含铁的肥料颗粒的制作方法

1.本公开涉及肥料颗粒领域，特别是包覆有含铁的组合物的肥料颗粒。


背景技术：

2.铁(fe)是所有植物和作物优化生长所需的微量营养素。它在大量的生物过程中发挥作用，例如硝酸盐和硫酸盐的还原、能量生产、叶绿素合成和木质素的形成。尽管大多数土壤中都含有铁，但通常需要为作物提供额外的铁源以满足所有作物需求。
3.缺铁是许多作物中常见的微量营养素失调症，尤其是那些生长在钙质和高ph值土壤地区的作物。一般来说，土壤施用无机铁源(如硫酸亚铁)对治疗这种微量营养素缺乏症是无效的，因为在这些土壤条件下，铁会迅速转化为不可利用的、不可溶的形式，例如氧化铁。因此，使用螯合形式的铁是常见的农业实践。铁螯合物含有fe作为三价铁(fe
3+
)或亚铁(fe
2+
)阳离子和配体。配体通常是一种有机分子，可溶于多种有机溶剂和水中。所得配体-金属络合物在含氧溶剂(如水、醇或醚)中表现出高溶解性。乙二胺四乙酸盐(edta)是众所周知的配体，对包括铁在内的大多数过渡金属具有高亲和力。乙二胺-n,n'-双(邻羟基苯乙酸)和乙二胺-n-[(邻羟基苯基)乙酸]-n'-[(对羟基苯基)乙酸]是其他适合与铁形成螯合物的配体用作肥料。市售产品通常含有上述邻-邻(o-o)和邻-对(o-p)异构体的混合物，统称为feeddha。其他有效的铁螯合物是铁螯合物乙二胺-n,n'-二[邻-羟基-甲基苯基]乙酸]和乙二胺-n-[邻-羟基-甲基苯基]乙酸]-n'-[(对-羟基-甲基苯基)乙酸]。市售产品可能含有上述邻-邻和邻-对位异构体的混合物，统称为feeddhma。另一种有效的铁螯合物是铁螯合物n,n'-二(2-羟基苄基)乙二胺-n,n'-二乙酸，通常称为fehbed。
[0004]
通常，feeddha、feeddhma和fehbed螯合物以粉末、颗粒或微粒形式提供，通常的做法是将它们直接施用于土壤或在施用于土壤之前将它们溶解在灌溉水中。
[0005]
然而，除了上述施用方法外，还可以将铁和其他微量营养素掺入固体肥料中，例如含有一种或多种主要营养素(氮-n、磷-p和钾-k)的小球或颗粒中，通过撒在土壤上来施用。通常需要在这些主流固体肥料中加入微量营养素，包括铁，以满足作物的农艺要求。这可以通过在成球或造粒过程中加入微量营养素来实现，但在大批量生产操作中的实际考虑意味着使用这种方法很难满足不同作物和不同土壤类型的广泛不同的营养需求。
[0006]
对于微量营养素，在肥料颗粒的包衣中加入营养素源是众所周知的方法。含有一种或几种主要营养素(n、p、k)的几种类型的颗粒需要施加包衣组合物以增加此类颗粒的耐久性，因此在包衣组合物中添加微量营养素源是解决这两个问题的有效方法。在包衣组合物中，微量营养素源溶解或悬浮在液相中。
[0007]
例如，gb25132232(yara,2014)公开了一种制备肥料的方法，该肥料涂有一层包含微量营养素源的油基组合物。然而，尝试制备feeddha、feeddhma和fehbed的油基悬浮液已被证明是不成功的。例如，使用gb25132232中描述的方法制备的由悬浮在各种油(包括菜籽油、甲基化种子油或轻质矿物油)中的feeddha或fehbed组成的组合物的制备导致形成高粘性粘性物质，即使铁浓度低至2％重量。这种组合物极难处理并且不能容易地用作肥料包
衣。
[0008]
ep0334630(phosyn，1989)公开了一种组合物，其包含铁螯合物，例如feeddha和feeddhma，以及多元醇或醚溶剂，例如乙二醇和乙二醇单乙醚。该组合物用水稀释后直接施用于土壤，为作物提供铁质。
[0009]
fr2808021(synthron chemicals,2001)公开了一种液体组合物，包含feeddha或feeddhma的钠盐或钾盐、分散剂和聚合环氧烷(polymeric alkylene oxide)，例如聚乙二醇、聚丙二醇及其衍生物。该组合物可以用水稀释并施用于土壤或作为叶面喷洒以治疗铁黄化，即缺铁。
[0010]
wo03042128(akzo nobel，2003)公开了一种组合物，包含水、铁螯合物和具有式rconh2的酰胺，其可以是尿素。
[0011]
cn10638008 a(山东双威景观科技有限公司，2017)公开了一种包含螯合铁、二甘醇和尿素的碱性土壤阻垢剂的水溶液。


技术实现要素：

[0012]
令人惊奇的是，现已发现含有溶于选自二醇类(glycols)、二醇醚类(glycol ethers)及其混合物的溶剂中的铁螯合物组分的组合物非常适用于肥料包衣应用，因此提供了一种简单灵活的方法，由此固体肥料可以涂有有效的铁源，不会对肥料质量产生负面影响。
[0013]
在本发明的第一方面，提供了一种肥料颗粒，该颗粒包含芯和调节剂的外层，该调节剂包含溶解在溶剂中的铁螯合物组分，其中该溶剂选自二醇类、二醇醚类及其混合物的组，并且该溶剂占调节剂的约30wt％至约90wt％。
[0014]
在另一方面，提供了一种制造肥料颗粒的方法，其中肥料颗粒包括一层含有铁的调节剂，该方法包括以下步骤：(a)提供肥料颗粒芯；(b)向肥料颗粒芯施加一定量的调节剂，所述调节剂包含溶解在选自二醇类、二醇醚类及其混合物的组的溶剂中的铁螯合物组分，其中所述溶剂占调节剂的约30wt％至约90wt％。
[0015]
