专利名称：缓释复合肥及其生产方法
技术领域：
本发明涉及植物用的缓释肥料，特别是涉及一种缓释复合肥及其生产方法。
背景技术：
目前，有的有机聚合材料在生产过程中采用氢氧化钾或磷酸作为催化剂，在聚合反应的终点则用磷酸或氢氧化钾进行中和，因此，在取得有机聚合物目的产品的同时，还会副产一定数量的含有有机聚合材料的钾的磷酸盐(催化剂副产物)，如磷酸氢二钾，磷酸二氢钾。因为其含有大量的有机聚合材料，无法回收利用，都被生产厂家作为催化剂废料处理。其磷酸钾盐的含量大都在60％以上，随着生产技术的发展，其含量也在日益明显的提高。磷酸钾盐对农业来说是一种非常好的磷钾复合肥，但其含有的有机聚合材料对所施用的植物来说显然是一种不利因素，无论如何它都是一种资源。现在，该含有机聚合材料的磷酸钾盐的利用方式有(1)、焚烧后，作肥料施用。该方法会产生对环境有害的大量污染气体，目前已被国家严格禁止。(2)、直接作肥料施用。该方法肥效慢且低，施用不便，对土壤和植物有诸多不利影响。因此从严格意义上讲，该类催化剂副产物并不适宜直接作肥料施用。另外，由于该含有有机聚合材料的磷酸钾盐大都具有一定粘度，运输施用都不方便。同时，从另一方面看其含有的有机聚合材料本身就是一种很好的缓释剂。如果直接施于土壤中，由于其含有的有机聚合材料不易降解，其磷钾肥的肥效也就很难发挥。随着有机聚合材料工业的飞速发展，其含磷酸钾盐的催化剂副产物的产量日益明显增加，因此目前急需研究开发一种切实可行的深加工方法和深加工产品。
目前用作缓释包衣剂的不易分解的高分子化合物有聚乙烯醇、聚丙烯酰氨、聚乙烯醇缩甲醛、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、脲醛树脂、酚醛树脂等。
短效缓释肥，缓释时间一般在15-30天，其以淀粉、明胶、田菁胶等动植物胶作为缓释剂，细菌消耗缓释剂的过程中释放肥效。
中效缓释肥，缓释时间一般在30-60天，其以聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚丙烯酰氨、羧甲基纤维素钠等水溶性人工合成高分子材料作为缓释剂。
长效缓释肥，缓释时间一般在60天以上如90天，其以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、尿醛树脂等高分子合成材料。中长效缓释肥的降解途径有热降解、力降解、光降解、高能辐射降解、氧化降解、生物降解和化学降解。
由于这些缓释剂都是市场上的正规商品，且其价格都远远高于基础肥料，因此其制成的缓释肥都普遍存在成本高的问题。因为现有的缓释复合肥的价格都有普遍太高，从而使得大面积中低效农田无法应用，也使得绝大多数中低收入的种植业农民不敢问津。中低效农田往往是水肥条件差，更需要缓释肥；中低收入的种植业农民往往突出存在经济效益差，特别是肥效利用率低的问题，也更需要用缓释复合肥来提高经济效益和增加收入。因此，从我国乃至整个发展中国家的种植业全局来看，更急需的是价格较低的缓释复合肥。
已知有机聚合物的降解方式有热降解，力降解，光降解，高能降解，氧化降解，生物降解和化学降解。我们还知道以高分子聚合物作为缓释剂制成的缓释肥主要靠生物方式降解。而参加生物降解的生物有土壤放线菌，土壤真菌和土壤细菌。这些土壤生物在分解碳水化合物的同时，都需要一定比例的氮源。特别是这些土壤生物当面对较难分解的人工合成的有机聚合物时，所需要的氮源就会更多。另外作物本身通过分泌生物酶也可以促进有机聚合物的分解，同样其作用的发挥同样需要一定比例的氮源，特别是当磷钾充足时就更需要氮源。而前面所涉及的催化剂的副产物，即含有有机聚合材料的钾的磷酸盐却恰恰相反，它含有丰富的碳水化合物和磷源、氮源，丝毫不含分解有机聚合物所必需的氮源，虽然土壤本身含有一定量的氮源，但是，其相对于较丰富的磷、钾和需要分解的碳水化合物来说更显得微不足道，因此，将现有的含有有机聚合材料的钾的磷酸盐直接施用于农田必定很难降解。
从另一方面看，常量营养元素氮、磷和钾的配合施用更有利于肥效的充分发挥。
发明内容
