本发明专利技术公开了一种石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥的制备方法，其特征是包括：以尿素与石膏反应后得到的尿素石膏母料，碳酸氢铵与石膏反应后得到的硫酸铵母料为主要原料，以尿素石膏为缓效成分，尿素石膏母料中未反应完全的尿素为较为速效成分，硫酸铵母料为速效成分，根据各种作物的需氮特征，设计相应比例混合，添加一定量的淀粉粘结剂和半水石膏，天然膨润土，再通过对其用量和造粒粒径的控制，制备出一系列可控氮素释放速度，适合不同作物生长需求的石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥。采用本发明专利技术，作物增产明显，并提高肥料的利用率，为磷石膏和脱硫石膏的大规模处理和应用提供一条有效利用途径，环境效益显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种或多种肥料与无特殊肥效组分的混合物，涉及一种石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥的制备方法。制得的石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥产品用作农用化肥，含有缓效和速效氮素成分，其氮素的释放模式符合农作物的营养需求，能有效提高肥料利用率，减少因氮的过量排放引起的环境污染，对农作物有显著的增产效应。化肥是农业生产中的重要物质基础，随着人口的持续增长和高产、高效、优质农业的发展，化肥在我国农业中的地位将更为重要。氮肥是我国化肥的主体，然而，目前我国大田氮肥利用率不足30％，大部分发生挥发、淋失而进入环境。低的氮肥利用率，不仅会造成肥料资源浪费，增加农业生产成本，还会导致江河湖泊富营养化污染，是水污染的主要成因，因此高利用率氮肥的研制和使用也是节能减排的重要方法，具有重要意义。氮对作物生长起着非常重要的作用，它是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。作物对氮素的吸收可以分为3个阶段，即苗期、营养期和生殖期，不同作物、不同品种、不同生育期对养分的需求均不同。对于长生育期作物，其生育期一般为200～260天，如小麦，油菜，因越冬生长，苗期时间长，苗期和营养前期（约150天）缓慢吸收，氮素吸收量在25%左右，营养后期（约60天）快速吸收，养分吸收占50%，生殖期（约30天）减量吸收，养分吸收占25%；对于中生育期作物，生育期为100～160天，如水稻、玉米、大豆，苗期（约30天）少量吸收，养分吸收量为5%，营养期（约60天）大量吸收，氮素累积量占80%，生殖期（约30天）减量吸收，氮素累积量占15%；对于短生育期作物（在营养期采收的蔬菜，如萝卜、甘蓝等），生长期约60天，因在生殖期前就完成采收，养分吸收主要集中在营养期，特点是苗期（约20天）少量吸收，氮素吸收量为5%，营养期（约40天）快速吸收，为95%。随着我国氮肥用量的不断增加，在农产品追求产量与质量并重，以及环境友好的多重目标要求下，减缓、控制肥料的溶解和释放速度，已成为提高作物对肥料利用效率的有效途径之一。自从1924年脲醛肥料取得专利以来，缓释肥料已有长足进步，近年又发展到可控释放肥料。现有技术中，缓释/控释肥料通常以4种主要途径制得：（1）合成缓溶有机氮肥，如脲甲醛（UF）、异丁叉二脲（IBDU）等；（2）合成缓溶无机氮肥，如磷酸铵镁（NH4MgPO4）等；（3）包膜（裹）缓释/控释肥料，如硫衣尿素、涂层尿素、Nutricote CAFS、Luxuriance（乐喜施）；（4）生产抑制剂改良的缓释肥料，如长效碳铵（添加改良的DCD）、长效尿素（添加HQ）等。由于生产工艺复杂，关键设备和工艺配套的研究相对薄弱，缓释/控释肥料在我国还未形成产业化生产，加之这类肥料的生产成本和价格较高，均为普通肥料的3～5倍以上，其应用也仅限于草坪等地方。我国石膏资源丰富，已探明的天然石膏矿石的总储量为570亿吨，居世界第一，除天然石膏外，还有大量磷石膏、脱硫石膏等工业副产石膏。目前，我国湿法生产磷酸所排放的磷石膏累计堆存量已超过1亿t，火电厂烟气脱硫产生的脱硫石膏年产量已达2000万吨。堆放这些上亿吨的工业废弃物，占用了大量的土地，处理困难，急需开发成本低处理量大的-->利用方法和技术。