专利名称：一种生产缓效多营养包膜尿素的方法
技术领域：
本发明专利涉及的是一种含中量、微量植物营养元素的缓效尿素的生产方法。
尿素施入土壤后，很快溶解，并在土壤中尿素酶的作用下转化为氨态氮和硝态氮。其肥效短，有一部分氮随雨水或灌溉水淋失或流失，还有一部分氨态氮挥发掉。因此，尿素中的氮不能全部被作物吸收，其当季被作物的利用率只有40％左右，有一半以上的氮损失掉。主要作物对尿素中氮的利用率见表1。所以，提高尿素中氮的利用率是国内外面临的重要课题。为提高尿素中氮的利用率，通常是将尿素进一步加工成缓效肥料，使尿素中的氮在施入土壤后缓慢释放，以满足作物生长期的需要，减少尿素中氮的损失，提高氮的利用率。国外生产缓效尿素的方法主要有三种(1)采用化学合成法，使尿素转化为溶解慢或分解慢的化合物，如尿甲醛；(2)在尿素中加入尿酶抑制剂，以减缓尿素在土壤中分解的速率；(3)在尿素外包裹一层控制释放膜来减缓其溶出，如包硫尿素。其中包膜尿素，特别是包硫尿素是国外生产量最大的缓效尿素，这主要是因为尿素外包裹硫磺，不但可以使尿素缓效，同时，硫也是作物需要的第四大营养元素。如每公顷生产6吨小麦，对N、P、K、S的需求量分别为120、25、80、25kg；每公顷生产7吨水稻，对N、P、K、S的需求量分别为150、25、17、20kg。随着高浓度肥料施用量的不断增加，含硫的过磷酸钙施用量相对减少，以及作物产量的提高，国内外缺硫面积均不断扩大。不论在我国的南方还是北方，都有大量缺硫的报道，施硫后小麦平均增产15％、水稻16％、油菜子19％。包硫尿素不但可提高氮的利用率5％～10％，且可抑制病虫害的发生。
表1 主要作物对尿素中氮的利用率作物 氮肥 试验数 试验点 氮肥利用率/％平均值 变幅水稻 尿素 125 宁夏、河南、江苏、浙江 38 22～62江西、安徽、上海、广西小麦 尿素 58甘肃、宁夏、河南、北京 41 9～72山东、江苏、浙江、上海、四川注资料来源《磷肥与复肥》1996年第4期。
目前，国外生产包硫尿素的方法主要有两种一是熔融硫磺包裹尿素；二是将硫磺粉加入熔融尿素溶液中，制成含硫尿素。前者投资较大，生产成本较高，后者缓效性较差。开发此发明专利的目的，在于找到一种和国外包硫尿素生产工艺不同，适合我国国情的生产缓效尿素的方法，以提高氮的利用率，为农业提供高效肥料。同时，我国出现了大面积缺硫及缺微量元素现象，根据土壤情况和作物需要，加入中、微量元素，制成多营养包膜尿素，既解决了缺硫问题也解决了微量元素肥料不易均施问题，因为施肥不均还会对作物造成损害，还解决了尿素存放中的结块问题，有利于机械化施肥。
缓效多营养包膜尿素生产工艺如下原料农用尿素；硫磺粉；98％硫酸；硅酸钠；氧化镁；硫酸锌；硫酸铜；硫酸锰；硫酸亚铁；硼砂；钼酸铵或钼酸钠。
工艺过程为(1)原料处理尿素如有结块，需过筛，将结块尿素筛出；硫磺需粉碎至20～500目；氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂、钼酸铵或钼酸钠需粉碎至50～300目。(2)粘结剂配制将1～5份重量的硅酸钠溶于10份重量的水中，均匀混合后加入1～10份重量的硫酸，再均匀混合，冷却至50℃以下备用。(3)缓效多营养包膜尿素的生产将处理好的原料尿素，其用量为以产品重量为基准的20％～90％，加入包膜机中，将硫磺粉、氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂、钼酸铵或钼酸钠等粉状原料，其用量为以产品重量为基准的80％～10％，按比例混合均匀。向包膜机中的尿素上，边喷由硅酸钠和硫酸制好的粘结剂，其用量为以产品重量为基准的1％～20％，边加上述混合均匀的粉状原料。利用粘结剂的粘结作用，使粉状原料均匀地包裹在尿素表面，形成一层致密的薄膜，半成品经干燥，冷却后即得成品缓效多营养包膜尿素。
