一种腐植酸尿素及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种腐植酸尿素及其制备方法，其通过先制备腐植酸增效液，随后在尿素生产过程中向尿素熔融液中添加腐植酸增效液，最后将二者的混合物进行高塔冷却造粒来制得的。该腐植酸尿素具有氮含量高、产能高、成本低、效果好、更适合大田作物和易于推广应用等优点。在生产实践中，本发明专利技术的腐植酸尿素通过抑制土壤脲酶活性降低尿素的氨挥发损失，具有缓释性能优、养分当季利用率高、环境友好等特点，并且其制作技术工艺简单、原料来源广、易于操作、成本低，产能高且环境友好，在具体的生产实践中应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种肥料，具体涉及。
技术介绍
尿素是当今氮含量最高、农业需求量最大、使用范围最广的氮素化肥。尿素的活性高，在土壤中转化快，可通过氨挥发或反硝化作用造成气态损失，转化为硝态氮后又不易被土壤胶体吸附，在土壤中易淋失，农作物对尿素氮的吸收利用率很低，利用率只有35%左右，不仅造成经济损失，而且尿素分解转化形成的硝酸盐、亚硝酸盐、氮氧化物等还可能严重环境污染。为解决这一问题，世界各国农业化学家进行了大量研究，目前国内外主要通过以下途径实现尿素的增效I、包膜型尿素，所用的包膜材料主要有两类，一是有机高分子聚合物(例如树脂聚烯烃类)，二是水难溶性或微溶性的无机材料(如硫磺、磷矿粉、钙镁磷肥等)。2、脲醛类，即将尿素与甲醛、乙醛、异丁醛等发生反应，生产具有缓释性的脲醛复合物，延长尿素的释放时间，实现尿素增效。3、向尿素里添加脲酶抑制剂、硝化抑制剂等化学成分，改变尿素在土壤中的转化过程，实现尿素增效。上述方法均可使尿素氮的利用率有一定的提高，氮的挥发相应减少。但是，由于这些工艺较复杂、生产成本高、产能低等技术和经济原因，均未能在农业生产中，特别是大田作物上获得大规模地推广应用。据国内外文献报道，腐植酸或硝基腐植酸是良好的硝化抑制剂，在尿素中加入此物质可以明显提高肥效，延长尿素氮在土壤中保留时间，因此是一种有效的尿素缓释剂和增效剂。专利申请CN1283600A公开了一种内部是尿素，外层由腐植酸包裹的包裹型腐植酸尿素，其制造方法是先向转动中的尿素颗粒表面喷洒少量碱性溶液，使尿素表面润湿，然后再边运转边加入通过60目孔筛的低级别煤，以进行化学反应，在尿素表面生成腐植酸尿素络合物，多余的腐植酸包裹在外层，干燥后制成黑色颗粒状的包裹型腐植酸尿素。专利申请CN1376652A公开了另一种包裹型腐植酸尿素，其制造方法是先将低级别煤与氨水或碳铵水溶液混合反应活化，再与尿素颗粒反应渗透，随后在高速搅拌下喷入粘结剂，包裹、干燥后制成包裹型腐植酸尿素颗粒。上述两种腐植酸尿素产品的共同特征都是使用腐植酸包裹尿素颗粒，它们都存在着产品外观不美观，外层的腐植酸容易脱落的缺点，使用很不方便。其次，由于上述两种产品使用的腐植酸均为低级别煤，腐植酸含量低，水溶性差，作物的吸收率低，施用效果不是十分明显。同时上述产品的生产成本高，生产速度慢，难以大规模生产、推广应用。我们经过大量试验研究，终于完成了本专利技术，腐植酸尿素是在尿素的生产过程中， 直接将高品质的腐植酸增效液添加到尿素中，与尿素充分熔融，每个尿素颗粒中均含有比例相同的腐植酸，且本专利技术的腐植酸尿素产品具有含氮量高、产能高、成本低、效果好、更适合大田作物和易于推广应用等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种有效养分含量高、外形美观、使用方便的腐植酸尿素。本专利技术的另一个目的是提供一种所述腐植酸尿素的制备方法。本专利技术通过先制备腐植酸增效液，随后在尿素生产过程中向尿素熔融液中添加腐植酸增效液，二者充分熔融后，最后将二者的混合物进行高塔冷却造粒获得腐植酸尿素。本专利技术的腐植酸尿素由如下原料制得(按重量份计)腐植酸增效液A2 8份尿素92 98份。所述腐植酸增效液A是以风化煤或褐煤为原料用稀碱液加热提取、浓缩制得的液体，所述液体中的固形物含量为5 10重量％ ;所述稀碱液为浓度O. I O. 5重量％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。