在另一方面，提供了一种液体组合物，该组合物包含溶解在选自二醇类、二醇醚类及其混合物的溶剂中的铁螯合物组分和尿素，其中该液体组合物包含至少30g/l的铁。
[0016]
在另一方面，提供了组合物作为肥料颗粒的包衣剂(coating agent)的用途，该组合物包含溶解在选自二醇类、二醇醚类及其混合物的组的溶剂中的铁螯合物组分，以及任选的尿素。
具体实施方式
[0017]
除非另有定义，用于公开本发明的所有术语，包括技术和科学术语，具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义。通过进一步的指导，包括术语定义以更好地理解本发明的教导。
[0018]
本说明书中引用的所有参考文献在此被视为通过引用以其整体并入。
[0019]
如本文所用，以下术语具有以下含义：
[0020]
除非上下文另有明确规定，否则本文所用的“一”、“一个”和“一个”指的是单数和复数所指对象。举例来说，“一个隔间”是指一个或一个以上的隔间。
[0021]
如本文所用，“约”是指可测量的值，例如参数、量、持续时间等，意在包括+/-20％或更小，优选+/-10％或更小，更优选+/-5％或更小，甚至更优选+/-1％或更小，并且还更优选+/-0.1％或更小的变化并且从指定值，到目前为止这样的变化适合在公开的发明。然而，应当理解，修饰语“约”所指的值本身也被具体公开。
[0022]
如本文所用，“包含”、“包含”和“包含”和“包括”与“包括”、“包括”、“包括”或“包含”、“包含”、“包含”同义，并且是包含性或开放性的术语，用于指定以下内容的存在，例如组件，并且不排除或排除本领域已知的或其中公开的附加的、未列举的组件、特征、元件、构件、步骤的存在。
[0023]
通过端点对数值范围的引用包括包含在该范围内的所有数字和分数，以及所引用的端点。
[0024]
除非另有定义，否则本文和整个说明书中的表述“％重量”、“重量百分比”、“％w/w”、“wt％”或“％wt”是指基于制剂总重量的各个组分的相对重量。
[0025]
在本发明的第一方面，提供了一种肥料颗粒，所述颗粒包含芯和调节剂的外层，所述调节剂包含溶解在溶剂中的铁螯合物组分，其主要特点是，所述溶剂选自二醇类，二醇醚类及其混合物的组，并且占调节剂的约30至约90％重量。
[0026]
发现可以通过用包含溶解在溶剂中的铁螯合物组分的调节剂包衣包含营养物的肥料芯来制备包含大量铁螯合物的肥料颗粒。从ep0334630可知，可以使用选自二醇类和二醇醚类的溶剂，例如单乙二醇(monoethylene glycol)、二乙二醇(diethylene glycol)和乙二醇单乙醚(ethylene glycol monoethyl ether)，获得包含高浓度铁螯合物(铁含量高于3wt％)的液体组合物。发现这些组合物可应用于固体肥料芯以提供包含合适铁源的肥料组合物。溶剂可以是高纯度的，特别是它可以是至少98％纯，更特别是至少99％纯。调节剂应包含溶剂的约30至约90％重量，以使其适合包被在固体肥料芯上。溶剂可以是单一化学成分，但也可以是两种或多种二醇类或二醇醚类的混合物。
[0027]
可能使用的溶剂量可取决于为调节剂选择的铁螯合物和所需的铁负载量。在一个实施例中，溶剂可占调节剂的约40至约80％重量。特别地，它可以占调节剂的约40至约50％重量。发现包含调节剂层的肥料颗粒是散粒的(free-flowing)，这对于处理操作很重要。此外，该产品表现出良好的抗结块性能，与未包衣的产品相比，其抗碎强度并没有下降太多。抗结块和抗碎强度是肥料颗粒的重要参数，会影响颗粒的可储存性。
[0028]
在一个实施例中，调节剂的外层可以覆盖芯的表面的至少95％，特别是表面的至少96％，更特别是表面的至少98％，甚至更特别是至少表面的99％。在一个实施例中，调节剂层可以覆盖肥料颗粒芯表面的100％。
[0029]
在一个实施例中，调节剂包括尿素。令人惊讶的是，还发现向调节剂中加入少量尿素会降低此类调节剂的粘度。当将这些试剂施用于固体颗粒，例如肥料颗粒上时，希望调节剂具有能够实现良好且均匀的包衣的粘度。可以使用多种方法将调节剂施加到固体颗粒上，例如：在搅拌机中混合，喷洒试剂。特别地，调节剂在20℃下的粘度可以在约0.005至约7pa
·
s(5至7000cp)的范围内，特别是在约0.1至约5pa
·
s(100至5000cp)的范围内。如果采用喷涂方式，粘度过高，则液体不易喷涂，容易堵塞喷涂设备。此外，由于高粘度，所得包衣在颗粒上的重新分配可能不均匀。由于尿素是一种营养源，因此在调节剂中添加尿素不会降低肥料颗粒的总养分含量。尿素可以作为固体加入并且容易溶解在有机溶剂中。在与调
节剂混合之前，它可以溶解在少量溶剂中。为了确保最终产品的高质量，包覆肥料颗粒，尿素可以是非常纯的。特别地，其纯度可以超过95％，更特别地超过96％，甚至更特别地超过97％，甚至更特别地超过98％，甚至更特别地超过99％。尿素可以含有少量的水和/或缩二脲，特别是它可以含有小于5wt％的水或缩二脲，更特别地小于2wt％的水或缩二脲。在一实施例中，调节剂包含约0.1至约5.0wt％的尿素。特别地，它可以包含多达2.0wt％的尿素。
[0030]
在一个实施方案中，溶剂选自单乙二醇、单丙二醇(monopropylene glycol)、二甘醇(diethylene glycol)、2-(2-乙氧基乙氧基)乙-1-醇(2-(2-ethoxyethoxy)ethan-1-ol)，也称为二甘醇单乙醚(diethylene glycol monoethyl ether)，及其混合物的组。单乙二醇、单丙二醇、二甘醇和2-(2-乙氧基乙氧基)乙-1-醇都是众所周知的乙二醇类溶剂，广泛用于化工行业。它们对植物具有良好的耐受性，尽管其中一些物质被归类为有害物质，例如单乙二醇、二甘醇。发现2-(2-乙氧基乙氧基)乙-1-醇是制备高铁螯合物浓度液体溶液的特别合适的溶剂，因为2-(2-乙氧基乙氧基)乙-1-醇被归类为非-有害物质。它降低了操作调节剂时的风险。在一个实施方案中，溶剂是2-(2-乙氧基乙氧基)乙-1-醇。在一个实施例中，溶剂是单乙二醇。
[0031]
在一种实施方式中，调节剂尤其包括40至90％重量的溶剂。
[0032]
在一个实施方案中，调节剂包含至少30g/l的铁，特别是至少35g/l的铁，更特别地至少40g/l，甚至更特别地至少44g/l的铁。这里，规定的每单位体积质量是指调节剂中铁阳离子的总质量。为了向植物提供足够高的铁量，发现调节剂应包含至少30g/l的铁。试剂的高铁载量允许农民或肥料供应商在肥料芯上使用更低载量的调节剂。这是可取的，因为高负载可能会降低最终产品的物理性能，例如抗结块或强度指数。高包衣负载也可能使产品发粘并且难以在现场储存、处理和铺展。铁基本上以铁螯合物成分的形式存在于调节剂中。其他铁源，例如无机盐，是不受欢迎的，因为它们在典型的土壤条件下不够稳定，并且很快就无法被植物利用。
[0033]
在一个实施方案中，铁螯合物组分是螯合剂的铁螯合物，其中螯合剂是氨基-醇或氨基多元羧酸，特别是选自乙二胺-n，n'-二[(邻-羟基苯基)乙酸](ethylenediamine-n,n'-di[(ortho-hydroxyphenyl)acetic acid])，乙二胺-n-[(邻羟基苯基)乙酸]-n'-[(对羟基苯基)乙酸](ethylenediamine-n-[(ortho-hydroxyphenyl)acetic acid]-n'-[(para-hydroxyphenyl)acetic acid])，乙二胺-n，n'-二[邻羟基-甲基苯基]乙酸](ethyl-enediamine-n,n'-di[ortho-hydroxy-methylphenyl]acetic acid])、乙二胺-n-[邻-羟基-甲基苯基]乙酸]-n'-[(对-羟基-甲基苯基)乙酸](ethylenediamine-n-[ortho-hydroxymethylphenyl]acetic acid]-n'-[(para-hydroxy-methylphenyl)acetic acid])或n，n'-二(2-羟基苄基)乙二胺-n，n'-二乙酸(n,n'-di(2-hydroxybenzyl)ethylenediamine-n,n'-diacetic acid)及其混合物的组。铁螯合物可作为多种化合物商购获得。发现包含氨基-醇或氨基多元羧酸的那些特别适用于本发明调节剂。它们通常对植物无毒，并且在多种有机溶剂中具有高溶解度，包括二醇类和二醇醚类溶剂。来自以下化合物的铁络合物：乙二胺-n，n'-二[(邻羟基苯基)乙酸]，乙二胺-n-[(邻羟基苯基)乙酸]-n'-[(对羟基苯基)乙酸]、乙二胺-n,n'-二[邻-羟基-甲基苯基]乙酸]、乙二胺-n-[邻-羟基-甲基苯基]乙酸]-n'-[(对-羟基-甲基苯基)乙酸]或n,n'-二(2-羟基苄基)乙二胺-n,n'-二乙酸，是氨基多元羧酸并且已知是农业来源的合适铁源。它们各自在特定的ph范围内都是稳
定的。螯合剂确保铁阳离子保持其对植物可用的可溶形式，并且不会氧化成氧化铁，氧化铁不溶于水且不被植物吸收。
[0034]
在一个实施例中，调节剂包括消泡剂。将调节剂施加到固体颗粒上的一种可能方法是将试剂喷洒到颗粒上。颗粒可能在转筒中或躺在床上。当喷涂包含有机化合物的组合物时，总是存在组合物起泡的风险。当气泡被困在一层有机化合物中时，就会出现泡沫。为了防止这种情况，可以在喷涂操作之前向组合物中添加消泡剂。多种消泡剂可从供应商处商购获得，例如synthron。消泡剂通常以非常小的量加入，特别是相对于总组合物的0.001至约1.0％重量，并且除起泡倾向外不影响组合物的性质。
[0035]
在一个实施例中，调节剂中铁螯合物组分与溶剂的质量比在1:9至3:1的范围内，特别是在1:3至3:1的范围内，更特别地在1:2到2:1的范围内。需要达到合适的铁螯合物组分与溶剂的比例。如果比例太高，螯合物可能不能完全溶于溶剂或组合物的粘度可能变得太高。这产生了将调节剂施加到肥料颗粒上的问题。如果比例太低，铁的浓度会很低。为了向植物提供足够的铁，需要在肥料颗粒上施用更多的调节剂，这可能会降低颗粒的物理特性，或者需要更高的颗粒施用率，这会增加农民的运营成本。此外，包含在颗粒中的其他营养物可能以过量的量供应给作物，这可能对环境产生负面影响。例如，如果向土壤中提供过多的硝酸盐或磷酸盐，这些离子将无法被土壤正确保留，并会渗入环境中。发现调节剂中的铁螯合物组分与溶剂的质量比可以在1:9至3:1的范围内，特别是在1:3至3:1的范围内，并且更多在特别是在1:2到2:1的范围内。
[0036]
在一个实施例中，调节剂基本上是无水的。可以希望调节剂基本上不含水，因为水会降低肥料颗粒的物理性质，例如颗粒强度和抗结块特性。可能难以获得完全无水的调节剂，但调节剂可包含小于5wt％的水，特别是小于2wt％，更特别是小于1wt％，甚至更特别是小于0.5wt％。调节剂、溶剂、铁螯合物和任选的尿素的组分可各自含有少量水，例如小于5wt％的水。特别地，它们可以各自包含小于2wt％的水，更特别地小于1wt％的水。
[0037]
在一个实施例中，调节剂占肥料颗粒的0.1至2.0％重量，特别是0.1至1.0％重量。调节剂以合适的量包含在肥料颗粒中是重要的。如果组合物包含太少的调节剂，供应给作物的铁量将不足以获得最佳产量。但如果它含有太多，组合物的总营养成分将减少：溶剂和配体都不会向植物输送营养。此外，肥料颗粒的物理性质，例如颗粒强度、粘性，可能会因为大量溶剂而降低。
[0038]
在一个实施例中，肥料芯包含至少一种选自尿素、铵盐、硝酸盐、磷酸盐、钾盐、硝酸钙及其混合物的组的组分。理想的是肥料芯包含高百分比的植物可利用的养分。尿素、铵盐和硝酸盐是植物氮的三种来源；磷酸盐是植物磷的主要来源；其他阳离子，如钾和钙，也是植物的重要营养素。在一种实施方式中，肥料芯包含尿素。在一个实施方案中，肥料包含所有三种主要营养素n、p和k。这种肥料被称为npk肥料。除了主要养分之外，肥料芯可以包含次要养分(钙、硫、镁)和微量养分(硼、锰、钼、铜和锌)中的一种或多种的至少一种来源。用于农业的这些元素的合适来源是本领域众所周知的。
[0039]
在一个实施方案中，相对于组合物重量，调节剂包含约0.1至约10％重量的尿素。已发现，相对于调节剂的总组合物，调节剂优选包含介于约0.1和约10％重量之间的尿素。如果使用的尿素太少，降低粘度的效果不足以提供合适的组合物。如果使用过多的尿素，铁含量会降低并且对于农业用途来说变得太低。特别地，相对于组合物的重量，调节剂可包含
约0.1至约5.0％重量的尿素。更特别地，调节剂包含约0.1至约3.0％重量的尿素。
[0040]
在一个实施例中，调节剂包含约35至约55wt％的feeddha、约40至约60wt％的单乙二醇、可选择地0.01至约1.0wt％的消泡剂和可选择地0.1至约5.0wt％的尿素。
[0041]
在一个实施例中，调节剂包含约35至约60wt％的feeddha、约35至约60wt％的二甘醇单乙醚、可选择地0.01至约1.0wt％的消泡剂和可选择地0.1至约5.0wt％尿素。
[0042]
在一个实施例中，调节剂包含约5至约25wt％的fehbed、约70至约90wt％的单乙二醇、可选择地0.01至约1.0wt％的消泡剂和可选择地0.1至5.0wt％的尿素。
[0043]
在一个实施例中，调节剂包含约35至约55wt％的feeddha、约40至约60wt％的二甘醇、可选择地0.01至约1.0wt％的消泡剂和可选择地0.1至约5.0wt％的尿素。
[0044]
在一个实施例中，调节剂包含酸。特别地，酸可以是有机的，即小分子。更特别地，酸可以是多元羧酸，甚至更特别地它可以选自柠檬酸、苹果酸及其混合物。
[0045]
当将调节剂施加到包含铵源例如硝酸铵钙的肥料颗粒上时，注意到颗粒散发出强烈且令人不快的气味。通过drager管进行分析后，该气味被确定为氨。不受理论的束缚，假设调节剂中的元素，例如溶剂或铁螯合物组分，可表现出碱性特征并催化铵向氨的转化。发现向调节剂中添加具有酸性特征的组分可减少该问题。合适的酸需要满足几个标准：酸性足以阻止氨排放，但不会与肥料颗粒和/或调节剂的其他元素发生反应或相互作用；优选可溶于调节剂中使用的溶剂或溶剂混合物中；优选具有低健康和安全风险以避免使调节剂的使用复杂化；以合理的价格在市场上可获得；优选以纯的或在无水溶剂中获得，然而，它可以作为水合物络合物获得。发现苹果酸和柠檬酸是满足这些标准的两种化学品并且适合添加到调节剂中。苹果酸是pkas为3.4和5.2的双羧酸，柠檬酸是pkas为3.1、4.8和6.4的三羧酸。将调节剂的ph值降低至约7或更低以减少来自肥料颗粒的氨排放可能是有利的。与不含柠檬酸且ph值为8.7的相同调节剂相比，其中加入柠檬酸以将ph值调节至约7的调节剂显示减少约50％的氨排放。调节剂的ph值可以保持在5以上。低于ph＝5，铁螯合物的稳定性可能会受到影响，铁原子可能会沉淀，植物无法利用。调节剂可包含约0.5至约10％重量的酸。特别地，它可以包含约0.5至约5％重量的酸，更特别地约1至约5％重量的酸。在一个实施例中，调节剂的ph值可以在5.0和7.0之间。
[0046]
在一实施例中，调节剂包含约45至约60wt％的feeddha、约35至约50wt％的二甘醇、0.01至1wt％的消泡剂、0.1至1.0wt％的尿素和0.5至2.0％重量的柠檬酸，优选无水柠檬酸。
[0047]
在另一方面，提供了一种制造肥料颗粒的方法，其中所述肥料颗粒包括含有铁的调节剂的外层。该方法包括以下步骤：(a)提供肥料颗粒芯；(b)向肥料颗粒芯施加一定量的调节剂，所述调节剂包含溶解在选自二醇类、二醇醚类及其混合物的组的溶剂中的铁螯合物组分，其中所述溶剂占调节剂约的30至约90wt％。该方面可以表现出与第一方面相同或相似的特征和技术效果，反之亦然。
[0048]
许多成熟的方法可用于用液体组合物包被肥料颗粒芯，例如将组合物喷洒在传送带上的颗粒上方，在转筒中混合组合物和颗粒。本领域已知的任何包被方法均可用于本发明。