实例称取0.5kg硅酸钠，溶于3kg水中，混合均匀后，边搅拌边加入1.5kg硫酸。硫酸加完后再搅拌5分钟，冷却至50℃以下即为制备好的粘结剂。称取65kg尿素，15kg硫磺粉，10kg氧化镁，0.25kg硫酸亚铁，0.25kg硫酸锰，0.1kg硫酸铜，0.12kg硫酸锌，0.05kg硼砂，0.001kg钼酸铵。将称好的硫磺粉、氧化镁、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硼砂和钼酸铵混合均匀。将尿素加入包裹机中，边喷入配制好的粘结剂，边加上述混合均匀的粉状原料，直到原料和粘结剂加完以后，即制成半成品，半成品经干燥固化、冷却后即得100kg缓效多营养包膜尿素产品。产品含29.9％N，15％S，6％Mg，0.05％Fe，0.065％Mn，0.025％Cu，0.025％Zn，0.01％B，0.002％Mo。
缓效多营养包膜尿素的开发成功，其工艺技术，产品性能和农化效果与国外现有包硫尿素产品和技术相比有一定优势。这主要表现在(1)选用一种复配的粘结剂将硫磺粉和中、微量元素等包裹在尿素表面，而且该粘结剂是一种土壤调理剂，它节省了熔硫设备，因而投资省、成本低。农化试验表明，比等养分的对比增产9.5％；(2)和国外包硫尿素相比，加入了中、微量元素，如镁、硼、铜、锌、铁、钼、锰等，使其和硫磺一起包裹在尿素表面。据印度试验研究，微量元素包裹在尿素表面，不易被土壤固定，其利用率可提高50％；(3)解决了尿素的结块问题。国外为防止尿素结块，专门加防结块剂。
本技术适合于各种规模的尿素生产厂将其全部或部分尿素产品加工成缓效多营养包膜尿素。缓效多营养包膜尿素的生产和尿素生产是相对独立的，如增加300m2左右的厂房和有关设备，即可建成1万吨/年缓效多营养包膜尿素生产装置，既不需对原有尿素装置作任何改动，也不影响原尿素装置的生产。
权利要求
1.一种缓效多营养包膜尿素的生产方法，其特征在于采用一种复配的粘结剂，将粉状的硫磺粉、氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂、钼酸铵或钼酸钠包裹在尿素表面，实现尿素的缓效，并为作物提供中量和微量营养元素。
2.按权利要求1所述的方法，其硫磺粉需粉碎至20～500目之间，氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂、钼酸铵或钼酸钠需粉碎至50～300目之间。
3.按权利要求1所述的方法，其尿素用量为以产品重量为基准的20％～90％；硫磺粉、氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂和钼酸铵或钼酸钠的用量为以产品重量为基准的80％～10％。
4.按权利要求1所述的方法，其所用的粘接剂由1～5份重量的硅酸钠、10份重量的水和1～10份重量的硫酸复配而成，粘结剂用量为以产品重量为基准的1％～20％。
全文摘要
缓效多营养包膜尿素是选用一种复合配制的粘接剂，将硫磺粉、氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂和钼酸铵(或钼酸钠)等作物营养物质或其中的部分原料致密地包裹在尿素表面，制成的一种缓效氮肥。对玉米的农业试验表明，氮的利用率可提高9.4％。和国外的熔融硫磺包裹尿素相比，投资省、成本低，且加入了作物需要的中量和微量元素。
文档编号C05G3/08GK1161317SQ9710092
公开日1997年10月8日 申请日期1997年2月24日 优先权日1997年2月24日
发明者张文辉, 许秀成, 段平, 侯翠红, 张保林, 谷守玉 申请人:郑州工业大学