳加林加姆，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL