一种水溶肥添加剂及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种水溶肥添加剂，具体涉及一种水溶肥増溶添加剂，其特征是组成的重量份为：磺酰胺酸85-90份，分散湿润剂5-8份，聚磷酸铵3-5份，磷酸脲1-2份。进一步，本发明提供该水溶肥添加剂的制备方法和应用。该水溶肥添加剂在固态时与肥料可以稳定共存，溶于水后可快速电离，促使不溶性的钙盐、镁盐以及微量元素溶解，并不断螯合，最终使水溶肥完全溶解。克服了目前水溶肥中不溶物对滴灌施肥、灌溉施肥、冲施肥的影响,拓宽了水溶肥对化肥原料的选择，降低了水溶肥成本，具有良好的市场应用价值。
【专利说明】一种水溶肥添加剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及肥料添加剂，具体涉及一种水溶肥増溶添加剂以及其制备方法和应 用。
【背景技术】
[0002] 传统的肥料采用人工撒施或者机械种肥，随着现代化农业的发展以及节水节肥的 需求，水肥一体化灌溉施肥技术在提高肥料利用率、节约农业用水、减少生态环境污染、改 善作物品质以及减少劳动力等方面表现出明显的优势。因而，水溶性肥或者适合于滴灌施 肥的冲施肥成为适应高效农业和可持续农业发展的一种新型环保肥料。
[0003] 水溶性肥料是指能够完全溶解于水的多元素复合型肥料，与传统的过磷酸钙、造 粒复合肥等品种相比，水溶性肥料具有明显的优势。其主要特点是用量少，使用方便，使用 成本低，作物吸收快。因此，水溶肥料是高效农业的首选肥料，也是干旱地区节水滴灌施肥 的必选肥料。
[0004] 但由于传统复合肥原料大多不具备全水溶的特点，如磷矿粉、过磷酸钙、钙镁磷肥 等在农业中常用的肥料，由于溶解性受限，无法用作水溶肥的原料；即便选用溶解度较好地 磷酸二氢铵、硝酸钾、硫酸钾等作为水溶肥原料，由于纯度受限，也难以满足完全水溶的要 求。现有传统肥料原料变为水溶肥需要不断提纯，不仅造成能耗升高，成本增加，而且营养 元素变的单一。
[0005] 再者，水溶肥通常是多种营养元素的复合体，在复合中由于不同肥料原料的性能 存在差异，由多种原料组成的水溶肥在存储、使用中自身性能和环境的变化，导致肥料水溶 性变差，甚至水溶时相互反应生成沉淀，这对水溶肥的使用是严重的缺陷，不能完全适应水 肥一体化施肥的要求，不但会造成堵塞管路，而且肥效会严重损失。
[0006] 为了促进水溶肥在多元素混合中不出现不溶物，中国发明专利CN 100486941C公 开了一种全营养生物型冲施肥及其制备方法，该化肥中使用了乙二胺四乙酸亚铁盐和柠檬 酸作为促溶剂，通过络合方式防止水溶肥中的元素出现沉淀。该方法是目前为防止水溶肥 反应沉淀而采用的常规手段，由于络合物选择性强，只对部分水溶阳离子具有络合功效，而 对于阴离子络合较弱，因此无法适应成分复杂的水溶肥，只针对有限的中量元素有效。而且 对于水溶肥中存在的不溶盐难以溶解。
[0007] 为了促进不溶或微溶肥料的溶解性，中国发明专利CN102765984A公开了一种 超微促释磷肥的制备方法，该方法将粗磷矿粉与适宜的磷素活化剂配伍混合进行超微细 粉碎加工，从而促使磷的释放。但该发明不能满足磷肥完全水溶的目的。中国发明专利 CN102502550A公开了一种使用碳酸氢盐使水不溶性磷转化成为水溶性磷酸盐的方法，该方 法将磷酸盐生产过程中产生的水不溶性磷酸盐利用碳酸氢盐转化为水溶的磷酸盐化合物， 但由于同时产生碳酸钙等沉淀，需要进一步过滤分离。
[0008] 根据上述，采用水肥一体化喷滴灌的水溶肥最好是全水溶性的。而目前由于受原 料限制，我国主要肥料原料品种不具备全水溶特性，尤其是肥料中含有不溶性钙盐、镁盐等 难以溶解，导致这些中量元素无法被植物吸收。另外，即使溶解后钙离子、镁离子等中量元 素极易形成不溶盐，尤其是磷元素以磷酸盐的形式存在，极易与钙离子等生成不溶性磷酸 盐，不但影响磷的水溶，而且在土壤中易被土壤固定，影响植物对磷的吸收。
【发明内容】
[0009] 针对目前水溶肥存在不溶盐、易产生沉淀的缺陷，本发明提供一种水溶肥添加剂， 该添加剂对水溶肥中的不溶性钙盐、镁盐具有促溶作用，进一步，本发明提供该水溶肥添加 剂的制备方法和应用。该水溶肥添加剂在固态时与肥料可以稳定共存，溶于水后可快速电 离，促使不溶性的钙盐、镁盐以及微量元素溶解，并不断螯合，最终使水溶肥完全溶解。
[0010] 本发明一种水溶肥添加剂，其特征是由分散湿润剂包覆的磺酰胺酸微细颗粒，其 组成的重量份如下： 磺酰胺酸 85-90份， 分散湿润剂 5-8份， 聚磷酸铵 3-5份， 磷酸脲 1-2份。
[0011] 上述所述的磺酰胺酸的高电离性可促使不溶性的钙盐、镁盐电离； 上述所述的分散湿润剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基本磺酸钠、三聚磷酸钠、纤维素衍 生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的至少一种。
[0012] 上述所述的聚磷酸铵的分子通式为（ΝΗ4)(η+2)Ρη0(3η+1)，其中η为10?20,可螯合电 离的钙、镁、铁等，不会产生沉淀，同时螯合肥料中的微量元素。
[0013] 本发明一种水溶肥添加剂的制备方法，其特征是制备方法包括以下步骤： (1) 将5-8重量份的分散湿润剂、1-2重量份的磷酸脲通过微细机分散，得到包覆材料； (2) 将步骤（1)得到的包覆材料、85-90重量份的磺酰胺酸混合并在50°C条件下干燥至 水分< 1%，采用研磨机进行研磨包覆工艺处理，形成由分散湿润剂包覆的磺酰胺酸微细颗 粒； (3) 将步骤（2)的得到的由分散湿润剂包覆的磺酰胺酸微细颗粒与3-5重量份的聚磷 酸铵在混合机中混合均匀，过200目筛得到水溶肥添加剂。
[0014] 上述制备方法中，步骤（1)所述的微细机采用超音速气流粉碎机，利用超音速气流 压力气体产生的高速射流使物料相互碰撞，摩擦而获得微粉，微粉被导入中心口，随气流排 出后收集，粗料因离心力被甩到粉碎区继续粉碎，最终获得粒径小于IOym的微粉。为确 保物料均匀、微细，射流速度控制在2-3马赫。
[0015] 上述制备方法中，步骤（2)所述的研磨机采用球磨机或棒磨机。
[0016] 上述制备方法中，步骤（3)所述的混合机采用加热式混合，加热温度为50-60°C， 混合时间为5-15分钟，混合后要及时密封包装，防止吸潮。
[0017] 本发明一种水溶肥添加剂的应用，其特征是应用于对水溶肥中的不溶性钙盐、镁 盐以及不溶性氢氧化物、微量元素进行增溶并螯合，尤其是对水溶肥中含有的不溶或者微 溶性磷酸盐增溶明显。通过使用本发明水溶肥添加剂，可以使目前肥料原料纯度较低的硫 酸钾、磷酸铵等具备完全溶解性，特别是对于含有过磷酸钙、重过磷酸钙、钙镁磷肥的复合 月巴，通过增溶达到完全水溶的要求。
[0018] 上述所述一种水溶肥添加剂的应用，优选的添加量为水溶肥总质量的3-10%。
[0019] 本发明水溶肥添加剂通过将不溶性盐转化为游离离子的同时，不断螯合形成具有 稳定性的螯合体，不会与其它物质再形成难溶性化合物，有极好的水溶性，能够被植物充分 吸收，尤其是对钙镁等中量元素的转运和吸收非常有效。
[0020] 本发明一种水溶肥添加剂及其制备方法和应用。水溶肥添加剂主要由磺酰胺酸组 成，在固态时具有稳定性，可与各类肥料共存，溶于水后通过其高电离性可促使不溶性的钙 盐、镁盐电离；进一步聚磷酸铵螯合电离的钙、镁、铁等，不会产生沉淀，同时螯合肥料中的 微量元素，最终实现水溶肥的增溶。特别是对于含有过磷酸钙、重过磷酸钙、钙镁磷肥等微 溶性的复合肥，通过增溶剂实现完全溶解，大幅拓宽了水溶肥对化肥原料的选择范围，化肥 原料无需提纯可以直接用于水溶肥原料，降低了水溶肥成本。
[0021] 本发明一种水溶肥添加剂及其制备方法和应用，与现有技术相比突出的特点和有 益的效果在于： 1、本发明一种水溶肥添加剂，在固态时能够与各类化肥稳定共存，溶于水后对水溶肥 中的不溶性钙盐、镁盐、微量元素具有増溶和螯合性，克服了目前水溶肥中不溶物对滴灌施 月巴、灌溉施肥、冲施肥的影响。
[0022] 2、本发明一种水溶肥添加剂，通过完全増溶，提高了肥料中有效养分的应用效率， 大幅拓宽了水溶肥对化肥原料的选择，化肥原料无需提纯可以直接用于水溶肥原料，降低 了水溶肥成本。
[0023] 3、本发明一种水溶肥添加剂使用方便，可直接用于含有不溶性钙盐、镁盐、不溶微 量元素、不溶磷酸盐等的肥料的増溶，具有良好的市场应用价值。
【具体实施方式】
[0024] 以下通过【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明 的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术 知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
[0025] 实施例1 (1) 将5重量份的分散湿润剂十二烷基硫酸钠、2重量份的磷酸脲通过超音速气流粉碎 机，利用超音速气流压力气体产生的高速射流使物料相互碰撞，射流速度控制在2马赫获 得粒径小于10 μ m的包覆材料； (2) 将步骤（1)得到的包覆材料、85重量份的磺酰胺酸混合并在50°C条件下干燥至 水分< 1%，采用球磨机进行研磨包覆工艺处理，形成由分散湿润剂包覆的磺酰胺酸微细颗 粒； (3) 将步骤（2)的得到的由分散湿润剂包覆的磺酰胺酸微细颗粒与5重量份的聚磷酸 铵在混合机中混合，加热温度为50-60°C，混合时间为10分钟，混合后过200目筛得到水溶 肥添加剂。
[0026] 将实施例1得到的水溶肥添加剂用于对复合磷肥的増溶试验： 复合磷肥组成：磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、过磷酸钙。
[0027] 增溶剂用量5%。
[0028] 检测分析结果如下表1 : 表1普通复合磷肥和添加本发明添加剂复合磷肥在水中的溶解试验结果
【权利要求】
1. 一种水溶肥添加剂，其特征在于：由分散湿润剂包覆的磺酰胺酸微细颗粒，其组成 的重量份如下： 磺酰胺酸 85-90份， 分散湿润剂 5-8份， 聚磷酸铵 3-5份， 磷酸脲 1-2份， 其中所述的磺酰胺酸的高电离性可促使不溶性的钙盐、镁盐电离；所述的分散湿润剂 为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、三聚磷酸钠、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、 聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的至少一种；所述的聚磷酸铵的分子通式为（NH 4)fa+2)Pn06n+1)， 其中n为10?20,可螯合电离的钙、镁、铁以及微量元素，不会产生沉淀。
2. 制备权利要求1所述一种水溶肥添加剂的方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 将5-8重量份的分散湿润剂、1-2重量份的磷酸脲通过微细机分散，得到包覆材料； (2) 将步骤（1)得到的包覆材料、85-90重量份的磺酰胺酸混合并在50°C条件下干燥至 水分< 1%，采用研磨机进行研磨包覆工艺处理，形成由分散湿润剂包覆的磺酰胺酸微细颗 粒； (3) 将步骤（2)的得到的由分散湿润剂包覆的磺酰胺酸微细颗粒与3-5重量份的聚磷 酸铵在混合机中混合均匀，过200目筛得到水溶肥添加剂。
3. 根据权利要求2所述的一种水溶肥添加剂制备方法中，其特征在于：步骤（1)所述 的微细机采用超音速气流粉碎机，利用超音速气流压力气体产生的高速射流使物料相互碰 撞，摩擦而获得微粉，射流速度控制在2-3马赫，微粉粒径小于10 ii m。
4. 根据权利要求2所述的一种水溶肥添加剂制备方法中，其特征在于：步骤（2)所述 的研磨机采用球磨机或棒磨机。
5. 根据权利要求2所述的一种水溶肥添加剂制备方法中，其特征在于：步骤（3)所述的 混合机米用加热式混合，加热温度为50-60°C，混合时间为5-15分钟。
6. 根据权利要求1所述的一种水溶肥添加剂的应用，其特征在于：应用于对水溶肥中 的不溶性钙盐、镁盐以及不溶性氢氧化物、微量元素进行增溶并螯合，优选对于含有过磷酸 钙、重过磷酸钙、钙镁磷肥的复合肥，通过增溶达到完全水溶的要求。
7. 根据权利要求1所述的一种水溶肥添加剂的应用，其特征在于：水溶肥添加剂在水 溶肥中优选的添加量为水溶肥总质量的3-10%。
【文档编号】C05G3/00GK104311236SQ201410507804
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】陈庆, 曾军堂 申请人:成都新柯力化工科技有限公司