[0049]
在一个实施方案中，溶剂选自单乙二醇、单丙二醇、二甘醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙-1-醇，也称为二甘醇单乙醚及其混合物的组。
[0050]
在一个实施方案中，调节剂包含至少30g/l的铁，特别是至少35g/l的铁，更特别地至少40g/l，甚至更特别地至少44g/l的铁。
[0051]
在一个实施例中，铁螯合物组分为螯合剂的铁螯合物，其中螯合剂为氨基-醇或氨基多元羧酸，特别是螯合剂选自乙二胺-n，n'-二[(邻羟基苯基)乙酸]，乙二胺-n-[(邻羟基苯基)乙酸]-n'-[(对羟基苯基)乙酸]，乙二胺-n，n'-二[邻羟基苯基-甲基苯基]乙酸]、乙二胺-n-[邻-羟基-甲基苯基]乙酸]-n'-[(对-羟基-甲基苯基)乙酸]或n,n'-二(2-羟基苄基)乙二胺-n,n'-二乙酸及其混合物的组。
[0052]
在一种实施方式中，上述方法中使用的调节剂包括尿素。令人惊讶的是，还发现向调节剂中加入少量尿素会降低此类调节剂的粘度。
[0053]
在一个实施例中，调节剂包括消泡剂。将调节剂施加到固体颗粒上的一种可能方法是将调节剂喷洒到颗粒上。颗粒可能在转筒中或躺在床上。当喷涂包含有机化合物的组合物时，总是存在组合物起泡的风险。当气泡被困在一层有机化合物中时，就会出现泡沫。为了防止这种情况，可以在喷涂操作之前向组合物中添加消泡剂。多种消泡剂可从供应商处商购获得，例如synthron。消泡剂通常以非常小的量加入，与总组合物相比通常小于1.0％重量，并且除起泡倾向外不影响组合物的性质。
[0054]
在一个实施例中，调节剂包含酸。特别地，酸可以是有机的，即小分子。更特别地，酸可以是多元羧酸，甚至更特别地它可以选自柠檬酸、苹果酸及其混合物。
[0055]
在一个实施例中，调节剂占肥料颗粒的0.1至2％重量，特别是0.1至1.0％重量。
[0056]
在另一方面，提供了一种液体组合物，包含溶解在选自二醇类、二醇醚类及其混合物的组的溶剂中的铁螯合物组分和尿素，其中该液体组合物包含至少30g/l的铁。在另一方面，包含溶解在选自二醇类、二醇醚类及其混合物的组的溶剂中的铁螯合物组分和尿素的液体组合物，其中所述溶剂占调节剂的约30至约90％重量。该方面可以表现出与第一方面相同或相似的特征和技术效果，反之亦然。
[0057]
该组合物可用于包被肥料颗粒以为颗粒提供铁源。先前在ep0334630中已经描述了包含选自二醇类和二醇醚类的溶剂、铁螯合物组分的液体组合物。令人惊讶地发现，向先前描述的组合物中加入少量尿素会降低此类组合物的粘度。当将这些组合物施用于固体颗粒，例如肥料颗粒上时，液体组合物具有合适的粘度，从而能够形成良好且均匀的包衣。
[0058]
在一个实施例中，液体组合物中的溶剂选自单乙二醇、单丙二醇、二甘醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙-1-醇，也称为二甘醇单乙醚及其混合物的组。发现二醇类和二醇醚类的几个例子特别适合制备具有铁螯合物和尿素的组合物。二甘醇单乙醚被归类为无害物质，因此特别适合作为溶剂。
[0059]
在一个实施例中，液体组合物包含30至90％重量的溶剂，特别是40至90％重量的溶剂。
[0060]
在一个实施方案中，铁螯合物组分是选自乙二胺-n，n'-二[(邻-羟基苯基)乙酸]、乙二胺-n-[(邻-羟基苯基)乙酸]-n'-[(对羟基苯基)乙酸]，乙二胺-n，n'-二[邻-羟基-甲基苯基]乙酸]，乙二胺-n-[邻-羟基-甲基苯基]乙酸]-n'-[(对-羟基-甲基苯基)乙酸]、n,n'-二(2-羟基苄基)乙二胺-n,n'-二乙酸及其混合物的组的螯合剂的铁络合物。铁螯合物可以多种不同形式商购并包含不同的螯合配体。铁螯合物是一种铁螯合物，其中铁的氧化值为+3，因此铁以fe(iii)或fe
3+
的形式存在。fe(iii)可以与包含多个电子供体原子(例如
氮和氧)的多齿配体结合。包含羧酸、酚醇和胺的混合物的配体是众所周知的fe(iii)配体。
[0061]
在一个实施方案中，液体组合物包含相对于组合物重量的约0.1至约10％重量的尿素。发现尿素的含量优选为总液体组合物的约1.0至10％重量。如果使用过多的尿素，铁含量会降低并且对于农业用途来说变得太低。特别地，液体组合物可包含约0.1至约5.0％重量的尿素，更特别地约0.1至约2.0％重量的尿素。
[0062]
在一个实施例中，铁螯合物组分与溶剂的质量比在1:9至3:1范围内，特别是在1:3至3:1范围内，更特别是在1:2至2:1范围内。必须优化铁螯合物与溶剂的比例以获得具有所需特性的组合物。该组合物必须具有合适的粘度，以便它可以施用于固体颗粒上，并且铁含量必须足够高，以便在最少的应用中为植物提供足够的铁。
[0063]
在一个实施例中，液体组合物包含消泡剂。
[0064]
在一个实施例中，液体组合物包含酸。特别地，酸可以是有机的，即小分子。更特别地，酸可以是多元羧酸，甚至更特别地它可以选自柠檬酸、苹果酸及其混合物。
[0065]
在一个实施例中，液体组合物的ph值介于5.0和7.0之间。
[0066]
在另一方面，提供了包含溶解在溶剂中的铁螯合物组分以及可选择地尿素的组合物的用途，所述溶剂选自二醇类、二醇醚类及其混合物的组，作为肥料颗粒的包衣剂。
