非包膜缓释型增效氮肥及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种非包膜缓释型增效氮肥及其制备方法。所述氮肥由以下组分组成：γ-聚谷氨酸0.50~1.50%，阻溶剂0.3~1.5%，硝化抑制剂0.3~0.6%，吸附剂0~1.5%，脲酶抑制剂0~0.6%，余量为为铵态氮肥或者硝态氮肥或者酰胺态氮肥。本发明专利技术产品生态环保，保水保肥，能够减少氮肥的浪费，活化养分元素，提高氮肥的利用率，使养分缓释，降低肥料的施用量，避免大量使用氮肥而带来的环境污染问题，节约了农业生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种缓释氮肥及其制备方法。
技术介绍
我国的氮肥生产量和消费量均居世界首位，但肥料利用率低是却制约我国农业发展的一大瓶颈。数据表示，2011年我国氮肥施用量2400万吨，因肥料利用率低，氮肥通过挥发、淋溶和径流等途径损失数量巨大，直接损失肥料约1000万吨，折合人民币约340亿元。同时，随之带来土壤肥力下降、农作物品质降低、环境污染严重等后果。因此提高肥料利用率，降低肥料流失，受到国内外农业工作者广泛的关注。·Y-聚谷氨酸是微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，是由谷氨酸单元通过α-氨基和Y-羧基形成肽键的高分子聚合物。Y-聚谷氨酸是一种由微生物合成的水溶性生物可降解性的新型高分子材料，广泛应用于农业、医药、食品、日化等许多领域，是一种公认的极具发展潜力的绿色化学产品。聚Y-谷氨酸具有生物可降解性、超强吸水和保水性、良好生物相容性、低免疫原性、对环境无污染、对人体无毒害等一系列独特的物理化学和生物学特性，其降解产物为无公害的谷氨酸。目前，国内外研究主要集中在产生菌的改良和基因研究，发酵过程研究和提取纯化过程研究，以及其衍生物的生产和性质的研究，其应用研究不多，而且主要集中于药用载体、化妆品的保湿剂、膳食纤维食品方面的应用研究。在农业方面研究较少，主要研究它们的植物抗病性，土壤保水剂，其它方面的研究更少。Y -聚谷氨酸应用于农业生产的研究报道始见于20世纪90年代，主要是对作物种子活力的影响方面，随着人们对其独特的生理生化性质的认识，其在农业中的应用受到了广泛的关注。由于Y-聚谷氨酸具有生物可降解性、螯合性以及吸收促进剂等特性，Y-聚谷氨酸对养分具有吸附螯合和吸蓄功能，把植物暂时不用的养分储存起来，随作物的生长发育需要而缓慢释放，从而满足作物中后期的养分需求，避免了早衰和脱肥，减少了追肥次数和追肥量，从而大大降低了劳动强度。研究表明在保证植物生长正常的情况下，Y-聚谷氨酸的施用通常可提高化肥施用效率1(Γ30%，使烟草、蔬菜等作物增产8 31%，水稻增产明显。使用Y-聚谷氨酸不仅可以起到节肥增效，增产提质的作用，还能够减少肥料流失导致的地表水及地下水体污染，调节土壤的微环境和土壤结构，降低农业生产成本等作用。因此，Y-聚谷氨酸在农业生产中推广应用将取得较好的社会效益和经济效益。常用的氮肥品种大至分为铵态、硝态和酰胺态氮肥三种类型。近20年来又研制出长效氮肥(或缓效氮肥)新品种。各类氮肥主要品种如下(I)铵态氮肥主要有硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、氨水和液体氨；(2)硝态氮肥主要有硝酸纳、硝酸钙；(4)酰胺态氮肥主要有尿素、氰氨化钙(石灰氮)。按原理和工艺的不同，长效氮肥(或缓效氮肥)可粗分为两大类包膜类和非包膜类。聚合物包膜肥料是典型的也是目前国际公认的控效肥料，这类肥料的基本特点是其养分释放具有较好的调控性，但由于其生产成本较高，工艺复杂等原因，在大田生产上应用还存在一定的期限性。改性(型)肥料是一类非包膜肥料，它通过采取某种制造手段，或加入某种添加剂，或加入某种载体，改变水溶性肥料的性质，从而达到控制或延缓肥料中养分释放的目的。非包膜肥料的控效和缓效技术可以省却包膜肥料生产所需的复杂设备，生产工艺相对简单，有利于降低肥料加工成本，增强市场竞争力。CN 1978396A公开了一种利用PAL生物工程材料制作新型缓释氮肥的方法，充分利用了 PAL材料层、链、纤维状晶体结构和纳米级孔穴通道及比表面积大、吸附性强的微观构造的结构特点及离子交换性好的性质，经过分子化扩孔技术和活化工艺，使其缓释功能大大增强。现有的氮肥造粒一般采用刮板破碎方式，将挤压成型的条、片状物料进行刮碎来造粒。