专利名称：一种腐植酸尿素的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种腐植酸尿素的制备方法。
背景技术：
为了提高氮肥利用率，尤其提高使用量最大的尿素的利用率，世界不少科学家进行了大量探索。自二十世纪六十年代以来，国内外一直有人从事尿素增效的研究，其途径大致有三种第一种是添加法，即在尿素熔融液中添加脲酶活性抑制剂或硝化细菌活性抑制剂。至今已有70多种脲酶抑制剂和100多种硝化细菌抑制剂经过试用；第二种是包裹(涂层)法，其包涂材料有硫、树脂、塑料、沥青、磷酸盐等；第三种是缩聚法，主要是脲醛缩合成大分子难溶物，如异丁叉二脲等。我国添加法长效尿素和涂层尿素也取得一些成果。但以上三种增效方法都存在成本高，或有的添加剂有毒性的问题。国内外有关学者已把研究目标转向寻找廉价、环保、而有效的尿素增效剂及增效方法上来，其中对煤炭腐植酸(HA)的兴趣可谓与日俱增。
腐植酸尿素(也称为腐脲)，是腐植酸与尿素络合反应而生成的氢键氮肥。能有效抑制和延缓脲酶分解，属于新型缓释肥料。腐植酸尿素，既具备活性腐植酸的农化特性，又具备尿素的优点，形成的腐脲络合物具有更优良的农化性质。
1、可节约氮肥的使用量能提高尿素利用率10～50％，作物产量提高5～50％。
2、增加土壤的有机质含量腐植酸尿素中含有10％～25％的有机质。长期使用可减少土壤的板结，增加团粒机构，增加透气性。
3、促进植物生根分蘖，增加植物叶片的成长速度。
4、在活性腐植酸的作用下，腐植酸尿素具备了一定的防病，治病、抗重茬，抗旱保水的性能。
5、改良土壤效果明显，腐植酸尿素固有的分子结构，使它对酸性土壤和碱性土壤都能进行改良。
在目前已公开的专利中，制造腐植酸尿素的生产工艺，主要是建立在用液氨、或成品尿素和腐植酸反应的方法。例如日本特许公告昭34,8375和昭34,8376提供了有关腐植酸(HA)与尿素(U)，经络合反应制造腐植酸尿素(UHA)的专利，用液氨、甲醇、乙醇、丙酮作介质，在100～150℃条件下反应。缺点是因生产成本和技术原因，至今未进行工业化试验和大规模农业应用。
日本专利Japan15917，用尿素与腐植酸加热熔融后，再加有毒性的有机溶剂甲醛溶液处理，缺点是易生成不溶性的大分子树脂化合物，减少尿素肥效。
中国专利CN1283600A，用内层尿素，外层由腐植酸包裹的包裹型腐植酸尿素。缺点是生产规模不大，一条生产线能力年产在3万吨以下。
中国专利CN1376652A，用氨水或碳铵水溶液先与腐植酸反应，再和尿素制成包裹型腐植酸尿素。缺点也是很难大规模生产。
上述这些工艺方法的共同缺陷在于一是尿素与腐植酸络合作用不完全，形成腐脲相对比例较少。二是工业化生产能力太小。三是在尿素厂以外的地方生产，造成运输、上下车和尿素包装费用增大。
发明内容
本发明要解决的是现有技术存在的上述缺陷，旨在提供一种适合低成本、更易操作的腐植酸尿素的制备方法。
解决上述问题采用的技术方案是一种腐植酸尿素的制备方法，其特征在于在尿素合成过程中，直接加入腐植酸和粘合剂，生产腐植酸尿素。
各组分按以下重量比配制腐植酸 5～300份粘合剂 1～50份尿素溶液 60～300份本发明的腐植酸尿素的制备方法，将60～200目粉碎的腐植酸和粘合剂，按比例直接均匀加入温度在70～150℃、浓度在70.0～99.7％的尿素溶液中混合后，蒸发浓缩，液体喷头造粒；再经固体造粒，最后经干燥制成成品。