[0067]
在一个实施方案中，用作肥料颗粒的包衣剂的组合物包含约30至约90％重量的溶剂，特别是约40至约90％重量。
[0068]
在另一方面，还提供了如上公开的液体组合物作为肥料颗粒的包衣剂的用途。
[0069]
该方面可以表现出与第一方面相同或相似的特征和技术效果，反之亦然。
[0070]
在一个实施例中，组合物包含消泡剂。
[0071]
在一个实施例中，组合物包含酸。特别地，酸可以是有机的，即小分子。更特别地，酸可以是多元羧酸，甚至更特别地它可以选自柠檬酸、苹果酸及其混合物。在一个实施例中，组合物具有介于5.0和7.0之间的ph值。
[0072]
现在将参考以下实施例进一步描述本发明。
[0073]
实施例1
[0074]
以下实施例显示了制备1kg基于高邻-邻feeddha的液态铁螯合物组合物所需的配方：
[0075]
feeddha(6％w/w fe；4.8％o-o)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
475.7g
[0076]
单乙二醇
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
524.3g
[0077]
总计
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000.0g
[0078]
将溶剂置于装有叶轮搅拌器的玻璃容器中。将铁螯合物粉末缓慢加入搅拌的溶剂中，以这样的方式控制加入速率以避免结块。添加完成后，继续搅拌120分钟以确保完全溶解。该过程可以在室温下进行，或者可以将溶剂/混合物加热到30-40℃以加速溶解。
[0079]
所得产物为深红棕色、略粘稠的溶液，具有以下理化特性：
[0080]
密度：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.226kg/l在20℃下
[0081]
粘度(brookfield,spindle 3,12rpm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1390cp在20℃下
[0082]
铁含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.85％w/w(＝35g/l)
[0083]
该产品在室温、0℃和45℃下储存至少8周保持稳定。
[0084]
实施例2
[0085]
以下实施例显示了制备1kg基于中等邻-邻含量的feeddha液态铁螯合物组合物所需的配方：
[0086][0087]
以与实施例1类似的方式制备产物。
[0088]
所得产物为深红棕色、略粘稠的溶液，具有以下理化特性：
[0089]
密度：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.226kg/l在20℃下
[0090]
粘度(brookfield,spindle 3,12rpm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
740cp在20℃下
[0091]
铁含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.85％w/w(＝35g/l)
[0092]
该产品在室温、0℃和45℃下可保持稳定8周。
[0093]
实施例3
[0094]
以下实施例显示了制备1kg基于fehbed的液态铁螯合物组合物所需的配方：
[0095][0096]
以与实施例1类似的方式制备产物。
[0097]
所得产物为深红棕色、略粘稠的溶液，具有以下理化特性：
[0098]
密度：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.116kg/l在20℃下
[0099]
粘度(brookfield,spindle 3,12rpm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4600cp在20℃下
[0100]
铁含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.95％w/w(＝11g/l)
[0101]
该产品在室温、0℃和45℃下可保持稳定8周。
[0102]
实施例4
[0103]
以下实施例显示了制备1kg基于高邻-邻feeddha的液态铁螯合物组合物所需的配方：
[0104]
feeddha(6％w/w fe；4.8％o-o)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
548.8g
[0105]
二甘醇单乙醚
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
451.2g
[0106]
总计
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000.0g
[0107]
以与实施例1类似的方式制备产物。
[0108]
所得产物为深红棕色、略粘稠的溶液，具有以下理化特性：
[0109]