或者本专利技术的腐植酸尿素由如下原料制得(按重量份计) 腐植酸增效液B2 8份尿素92 98份，所述腐植酸增效液B是由浓度为O. 2-2重量％硫酸或硝酸溶液与腐植酸钠或腐植酸钾混合、浓缩制得的液体，所述液体中的固形物含量为5 10重量％。优选地，本专利技术的腐植酸尿素由如下原料制得(按重量份计)腐植酸增效液A或B4 8份尿素92 96份。最优选地，本专利技术的腐植酸尿素由如下原料制得(按重量份计):腐植酸增效液A或B8份尿素92份。本专利技术腐植酸尿素制备方法的步骤如下步骤一、腐植酸增效液的制备I、将作为原料的风化煤或褐煤粉碎至80目以上，加入其重量10 12倍的浓度 O. I O. 5重量％氢氧化钠或氢氧化钾溶液，加热持续沸腾20 30分钟后，离心分离或过滤后，得到一种上清液，将上清液浓缩至固形物含量为5 10重量％，得到腐植酸增效液A ； 或者2、将浓度O. 2-2重量％硫酸或硝酸溶液与腐植酸钠或腐植酸钾按重量比8-12 I 混合，充分搅拌10-20分钟后，离心分离或过滤后，得到一种上清夜，将上清液浓缩至固形物含量为5 10重量％，得到腐植酸增效液B ；所述的腐植酸增效液用步骤I或步骤2的方法制备；所述离心分离也可以采用静置处理来代替。步骤二、将腐植酸增效液添加至尿素在尿素造粒塔的一段蒸发和二段蒸发之间， 向尿素熔融液中添加上述步骤一制备的腐植酸增效液，获得一种混合物；步骤三高塔冷却造粒将步骤二所获得的混合物通过尿液泵打入塔顶反应槽，通过旋转喷头喷出，在下落的过程中自然冷却成粒。此外，在步骤二中，还可以在尿素熔融液中加入一种或多种选自硫酸铵、氯化铵、 硝酸铵中的氮肥，其加入量为尿素的I 50重量％。添加上述成分后，肥料中的氮由酰胺态氮、胺态氮、硝态氮等多种形式的氮组成，肥料的营养结构多元化。此外，在步骤二中，还可以加入I 6重量％的脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂，以进一步提闻氣素的利用率。本专利技术使用的脲酶抑制剂与硝化抑制剂是现有肥料
里通常使用的抑制剂，例如氢醌、N- 丁基硫代磷酰三胺、双氰胺等。本专利技术所制得的腐植酸尿素中的氮含量可以采用标准方法GB 8572-88进行测定。在本专利技术中，步骤二涉及尿素造粒塔的一段蒸发和二段蒸发是本
的技术人员熟知的脱水过程，其设备为蒸发分离器，例如烟台亚美特种金属有限公司以商品名尿素蒸发器销售的蒸发器、烟台一方特种设备有限公司以商品名尿素蒸发器销售的蒸发器以及山东鑫瑞化工装备有限公司以商品名尿素蒸发器销售的蒸发器等设备。在本专利技术中，步骤三涉及的尿液泵也是本
的技术人员熟知的尿液泵，例如西安泵阀制造有限公司以商品名尿素熔融泵销售的尿液泵、西安高压泵阀厂以商品名尿素熔融泵销售的尿液泵以及济南万恒通有限公司以商品名尿素熔融泵销售的尿液泵等。在本专利技术中，步骤三涉及的旋转喷头也是本
的技术人员熟知的旋转喷头，例如北京航天石化技术装备工程公司以商品名LP型尿素造粒喷头销售的喷头、浙江温岭环球机造粒喷射设备有限公司以商品名ZL-H新型缓冲内旋转等压尿素造粒喷头销售的喷头等。本专利技术是将腐植酸增效液在尿素的一段蒸发和二段蒸发之间加入，直接与尿素熔融液混合，并发生反应，在造粒的过程中，蒸去腐植酸增效液中的水分。这是一种具有良好效果的尿素产品，具有多项优点。腐植酸中含有大量羧基、酚羟基、羰基等活性基团，可在一定程度上促进作物根系生长，提高根系活力；对土壤脲酶活性有一定的抑制作用；与尿素发生反应，产生腐脲，延缓尿素在土壤中的释放和转化过程。此外，腐植酸增效液还能起到改良土壤，培肥地力，提高产品品质等作用；本专利技术是利用稀碱液提取腐植酸中分子量较小的部分，再与尿素熔融生产腐植酸尿素，该产品在土壤中不残留，不污染环境，对环境友好。本专利技术的特点在于(I)在不改变尿素本身的生产工艺的基础上，通过添加简单设备，直接将配制好的腐植酸增效液加入尿素熔融液中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秉强，袁亮，李燕婷，林治安，温延臣，杨相东，李娟，戚剑，王薇，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：