本发明的腐植酸尿素的制备方法，还可以这样实现在尿素溶液蒸发浓缩至95.0～99.7％的熔融状尿素溶液通过造粒喷头时，用鼓风机装置将腐植酸和粘合剂按比例以喷粉雾的形式，均匀喷进造粒塔与熔融尿素混合固体造粒；然后经干燥制成成品。
本发明的腐植酸尿素的制备方法，还可以这样实现用浓度为70.0～99.7％的尿素溶液按比例喷洒到腐植酸和粘合剂的反应池中，混合、固体造粒；然后经干燥制成成品。
本发明的腐植酸尿素的制备方法，还可以这样实现在大颗粒尿素生产工艺中，以小颗粒尿素为晶核，晶核的配比为20～45份，按比例将60～200目粉碎的腐植酸和粘合剂混合物均匀加入，同时将熔融状尿素溶液喷洒到晶核上，进行包敷、转鼓造粒；然后经干燥制成成品。
所述的固体造粒为圆盘造粒，或转鼓造粒，或高塔造粒其中的任何一种。
所述的腐植酸为煤炭腐植酸、黄腐植酸、黄腐植酸钾、黄腐植酸钠、黄腐植酸锌、腐植酸钾、腐植酸钙、腐植酸钠、腐植酸锌、腐植酸铁、腐植酸铵、腐植酸钼其中的任何一种或多种组合。所述的煤炭腐植酸可以是泥炭、褐煤或风化煤。
所述的粘合剂为钙镁磷肥、澎润土、钙镁粉或氟石粉其中任何一种或多种组合。
本发明的腐植酸尿素的制备方法，由于直接利用尿素合成过程中的半成品进行反应获得，能有效地降低制造成本，且工艺简单，腐植酸与尿素络合充分，适合尿素厂大批量工业生产。目前，采用现有的尿素颗粒为原料的包裹型制备方法，其产量限止在3万吨左右，而采用本发明的方法制备腐植酸尿素，可控制产量在50万吨以上，其效果是显而易见的。同时，这种长效腐植酸尿素可提高尿素利用率，产品不易吸潮，强度高，耐储存。
具体实施例方式
在以下的实施例中，各组分按均按重量比配制。
实施例1在普通尿素(即小颗粒尿素)生产工艺中，当尿素溶液蒸发浓缩到99.7％时，此时温度控制在140℃左右，尿素呈熔融状态，将粉碎至100目的煤炭腐植酸18份、钙镁磷肥粘合剂5份，均匀加入到77份尿素溶液中，充分混合后通过液体喷头造粒、高塔造粒、干燥工序制成成品，包装后出厂。
实施例2在普通尿素生产工艺中，当尿素溶液蒸发浓缩到99.7％时，此时温度控制在140℃左右，尿素呈熔融状态，将粉碎至100目的煤炭腐植酸26份(其中风化煤16份，腐植酸锌10份)、粘合剂8份(其中钙镁磷肥6份、澎润土2份)，均匀加入到66份尿素溶液中，混合后通过液体喷头造粒、圆盘造粒、干燥工序制成成品，包装后出厂。本实施例的最终产品为含锌腐植酸尿素，适合禾本科粮食作物和喜锌的农作物应用。
实施例3在普通尿素生产工艺中，当尿液蒸发浓缩99.7％时，熔融状尿素溶液通过造粒喷头时，用鼓风机装置将15份煤炭腐植酸和5份钙镁磷肥粘合剂按比例，以喷粉雾的形式，均匀喷进造粒塔与80份熔融尿素混合后经高塔造粒、干燥工序制成成品，包装后出厂。
实施例4在大颗粒尿素生产工艺中以40份半成品小颗粒尿素为晶核，将15份煤炭腐植酸和5份钙镁磷肥粘合剂混合而成的粉状混合物，通过漏斗均匀加入到晶核上，同时将60份浓度为95.0～99.7％熔融状尿素溶液喷洒至晶核上，进行包敷、转鼓造粒、干燥工序制成成品，包装后出厂。