本发明的目的在于充分利用上述含有有机聚合材料的钾的磷酸盐催化剂副产物，提供一种可供农业上推广应用的缓释复合肥；本发明的目的还在于提供该缓释复合肥的生产方法。
为实现上述目的，本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐，氮肥。该含有有机聚合材料的钾的磷酸盐是指有机聚合反应中产生的含钾和磷的催化剂副产物。这样配合氮肥后氮源得到补充，碳氮比例趋于合理，就更有利于有机聚合材料的分解和氮、磷、钾肥效的充分发挥，有机聚合物的保护作用也使其中的氮肥较好地得到缓释。因此，采用上述技术方案后，含有有机聚合材料的钾的磷酸盐不但可以作肥料施用，而且还具有较好的缓释性，营养也更加平衡，更有利于充分发挥肥效。由于其采用高分子聚合材料作为缓释剂，属于长效型缓释复合肥，因此，其还具有缓释性能优异、肥效持久的优点。
作为优化，其碳氮比小于25∶1。土壤微生物分解碳水化合物的最低条件是碳氮比为25∶1。碳氮比在此基础上再进一步的减小时，则更有利于碳水化合物的分解。
作为优化，有机聚合材料包括聚醚；钾的磷酸盐包括磷酸氢二钾，磷酸二氢钾；所述氮肥可以是无机氮肥，有机氮肥，或有机无机氮肥的混合物。
作为优化，所述氮肥优选尿素，鸡粪，经发酵的鸡粪，烘干的鸡粪，饼肥。其中饼肥包括菜籽饼、豆饼、芝麻饼等饼肥。
作为优化，其组份还包括腐质酸肥或草炭土。腐质酸肥和草炭土一方面可以做为肥料的缓释剂，另一方面可以为分解有机聚合材料的土壤微生物提供更好的环境条件。
作为优化，其组份还包括粉煤灰或煤泥。粉煤灰可作为填充剂降低有机聚合物的浓度，也可以增加复合肥局部区域的空隙度，从而更有利于有机聚合物的分解。此粉煤灰应当尽量选用比重较小的烟囱灰。煤泥则能更好的发挥载体和分散作用。
作为优化，其组份还包括中微量元素。中微量元素的加入则更有利于配合植物对常量元素的吸收，从而更好的发挥肥效。中量元素如Si、Ca、Mg和S；微量元素如Fe、Cn、Mn、Zn、B和Mo。
本发明缓释复合肥的生产方法包括如下步骤将所有组份进行充分混合；如组份中含有鸡粪，则混合后还需进一步的发酵。采用充分混合的方法简便易行，既有利于保证较低的成本，又能具备缓释的性能。由于鸡粪中含有许多有害成份，且含水量大，所以必须发酵处理。经发酵处后的有机聚合材料则更有利于在土壤中顺利分解。
本发明缓释复合肥的生产方法包括如下步骤A、向含有有机聚合材料的钾的磷酸盐中加入有机溶剂，并使有机聚合材料溶入有机溶液剂中；该有机溶剂应当易溶解有机聚合材料，不溶解肥料组份。
B、搅拌下，向上述混合液中加入其它组份；如此后加入的其它组份能得到较好的包衣。
C、用蒸馏法脱出有机溶剂，所得充分混合后的固体相即为目的产物。
此方法能充分利用催化剂副产物的有机聚合材料，从而有利于配入更多的氮肥和其它中微量元素，生产出营养更全面的缓释复合肥。同时，该方法也有利于提高本发明缓释复合肥的精准性，为精准农业和高效农业提供更好的支持。
本发明缓释复合肥的生产方法包括如下步骤
A、向含有有机聚合材料的钾的磷酸盐中加入有机溶剂，使有机聚合材料溶入有机溶液剂中，并分离出溶液和固体相；B、将A步所得溶液与其它组份混合；如此后加入的其它组份能得到更理想的包衣。
C、用蒸馏法脱出有机溶剂；D、将A步所得固体相与C步所得产物充分混合。
由于此方法是液相与固体相分别处理，从而更有利于提高本发明缓释复合肥的精准性。
当然，为了使本发明缓释复合肥更符合各种具体的营养元素比例要求(如不同植物品种、不同生育期、不同土壤条件、不同气候条件、不同施肥方式的要求)，还可以配入一定比例的磷肥或钾肥，使氮、磷、钾的比例可以任意调节。因此，可以制成各种专用肥，如玉米专用肥、小麦专用肥、水稻专用肥、果树专用肥、蔬菜专用肥、葡萄专用肥、棉花专用肥、花生专用肥，甘薯专用肥，沙地专用肥，园艺专用肥，抗旱防涝肥等。当然还可以根据各种特殊需要进行特殊配制生产。值得特别说明的是由于本发明缓释复合肥具有更为可靠的缓释性能，所以更适合于作为盆栽植物的肥料，如附加值较高的花肥。