密度：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.320kg/l在20℃下
[0110]
粘度(brookfield,spindle 3,12rpm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1730cp在20℃下
[0111]
铁含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3.29％w/w(＝43g/l)
[0112]
该产品在室温、0℃和45℃下可保持稳定8周。
[0113]
实施例5
[0114]
以下实施例显示了制备1kg液态铁螯合物组合物所需的配方：
[0115]
feeddha(6％w/w fe；4.8％o-o)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
452.6g
[0116]
二甘醇
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
547.4g
[0117]
总计
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000.0g
[0118]
以与实施例1类似的方式制备产物。
[0119]
所得产物为深红棕色、略粘稠的溶液，具有以下理化特性：
[0120]
密度：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.292kg/l在20℃下
[0121]
粘度(brookfield,spindle 3,12rpm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2450cp在20℃下
[0122]
铁含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.72％w/w(＝35g/l)
[0123]
该产品在室温、0℃和45℃下可保持稳定8周。
[0124]
实施例6
[0125]
以下实施例显示了使用单乙二醇作为溶剂制备1kg基于高邻-邻feeddha的液态铁螯合物组合物所需的配方：
[0126]
feeddha(6％w/w fe；4.8％o-o)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
542.0g
[0127]
单乙二醇
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
458.0g
[0128]
总计
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000.0g
[0129]
将溶剂置于silverson高剪切转子/定子混合器下的玻璃容器中。启动混合器，将铁螯合物粉末缓慢加入混合溶剂中，控制加入速度以避免结块。添加完成后，继续混合9分钟以确保完全溶解。
[0130]
所得产物为深红棕色、略粘稠的溶液，具有以下理化特性：
[0131]
密度：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.342kg/l在20℃下
[0132]
粘度(brookfield,spindle 3,12rpm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5650cp在20℃下
[0133]
铁含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3.25％w/w(＝44g/l)
[0134]
实施例7
[0135]
以下实施例显示了使用单乙二醇作为溶剂并掺入尿素制备1kg基于高邻-邻feeddha的液态铁螯合物组合物所需的配方：
[0136][0137]
以与实施例6类似的方式制备产物，但在加入铁螯合物之前将尿素溶解在溶剂中。
[0138]
所得产物为深红棕色、略粘稠的溶液，具有以下理化特性：
[0139]
密度：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.344kg/l在20℃下
[0140]
粘度(brookfield,spindle 3,12rpm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3020cp在20℃下
[0141]
铁含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3.25％w/w(＝44g/l)
[0142]
实施例6和7的比较证明了在使用高浓度的高邻-邻含量feeddha的配方中加入少量尿素在降低组合物粘度方面的效果。
[0143]
实施例8
[0144]
在对百慕大草进行的重复田间试验中测试了根据实施例2的组合物的农学功效。该研究采用四次重复的随机完整区组设计。将铁螯合物组合物以3.8kg/mt(相当于载体肥料上的铁浓度为0.011％w/w)的比率包被到颗粒状复合npk fertilizer 21-7-14上。使用以下处理以将包被肥料与未处理的对照(不投入fe)和使用硫酸铁的常规处理进行比较：