实施例5在普通尿素生产工艺中，用100份浓度为80.0％的尿素溶液按均匀喷洒到15份煤炭腐植酸和5份钙镁磷肥粘合剂的反应池内，经充分混合后进行圆盘造粒、干燥工序制成成品。
实施例6～32重复实施例1，各组分之间的配比关系如表1所示，其余工序与实施例相同。
表1
应该理解到的是上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种腐植酸尿素的制备方法，其特征在于在尿素合成过程中，直接加入腐植酸和粘合剂，生产腐植酸尿素。
2.如权利要求1所述的腐植酸尿素的制备方法，其特征在于各组分按以下重量比配制腐植酸5～300份粘合剂1～50份尿素溶液60～300份
3.如权利要求2所述的腐植酸尿素的制备方法，其特征在于将60～200目粉碎的腐植酸和粘合剂，按比例直接均匀加入温度在70～150℃、浓度在70.0～99.7％的尿素溶液中混合后，蒸发浓缩，液体喷头造粒；再经固体造粒，最后经干燥制成成品。
4.如权利要求2所述的腐植酸尿素的制备方法，其特征在于在尿素溶液蒸发浓缩至95.0～99.7％的熔融状尿素溶液通过液体造粒喷头时，用鼓风机装置将腐植酸和粘合剂按比例以喷粉雾的形式，均匀喷进造粒塔与熔融尿素混合固体造粒；然后经干燥制成成品。
5.如权利要求2所述的腐植酸尿素的制备方法，其特征在于用浓度为70.0～99.7％的尿素溶液按比例喷洒到腐植酸和粘合剂的反应池中，混合、固体造粒；然后经干燥制成成品。
6.如权利要求2所述的腐植酸尿素的制备方法，其特征在于在大颗粒尿素生产工艺中，以小颗粒尿素为晶核，晶核的配比为20～45份，按比例将60～200目粉碎的腐植酸和粘合剂混合物均匀加入，同时将熔融状尿素溶液喷洒到晶核上，进行包敷、转鼓造粒；然后经干燥制成成品。
7.如权利要求3～5任何一项所述的腐植酸尿素的制备方法，其特征在于所述的固体造粒为圆盘造粒，或转鼓造粒，或高塔造粒其中的任何一种。
8.如权利要求1～6任何一项所述的腐植酸尿素的制备方法，其特征在于所述的腐植酸为煤炭腐植酸、黄腐植酸、黄腐植酸钾、黄腐植酸钠、黄腐植酸锌、腐植酸钾、腐植酸钙、腐植酸钠、腐植酸锌、腐植酸铁、腐植酸铵、腐植酸钼其中的任何一种或多种组合。
9.如权利要求8所述的腐植酸尿素的制备方法，其特征在于所述的煤炭腐植酸为泥炭、褐煤、风化煤。
10.如权利要求1～6任何一项所述的腐植酸尿素的制备方法，其特征在于所述的粘合剂为钙镁磷肥、澎润土、钙镁粉或氟石粉其中任何一种或多种组合。
全文摘要
本发明公开了一种腐植酸尿素的制备方法，其特征在于在尿素合成过程中，直接加入腐植酸和粘合剂，生产腐植酸尿素。各组分按重量比配制为腐植酸5～300份、粘合剂1～50份、尿素溶液60～300份，所述的尿素溶液的浓度为70.0～99.7％，将上述按比例配置的腐植酸、粘合剂和尿素溶液，经混合、喷头造粒、固体造粒、干燥等工序，制成腐植酸尿素成品。本发明工艺简单，成本低廉，腐植酸与尿素络合充分，适合尿素厂大批量工业生产。产品不易吸潮，强度高，耐储存，并可提高尿素利用率。
文档编号C05C9/00GK1887819SQ20061005244
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月13日 优先权日2006年7月13日
发明者亓欣, 程礼华 申请人:杭州艾可泰投资有限公司