当然可更方便地制成各种通用肥，如氮、磷、钾含量为15-15-15的通用肥，氮、磷、钾含量为12-18-10的通用肥，氮、磷、钾含量为18-10-8的通用肥，氮、磷、钾含量为17-0-17的通用肥，氮、磷、钾含量为17-0-8的通用肥，氮、磷、钾含量为9-8-8的通用肥。由于磷酸钾盐的成本较高，做大量施用的基肥和追肥使用经济上不可行，所以，用磷酸钾盐做复合肥是可望而不可及的事情。而采用本发明技术方案后，不但可以为农民提供含磷酸钾盐的复合肥，而且这种复合肥还具备缓释功能；利用催化剂副产物做成能在幅度的降低成本，使急需缓释复合肥的大量中低产田和中低收入种植业农民更容易接受，更有利于缓释肥，特别是缓释复合肥的推广应用，从全局利益来讲更有利于我国种植业的施肥水平和生产力水平的提高；值得一提的是此技术方案还消除了对环境有害的催化剂副产物，因此，其意义是非常重大的。
采用上述技术方案后，本发明缓释复合肥能较好地发挥有机聚合材料的缓释性能，使含钾和磷的催化剂副产物得到较好的利用，并且具有较为理想的抗旱防涝性能，特别适合于我国广大地区的大面积低产田、干旱和易涝地施用。其无毒无害，不污染土地，不污染水源，肥效持续时间长，也不残留于作物的根、茎、果实、种籽中，无逐渐富集为害的问题。同时，其还具有生产方法简便易行，成本低，有效营养元素浓度高，肥效长的优点，具有较高的社会效益，经济效益和环境效益，推广应用前景非常广阔。
具体实施例方式
下面结合具体实例作进一步的说明实施例一本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐50公斤，尿素50公斤。其生产方法是将两者进行充分混合。
实施例二本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐40公斤，干鸡粪60公斤。其生产方法是先将鸡粪在常温下风干或在100-200℃的温度下烘干，使含水量达到20-30％，然后与含有有机聚合材料的钾的磷酸盐混合，放入池中发酵加水至含水量40-60％，接菌种常温(50-60℃)发酵3-7天。后在50-60℃烘干，使含水量12-15％。
实施例三本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐50公斤，经发酵的鸡粪50公斤，其含水量应当不大于15％。其生产方法是将两者进行充分混合。
实施例四本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐50公斤，烘干的鸡粪50公斤，其含水量是12-15％。其生产方法是将两者进行充分混合。
实施例五本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐20公斤，棉籽饼80公斤。其生产方法是将两者进行充分混合。
实施例六本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐50公斤，尿素40公斤，腐质酸肥40公斤。其生产方法是将叁者进行充分混合。
实施例七本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐40公斤，尿素50公斤，草炭土80公斤。其生产方法是将叁者进行充分混合。
实施例八本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐40公斤，尿素50公斤，粉煤灰30公斤。其生产方法是将叁者进行充分混合。
实施例九本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐40公斤，尿素50公斤，中量元素肥SiCaMgS10公斤，微量元素肥FeCnMnZnBM0.1公斤。其生产方法是将叁者进行充分混合。
实施例十本发明缓释复合肥的组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐50公斤，硫化铵30公斤，钙镁磷肥20公斤。其生产方法是将两者进行充分混合。