[0145]
处理序号肥料投入使用率1未处理-2npk 21-7-14232kg/公顷3npk 21-7-14加硫酸亚铁232kg/公顷+2单位fe4npk 21-7-14包被有实施例2的fe组合物232kg/公顷
[0146]
使用常规肥料撒播设备将固体肥料撒播在百慕大草的各个地块上。处理后定期评估这些地块的各种质量参数，包括叶色，结果如下表所示：
[0147][0148]
(不同字母表示差异显着)
[0149]
在叶子颜色方面，处理4(涉及包被有铁螯合物组合物的npk肥料)比其他处理(包括使用硫酸亚铁的常规处理)表现更好。在6天和34天，与常规硫酸亚铁处理相比，叶子颜色评分的改善具有统计学意义。与其他处理相比，处理4还观察到整体草坪质量和生物量的改善。
[0150]
该试验表明，使用铁螯合物组合物作为固体肥料上的包衣是一种有效且方便的输送铁以治疗缺铁的方法，尽管与常规实践相比，施用的铁水平相对较低。
[0151]
实施例9
[0152]
进行测试以评估当包被到固体颗粒肥料上时上述铁螯合物组合物对肥料质量参数的影响。还测试了根据wo0304128和ep0334630制备的含水铁螯合物组合物以进行比较。肥料颗粒/小球的强度(＝抗碎强度、硬度)是用于肥料生产质量控制的重要属性。抗碎强度是评价肥料物理性质的主要参数之一，受肥料中游离水含量的影响很大。
[0153]
使用实验室规模的锥形混合器以相当于每吨5升(相当于最终产品的约0.65wt％)的比率将每种铁螯合物组合物施加到颗粒状尿素(粒度约3mm)上。将1kg尿素加入搅拌机中，并在旋转搅拌机中混合的肥料中加入适量的铁螯合物组合物。添加后继续混合20秒以使铁螯合物组合物在尿素上充分分布和包被。使用的处理如下：
[0154]
1.对照—未处理
[0155]
2.根据以上实施例4的5l/mt无水铁螯合物组合物
[0156]
3.根据wo03042128中实施例1的5l/mt水基铁螯合物组合物
[0157]
4.根据ep0334630中实施例1的5l/mt水/溶剂基铁螯合物组合物
[0158]
注：“mt”是公吨＝1000kg。
[0159]
在使用hi-way new leader硬度测试仪根据以下方法测试颗粒的抗碎强度之前，将包衣尿素装袋并储存一周。
[0160]
将单个颗粒放置在光滑、坚固的表面(实验室台面)上，并将测试仪的柱塞置于颗粒上方。压下测试仪直到颗粒破裂并记录刻度读数。
[0161]
测试在室温(约20℃)下进行，每次处理重复20次。结果如下所示。
[0162]
序号处理抗碎强度1未经处理的对照3.72根据实施例4的5l/mt无水组合物3.43根据wo03042128中实施例1的5l/mt水基组合物2.34根据ep0334630中实施例1的5l/mt水/溶剂基组合物2.4
[0163]
施肥指南建议任何抗碎强度小于3的颗粒不应以超过700转/分钟的转速进行撒播。
[0164]
结果清楚地表明，与现有技术中公开的含水组合物相比，根据本发明的组合物对肥料颗粒强度的影响较小。
[0165]
实施例10
[0166]
结块倾向是另一个非常重要的肥料质量参数。进行测试以评估当包被到粒状硝酸铵钙(can)上时上述铁螯合物组合物对结块倾向的影响。再次测试根据wo03042128和ep0334630制备的含水铁螯合物组合物进行比较。
[0167]
使用实验室规模的锥形混合器以向肥料中添加0.02％w/w fe所需的速率将每种铁螯合物组合物施用于粒状can。将1kg can加入搅拌器中，并在肥料中加入适量的铁螯合物组合物，当肥料在旋转搅拌器中混合时。添加后继续混合20秒以允许铁螯合物组合物在can上的彻底分布和包被。使用的处理如下：
[0168]
1.根据以上实施例6的5l/mt无水铁螯合物组合物
[0169]
2.根据以上实施例7的5l/mt无水铁螯合物组合物
[0170]
3.根据wo03042128中实施例1的6.7l/mt水基铁螯合物组合物
[0171]
4.根据ep0334630中的实施例1的3.7l/mt水/溶剂基铁螯合物组合物
[0172]
将500g包衣can样品放入塑料袋中，密封并在1kg重量下在50℃下储存10天。此后打开袋子，评估肥料是否有结块迹象。结果如下：
[0173]
序号处理评估1根据实施例6的5l/mt无水组合物散粒；无结块2根据实施例7的5l/mt无水组合物散粒；无结块3根据wo03042128中实施例1的5l/mt水基组合物结块4根据ep0334630中的实施例1的5l/mt水/溶剂组合物结块
[0174]
结果清楚地表明，与现有技术中公开的含水组合物相比，根据本发明的无水组合物对肥料颗粒结块倾向的影响较小。
[0175]
实施例11
[0176]
制备了含有以下成分的调节剂：
[0177][0178]
调节剂的ph值为7.0。
[0179]
除了在加入铁螯合物组分之前将尿素溶解在单乙二醇中之外，以类似于实施例6的方式制备产物。
[0180]
将调节剂包被在包含比例为3l/mt的硝酸铵钙(can)的肥料颗粒上。制备相同的调节剂，不含柠檬酸，其他组分的量不变，并将调节剂包被在包含can的颗粒上。未处理的can颗粒用作对照。将三批颗粒的100g样品称重到2升塑料瓶中，用塞子密封并插入drager管，以测量8小时和24小时内氨的浓度。结果如下：
[0181]