专利名称：硝态脲甲醛肥料的制备方法
技术领域：
本发明属于农业生产化肥技术领域，具体的说是一种硝态脲甲醛肥料的制备方法。
背景技术：
脲甲醛肥料是指脲甲醛缓释氮肥，也称之为MU、UF。主要是控制氮元素的缓慢释 放，防止氮肥流失，提高氮肥的效率。脲甲醛肥料是一种化学合成法制造的缓释肥料，是尿素与甲醛水溶液进行缩合反 应生成。脲甲醛是缓释肥料的先驱产品，1955年即实现商业化生产。国际上，日本、美国、欧 洲等根据市场需要生产单一脲甲醛和脲甲醛NPK复合肥两类产品。初期由于价格较贵，多 用于草坪、花卉等“高贵植物”，发展不快。在20世纪后期20年，日本增长较快，发展速度达 到了 170%。我国脲甲醛肥料研发和产业化开展较早，但在较长时期内未得到较快发展，仅 在部分地区分布少量规模不大的生产装置。山东史贝美肥料开发有限公司成立于2006年 8月8日，公司领导决策者们看准我国具有生产脲甲醛肥料的充分条件，在我国推广脲甲醛 肥料技术上可行，经济上也能做到合理。巨资引进脲甲醛肥料生产工艺与设备，高薪聘请农 业化学专家探索创新，顺应市场发展生产高利用率的增值缓控释肥料，为中国发展高效农 业做出贡献。但是，利用尿素与甲醛水溶液混合产生白浊时，添加酸性固化剂，在加热下用 捏合机脱水造粒制成的脲甲醛肥料虽然有缓控的作用，但是，达不到农作物在最需要氮素 养分生长阶段的需要量。
发明内容
本发明的目的就是提供一种制备方便，成本低、含氮量高、氮素供给期具有速效和 缓效，淋失、挥发减少提高和利用率等优点的硝态脲甲醛肥料的制备方法。原脲甲醛生产工艺的脲甲醛产品是由分子量不等的单羟甲基脲、二羟甲基脲、甲 叉尿素等的二聚物和低聚体组成的混合物。典型的脲甲醛产品中的化合物分成3种组份 ①冷水溶解组份N(CWSN，25°C )主要有尿素、二聚物和短链聚合物，该组份中的N可认为 是速效到缓效；②热水溶解组份N(HWSN，10(TC )为甲叉尿素和中等链长聚合物，该组份中 的N可缓慢释放到土壤中；③(HWIN)为甲叉尿素和长链聚合物，在土壤中分解极慢，该组 份N在土壤中无活性。根据上述定义可确定此类化合物的活性指标值AI = (CffIN-HWIN)/ (CWINX100)。AI提供了热水溶解组份在土壤中的氮素释放的估计值(6个月左右)。在这 种工艺下生产的脲甲醛肥料在很多情况下，热水溶解组份和热水不溶组份中的N缓慢释放 起长效作用，只有冷水溶解组份中的N可认为是速效到缓效。肥料在作物生长初期不能提 供足够氮素给作物，肥料速效效果不太明显，只能算是一种比较好的长效肥。原工艺的配方NPK氮磷钾为20-10-15为氯化钾250Kg、磷酸一铵225Kg、尿素 350Kg、填料 175Kg。
本发明的硝态脲甲醛肥料的制备方法就是改变脲甲醛肥料的生产工艺，改变原来 的尿素与甲醛水溶液先混合后，再添加其他原料，在加热下用捏合机脱水造粒制成。本发明的技术方案是这样实现的一种硝态脲甲醛肥料的制备方法，其特征在于 它是由以下制备方法实现的，首先在反应釜中加入热水，升温至65°C，加入尿素，搅拌溶解 后用20% NaOH调ρ H值至8. 6 8. 8，再加入甲醛，甲醛、尿素重量份比例为1 1.8，温度 上升至85°C，恒温20 30分钟，然后在80°C左右保温喷入计算配方NPK原料的造粒机机 底料中添加硝态氮肥，脱水制造成粒，干燥冷却筛选后成品。肥料氮素从单纯使用尿素改为在造粒机底料中添加硝态氮肥，使生产的脲甲醛缓 控释肥料中的硝态的N元素在作物施肥初期迅速释放，真正达到速效加长效的目的。硝态 氮比其他氮素释放速度快 所述加入的尿素为含氮46 %的尿素。所述加入的甲醛为含彡40%的甲醛。所述加入的为含52%磷酸一铵(NH4H2P04)。所述加入的为含彡98%的氯化钾(KCI)。硝态的N元素为含彡含彡99. 5%硝酸铵(NH4N03)。所述加入的填料为粘土。所述的在造粒机底料中添加硝态氮肥为含> 99. 5%的硝酸铵(NH4N03)。本发明的一种硝态脲甲醛肥料，其特征在于它是由改进后的工艺是在除去脲甲 醛中的氮以外喷入计算配方NPK氮磷钾为20-10-15，由以下重量份的原料组成的，甲醛 30Kg、尿素225Kg、磷酸一铵225Kg、氯化钾250Kg、硝酸铵225Kg、粘土 75Kg。本发明工艺制造的硝态脲甲醛肥料的氮素具有速效和缓效的作用。说明书附示1为原脲甲醛工艺生产的氮磷钾在5-180天氮素浓度供应曲线。图示2为改进后的硝态脲甲醛工艺生产的氮磷钾在5-180天氮素浓度供应曲线。