由于充分均匀混合的方法不受有机聚合材料的限制，所以这量没有做具体限制。
采用上述组份比例的同时，还可以使用下述方法生产A、向含有聚醚的钾的磷酸盐中加入溶剂油，并使聚醚溶入溶剂油中；B、搅拌下，向上述混合液中加入其它组份；C、用蒸馏法脱出溶剂油，所得充分混合后的固体相即为目的产物。
采用上述组份比例的同时，还可以使用下述方法生产A、向含有有机聚合材料的钾的磷酸盐中加入有机溶剂，使有机聚合材料溶入有机溶液剂中，并分离出溶液和固体相；B、将A步所得溶液与其它组份混合；C、用蒸馏法脱出有机溶剂；D、将A步所得固体相与C步所得产物充分混合。该溶剂可用同样是副产物的二氯丙烷。
当然，如果所用溶剂与其中的组份会发生化学反应，并且产生新的有害物质或使得溶剂难以回收，或溶剂残留难以通过蒸馏的方式脱出，则不易采用此溶剂。
不论采取什么生产方法，在得到目的产物后，都可根据需要进行进一步的粉碎和造粒，当然，造粒和粉碎过程中可根据需要加入相应的辅助原料，如防结块剂等。其所造粒可以是球形，也可以是棒形。也可以加入其它辅料制成无土栽培料，用于蔬菜和花卉栽培。由于其营养元素浓度高、缓释性能优异、肥效持久、更耐雨水的冲刷、且无污染，所以更知宜做附加值较高的花卉肥料；也更适于作为漏肥漏水性大的沙薄地适用，用于沙薄地后由于其保肥效果优异，因此其增产效果必定非常显著。
权利要求
1.一种缓释复合肥，其特征在于其组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐，氮肥。
2.根据权利要求1所述的缓释复合肥，其特征在于其碳氮比小于25∶1。
3.根据权利要求2所述的缓释复合肥，其特征在于有机聚合材料包括聚醚；钾的磷酸盐包括磷酸氢二钾，磷酸二氢钾；所述氮肥可以是无机氮肥，有机氮肥，或有机无机氮肥的混合物。
4.根据权利要求3所述的缓释复合肥，其特征在于所述氮肥选自尿素，鸡粪，经发酵的鸡粪，烘干的鸡粪，饼肥。
5.根据权利要求4所述的缓释复合肥，其特征在于其组份还包括腐质酸肥或草炭土。
6.根据权利要求4所述的缓释复合肥，其特征在于其组份还包括粉煤灰或煤泥。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的缓释复合肥，其特征在于其组份还包括中微量元素。
8.本发明缓释复合肥的生产方法，其特征在于包括如下步骤将所有组份进行充分混合；如组份中含有鸡粪，则混合后还需进一步地发酵。
9.本发明缓释复合肥的生产方法，其特征在于包括如下步骤；A、向含有有机聚合材料的钾的磷酸盐中加入有机溶剂，并使有机聚合材料溶入有机溶液剂中；B、搅拌下，向上述混合液中加入其它组份；C、用蒸馏法脱出有机溶剂，所得充分混合后的固体相即为目的产物。
10.本发明缓释复合肥的生产方法，其特征在于包括如下步骤A、向含有有机聚合材料的钾的磷酸盐中加入有机溶剂，使有机聚合材料溶入有机溶液剂中，并分离出溶液和固体相；B、将A步所得溶液与其它组份混合；C、用蒸馏法脱出有机溶剂；D、将A步所得固体相与C步所得产物充分混合。
全文摘要
本发明涉及一种用催化剂副产物制成的缓释复合肥及其生产方法。充分利用含有有机聚合材料的钾的磷酸盐催化剂副产物，为种植业提供浓度高、缓释效果可靠的缓释复合肥，其组份包括含有有机聚合材料的钾的磷酸盐，氮肥。其组份还可以包括中微量元素和微量元素。其生产方法可以主各组份充分混合，也可以溶解混合。因此，其能较好地发挥有机聚合材料的缓释性能，使含钾和磷的催化剂副产物得到较好的利用，并且具有较为理想的抗旱防涝性能，特别适合于我国广大地区的大面积低产、干旱和易涝田施用。其无毒无害，不污染土地、水源，肥效持续时间长。具有生产方法简便易行，成本低的优点，社会效益，经济效益和环境效益较高，推广应用前景非常广阔。
文档编号C05G3/00GK1569772SQ03145970
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月18日 优先权日2003年7月18日
发明者韩富强, 何慈寿, 韩博斯, 纪凤来 申请人:韩博斯