采用这种造粒方式时，由于辊压后物料硬度较高，需要在高温下破碎，这是因为如果破碎工序的物料温度较低，会导致对辊破碎机的破碎辊负荷过大，造粒机刮板和孔板网的 使用寿命很短，需要经常更换，进而增加生产成本并影响生产的连续性和效率。采用这种方式高温破碎虽然解决了破碎辊负荷过大、造粒机刮板和孔板网的使用寿命过短的问题，但又会带来高温下粉状物料比例过高的问题。另一方面，如果将这种方式应用于含有Y-聚谷氨酸的缓释肥料造粒，还会影响Y -聚谷氨酸的吸附功效，导致肥料的缓释性能下降。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种非包膜缓释型增效氮肥，其具有较高的利用率、较好的增产效果和较好的缓释效果；并提供一种非包膜缓释型增效氮肥的制备方法，采用多级挤压、整形造粒方式，在较低温度下制备出复混肥颗粒，更适合所述氮肥的造粒，并且颗粒中粉料比例较低，设备使用寿命较长。本专利技术的技术方案如下。一种非包膜缓释型增效氮肥，其特征在于，所述氮肥由以下组分组成 Y -聚谷氨酸O. 5(Tl. 50%,作为助剂的阻溶剂O. 3^1. 5%，作为助剂的硝化抑制剂O.3^0. 6%，作为助剂的吸附剂(Tl. 5%，作为助剂的脲酶抑制剂(To. 6%，余量为基础组分； 所述基础组分为铵态氮肥或者硝态氮肥或者酰胺态氮肥； 所述Y-聚谷氨酸的分子量为15 100万道尔顿； 所述的百分比均为质量百分比。所述Y-聚谷氨酸的分子量为50万道尔顿。所述阻溶剂选自硫酸锌、硫酸铜和碳酸钙中的一种或两种以上按任意比例的混合物。所述硝化抑制剂选自硫脲、双氰胺和氰醇中的一种或两种以上按任意比例的混合物。所述吸附剂为氯化钙和氯化镁中的一种或两种按任意比例的混合物；吸附剂的用量为O. 5 I. 5%O所述的脲酶抑制剂为硫酸亚铁、硼酸、乙酰甲胺磷和甲胺中的一种或两种以上按任意比例的混合物；脲酶抑制剂的用量为O. Γ0. 6%。所述的非包膜缓释型增效氮肥的一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤1)、制备Y-聚谷氨酸混合物按比例称取Y-聚谷氨酸和助剂，混合得到Y-聚谷氨酸混合物； 2)、将粉状的基础组分与步骤I)得到的Y-聚谷氨酸混合物进行混合，经辊压机辊压成型为片状，降至温常； 3)、采用反击式造粒方式进行造粒； 所述的反击式造粒方式是指经辊压机辊压成型为片状的的物料降至常温后，首先通过分别带有一组辊齿板并相向转动的一对预挤压辊，被挤压辊的辊齿破碎为小片物料；所述的小片物料被固定的一级挤压板与带有辊齿板并处于转动状态的主挤压辊挤压破碎为大颗粒和包括粉料在内的小颗粒两部分。其中的大颗粒部分被二级挤压板与所述主挤压辊挤压破碎为包括粉料在内的小颗粒。所述的小颗粒经过主挤压辊与固定于主挤压辊左右两侧的整形板之间的两个通道，被挤压为外径尺寸复合规格要求的成品颗粒。 所述的专用反击造粒机包括上端带有进料口、下端带有出料口的容器状的机壳，其特征在于在机壳围成的腔体中由进料口至出料口方向依次设置有一对分别带有若干个辊齿板的预挤压辊、一级挤压板和二级挤压板，在所述腔体中设置有带有若干个辊齿板的主挤压辊，并在所述腔体中设置有分别位于主挤压辊左右两侧的第一整形板和第二整形板；进料口至一对预挤压辊之间的空间构成第一腔室，一对预挤压辊、一级挤压板和主挤压辊之间构成第二腔室，一级挤压板、二级挤压板和主挤压辊之间构成第三腔室，二级挤压板、第一整形板和主挤压辊之间构成第四腔室，第二整形板和主挤压辊之间构成第五腔室，其中，第四腔室和第五腔室的下端分别与出料口相通；第一腔室与第二腔室之间的物料通道为预挤压辊与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非包膜缓释型增效氮肥，其特征在于，所述氮肥由以下组分组成：γ？聚谷氨酸0.50~1.50%，作为助剂的阻溶剂0.3~1.5%，作为助剂的硝化抑制剂0.3~0.6%，作为助剂的吸附剂0~1.5%，作为助剂的脲酶抑制剂0~0.6%，余量为基础组分；所述基础组分为铵态氮肥或者硝态氮肥或者酰胺态氮肥；所述γ？聚谷氨酸的分子量为15~100万道尔顿；所述的百分比均为质量百分比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张树清，王学江，张文，刘金波，
申请(专利权)人：五洲丰农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：