具体实施例方式为表明本发明的硝态脲甲醛肥料中的N元素释放速效和缓效的效果，取改进后的 工艺是在除去脲甲醛中的氮以外喷入计算配方NPK氮磷钾为20-10-15，由以下重量份的 原料组成的，甲醛30kg (含甲醛<40%)、尿素225Kg (含氮46 % )、磷酸一铵225Kg (含 NH4H2P04)、氯化钾 250Kg、(含彡 98 % KCI)硝酸铵 225Kg (含 NH4N03 彡 99. 5 % )、±真料 75Kg。本发明工艺制造的硝态脲甲醛肥料的氮素具有速效和缓效的作用。为了更直观的表现出作物养分需求和肥料养分释放的情况，经专家对玉米施用原 脲甲醛工艺氮磷钾配方为20-10-15的肥料实验结果如下(并计算分析做出如下图示1)专家在实验田做底肥施肥，以40公斤/亩原脲甲醛工艺氮磷钾配方为20-10-15 的肥料，对玉米从种到收后分别在第5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、150、 180天对土壤中氮素浓度进行化验分别为9%、19. 5%、31%、37. 8%、38%、35. 3%,32%, 31. 2%,29. 7%,28. 4%,26. 4%,22%,17. 9%,9. 3%0 玉米在生长初期第 10 到第 40 天对 氮素的吸收要求高，而这时肥料的氮素释放跟不上。玉米的理想氮素浓度供应曲线是根据玉米生长期吸收氮素的量分析估算出来的。图示中的作物理想养分供应曲线可改成玉米的理想氮素浓度供应曲线，肥料养分 供应曲线改成肥料氮素供应曲线。以氮养份为例玉米从出苗到拔节，五天时吸收氮7.5%、十天时吸收氮素 21. 3%、二十天时吸收氮46. 35%、三十天时吸收氮43. 2%、四十天时吸收氮38. 6%、五十 天时吸收氮33. 2%、六十天时吸收氮31. 2%、七十天时吸收氮30. 9%、八十天时吸收氮 29. 3%、九十天时吸收氮28. 0%、一百天时吸收氮27. 85%。说明书附示1为原脲甲醛工艺生产的氮磷钾在5-180天氮素浓度供应曲线。图示2为改进后的硝态脲甲醛工艺生产的氮磷钾在5-180天氮素浓度供应曲线。经专家对玉米以底肥施肥，以40公斤/亩施用工艺改进后的氮磷钾配方为 20-10-15的硝态脲甲醛肥料实验结果如下(并计算分析做出如下图示2)专家在实验田对玉米从种到收后分别在第5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、 120、150、180天对土壤中氮素浓度进行化验分别为29. 5%,46. 2%,53%,48. 6%,41. 7%, 37%,32. 1%,29%,27. 9%,27. 8%,27. 6%,24. 7%、18. 2%、10. 4%。以氮养份为例玉米从出苗到拔节，五天时吸收氮7. 5%;十天时吸收氮素21. 3%; 二十天时吸收氮46. 35% ；三十天时吸收氮43. 2% ；四十天时吸收氮38. 6% ；五十天时吸收 氮33. 2% ；六十天时吸收氮31. 2% ；七十天时吸收氮30. 9% ；八十天时吸收氮29. 3% ；九十 天时吸收氮28.0% ；—百天时吸收氮27. 85%。图示中的作物理想养分供应曲线可改成玉米的理想氮素浓度供应曲线，肥料养分 供应曲线改成肥料氮素供应曲线。从以上试验可以看出，施用工艺改进后的氮磷钾配方为20-10-15的硝态脲甲醛 肥料和施用原脲甲醛工艺氮磷钾配方为20-10-15的肥料的玉米田分别在5、10、20、30、40、 50、60、70、80、90、100天土壤中氮素浓度释放量是不一样的，而玉米在五天时吸收氮7.5%; 十天时吸收氮素21. 3% ；二十天时吸收氮46. 35% ；三十天时吸收氮43.2% ；四十天时吸 收氮38. 6% ；五十天时吸收氮33. 2% ；六十天时吸收氮31. 2% ；七十天时吸收氮30. 9% ； 八十天时吸收氮29. 3% ；九十天时吸收氮28. 0% ； —百天时吸收氮27. 85%各阶段生长 期需要的氮素养分是一样的。施用原脲甲醛工艺氮磷钾配方为20-10-15的肥料在5、10、 20、30、40、50、60、70、80、90、100 天放出的氮素养分为 9 %、19. 