石膏中富含硫、钙，以及磷、镁、硅等作物所需的各种营养物质，在农业上广泛被用作硫、钙、硅肥、土壤改良剂，也可与其他肥料一起生产长效肥料。硫以可溶性硫酸根形态作为肥料，被称为植物生长必需的第四大元素，硫肥能促进了作物体内养分的吸收和氮素的运转，改善产品品质，增强作物抗旱、抗虫、抗寒能力，能使枝叶生长旺盛，增强作物的抵抗能力，提高果实品质和产量，对油料作物油菜、花生等十字花作物增产极为显著。造粒工序是颗粒肥料生产的关键，而粘结剂又是影响肥料颗粒化的重要因素。无机粘结剂在有机复混肥造粒生产中应用很广，其缺点主要是肥料的有效成分越低，返料率越高达30%～50%。大多数人工合成的有机高分子化合物在施入土壤后易于残留，不易降解。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种能够更好地根据作物各发育期的生长需求释放养分，大大改善普通肥料存在的前期养分过剩而带来烧苗、后期养分又不足的现象，作物增产明显，能有效减少氮肥的流失、提高肥料的利用率，降低农业氮过量排放引发的环境污染，并为磷石膏和脱硫石膏的大规模处理和应用提供一条有效利用途径的石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥的制备方法。本专利技术的主要制备方法为：以尿素与石膏反应后得到的尿素石膏母料，碳酸氢铵与石膏反应后得到的硫酸铵母料为主要原料，以尿素石膏为缓效成分，尿素石膏母料中未反应完全的尿素为较为速效成分，硫酸铵母料为速效成分，根据各种作物的需氮特征，设计相应比例混合，添加一定量的淀粉粘结剂和半水石膏，天然膨润土缓释剂，再通过对其用量和造粒粒径的控制，制备出一系列可控氮素释放速度，适合不同作物生长需求的石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥。本专利技术的内容是：一种石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥的制备方法，其特征是包括下列步骤：a、制备半水石膏：将石膏置于120℃～180℃的温度下烘干4～24小时，即制得半水石膏，再破碎至60～200目；b、制备淀粉粘结剂：取7～8重量份水，在不断搅拌下加入2～3重量份淀粉，加热搅拌，使之糊化，即制得淀粉粘结剂；c、膨润土干燥破碎：将天然膨润土矿干燥（烘干或自然风干或采用其它现有技术方法干燥）至含水量为9～13%，再破碎至60～200目；d、制备尿素石膏母料：取石膏、尿素为原料，根据CaSO4.2H2O与CO(NH4)2反应的化学计量比，将CaSO4.2H2O的用量按重量百分比过量1%～20%；将石膏、尿素投入球磨机中，按球料重量比为3～5投入磨球，在常温下，球磨反应20 min～40min后，将其干燥（风干或采用其它现有技术方法干燥）至含水率小于5%，即制得尿素石膏母料，反应转化率在50～60%，其中尿素石膏态氮占50～60%，尿素态氮占40～50%；e、制备硫酸铵母料：取石膏、碳酸氢铵为原料，根据CaSO4.2H2O与NH4HCO3反应的化学计量比，将CaSO4.2H2O-->的用量按重量百分比过量1%～20%；将石膏、碳酸氢铵投入球磨机中，按球料重量比为3～5投入磨球，在常温下，球磨反应20 min～60min后，将其干燥（风干或采用其它现有技术方法干燥）至含水率小于5%，即制得硫酸铵母料，反应转化率在95%以上；f、制备石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥：取8.6～42.6重量份的步骤e制得的硫酸铵母料、与40.4～76.1重量份的步骤d制得的尿素石膏母料混合均匀，其中硫酸铵母料的氮含量为9.4～11.5%，尿素石膏母料中尿素态氮含量为10.3～11.9%，尿素石膏态含量为15.4～17.9%；向此混合物料加入1.5～1.7重量份步骤c制得的膨润土、5.8～6.8重量份步骤a制得的半水石膏、以及5.8～6.8重量份步骤b制得的淀粉胶，通过混合均匀后造粒制得表面光洁、致密度高、粒径为1～6mm的球形颗粒，干燥至含水率小于2.5%，即制得石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥。本专利技术的内容中：步骤d所述制备尿素石膏母料可以替换本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种石膏基尿素石膏－尿素－硫铵控释氮肥的制备方法，其特征是包括下列步骤：ａ、制备半水石膏：将石膏置于１２０℃～１８０℃的温度下烘干４～２４小时，即制得半水石膏，再破碎至６０～２００目；ｂ、制备淀粉胶粘结剂：取７～８重量份水，在不断搅拌下加入２～３重量份淀粉，加热搅拌，使之糊化，即制得淀粉粘结剂；ｃ、膨润土干燥破碎：将天然膨润土矿干燥至含水量为９～１３％，再破碎至６０～２００目；ｄ、制备尿素石膏母料：取石膏、尿素为原料，根据ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ与ＣＯ（ＮＨ４）２反应的化学计量比，将ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ的用量按重量百分比过量１％～２０％；将石膏、尿素投入球磨机中，按球料重量比为３～５投入磨球，在常温下，球磨反应２０ ｍｉｎ～４０ｍｉｎ后，将其干燥至含水率小于５％，即制得尿素石膏母料；ｅ、制备硫酸铵母料：取石膏、碳酸氢铵为原料，根据ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ与ＮＨ４ＨＣＯ３反应的化学计量比，将ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ的用量按重量百分比过量１％～２０％；将石膏、碳酸氢铵投入球磨机中，按球料重量比为３～５投入磨球，在常温下，球磨反应２０ ｍｉｎ～６０ｍｉｎ后，将其干燥至含水率小于５％，即制得硫酸铵母料；ｆ、制备石膏基尿素石膏－尿素－硫铵控释氮肥：取８．６～４２．６重量份的步骤ｅ制得的硫酸铵母料、与４０．４～７６．１重量份的步骤ｄ制得的尿素石膏母料混合均匀，向此混合物料加入１．５～１．７重量份步骤ｃ制得的的膨润土、５．８～６．８重量份步骤ａ制得的半水石膏、以及５．８～６．８重量份步骤ｂ制得的淀粉胶，混合均匀后造粒制得粒径为１～６ｍｍ的球形颗粒，干燥至含水率小于２．５％，即制得石膏基尿素石膏－尿素－硫铵控释氮肥。...
【技术特征摘要】
1.一种石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥的制备方法，其特征是包括下列步骤：a、制备半水石膏：将石膏置于120℃～180℃的温度下烘干4～24小时，即制得半水石膏，再破碎至60～200目；b、制备淀粉胶粘结剂：取7～8重量份水，在不断搅拌下加入2～3重量份淀粉，加热搅拌，使之糊化，即制得淀粉粘结剂；c、膨润土干燥破碎：将天然膨润土矿干燥至含水量为9～13%，再破碎至60～200目；d、制备尿素石膏母料：取石膏、尿素为原料，根据CaSO4.2H2O与CO(NH4)2反应的化学计量比，将CaSO4.2H2O的用量按重量百分比过量1%～20%；将石膏、尿素投入球磨机中，按球料重量比为3～5投入磨球，在常温下，球磨反应20 min～40min后，将其干燥至含水率小于5%，即制得尿素石膏母料；e、制备硫酸铵母料：取石膏、碳酸氢铵为原料，根据CaSO4.2H2O与NH4HCO3反应的化学计量比，将CaSO4.2H2O的用量按重量百分比过量1%～20%；将石膏、碳酸氢铵投入球磨机中，按球料重量比为3～5投入磨球，在常温下，球磨反应20 min～60min后，将其干燥至含水率小于5%，即制得硫酸铵母料；f、制备石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥：取8.6～42.6重量份的步骤e制得的硫酸铵母料、与40.4～76.1重量份的步骤d制得的尿素石膏母料混合均匀，向此混合物料加入1.5～1.7重量份步骤c制得的的膨润土、5.8～6.8重量份步骤a制得的半水石膏、...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓跃全，董发勤，许春凤，夏安，周燕芳，贺小春，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：51
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