5 %,31 %,37. 8%,38%, 35. 3%、32%、31. 2%、29. 7%、28. 4%、26. 4%而玉米在 5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、 100天各阶段生长期的需用量为五天时吸收氮7. 5% ；十天时吸收氮素21. 3% ；二十天时吸 收氮46. 35% ；三十天时吸收氮43. 2% ；四十天时吸收氮38. 6% ；五十天时吸收氮33. 2% ； 六十天时吸收氮31. 2% ；七十天时吸收氮30. 9% ；八十天时吸收氮29. 3% ；九十天时吸收 氮 28. 0% ；一百天时吸收氮 27. 85%，不够玉米在 5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 天 各阶段生长期的需用量，由于养分供给不及时，玉米长势矮小，叶薄，根系不发达；施用工艺 改进后的氮磷钾配方为20-10-15的硝态脲甲醛肥料5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 天释放出的氮素养分为 29. 5%,46. 2%,53%,48. 6%,41. 7%,37%,32. 1%,29%,27. 9%,27.8%、27.6%，而玉米在五天时吸收氮7.5% ；十天时吸收氮素21. 3% ；二十天时吸收氮 46. 35% ；三十天时吸收氮43. 2% ；四十天时吸收氮38. 6% ；五十天时吸收氮33. 2% ；六十 天时吸收氮31. 2% ；七十天时吸收氮30. 9% ；八十天时吸收氮29. 3% ；九十天时吸收氮 28.0% ；一百天时吸收氮27. 85%，施用工艺改进后的氮磷钾配方为20-10-15的硝态脲甲 醛肥料5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100天释放出的氮素养分而满足了玉米在5、10、 20、30、40、50、60、70、80、90、100天各阶段生长期的需用量，由于养分供给及时，玉米长势旺 盛，叶厚，根系发达。所以说，施用工艺改进后的氮磷钾配方为20-10-15的硝态脲甲醛肥料 N元素速效到缓效的效果优于施用原脲甲醛工艺氮磷钾配方为20-10-15的肥料的效果。
权利要求
一种硝态脲甲醛肥料的制备方法，其特征在于它是由以下制备方法实现的，首先在反应釜中加入热水，升温至65℃，加入尿素，搅拌溶解后用20％NaOH调pH值至8.6～8.8，再加入甲醛，甲醛、尿素重量份比例为1∶1.8，温度上升至85℃，恒温20～30分钟，然后在80℃左右保温喷入计算配方NPK原料的造粒机机底料中添加硝态氮肥，脱水制造成粒，干燥冷却筛选后成品。
2.根据权利要求1所述的一种硝态脲甲醛肥料的制备方法，其特征在于在造粒机机 底料中添加硝态氮肥为硝酸铵(含NH4N03 ≥ 99. 5% )225Kg。
3.根据权利要求1所述的一种硝态脲甲醛肥料的制备方法，其特征在于然后在80°C 左右保温喷入计算配方NPK原料为的造粒机机底料中添加硝态氮肥，它是由以下重量份的 原料制成的，尿素225Kg(含氮46% )、甲醛30Kg(含甲醛彡40 % )、磷酸一铵225Kg (含 NH4H2P04)、氯化钾 250Kg、硝酸铵 225Kg(含 NH4N03 ≥ 99. 5% )、粘土 75Kg。
全文摘要
本发明公开了一种硝态脲甲醛肥料的制备方法，它是由以下制备方法实现的，首先在反应釜中加入热水，升温至65℃，加入尿素，搅拌溶解后用20％NaOH调pH值至8.6～8.8，再加入甲醛，甲醛、尿素重量份比例为1∶1.8，温度上升至85℃，恒温20～30分钟，然后在80℃左右保温喷入计算配方NPK原料的造粒机机底料中添加硝态氮肥，脱水制造成粒，干燥冷却筛选后成品。硝态脲甲醛肥料是由尿素、甲醛、磷酸一铵、硫酸钾、硝酸铵组成的。本发明的优点是制备方便，成本低、含氮量高、氮素供给具有速效和缓效的作用，淋失、挥发减少提高和利用率等优点。
文档编号C05C9/02GK101955379SQ20101026840
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月29日 优先权日2010年8月29日
发明者刘佃平 申请人:山东史贝美肥料开发有限公司