专利名称：一种生态抗旱保水复合肥及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种化学肥料及其制备方法，特别涉及一种复合肥及其制造方法，具体地说是一种抗旱保水复合肥及其制造方法。
背景技术：
复合肥是氮、磷、钾三种主要植物营养元素中，至少有两种养分标明量的由化学方法和(或)掺混方法制成的肥料。它是近代化肥品种中发展最快的品种，在化肥工业发达的国家里，它已发展成为主要化肥产品这一；在化肥工业正在发展的国家里，它将是一种发展的必然趋势。其生产和使用的目的是为了满足农业科学施肥的要求，提高施肥效果、发展优质高效农业及保护生态环境，其发展程度已成为农业现代化衡量指针之一。
干旱是一个长期存在的世界性难题，全球干旱、半干旱地区的面积约占陆地面积的35％。我国干旱、半干旱地区所占的比例更大，约占国土面积的52.5％，在我国1.3亿hm2耕地中，旱地农业0.78亿hm2，占耕地面积的60％。干旱不仅制约着农林牧业的健康发展，而且还常常伴随着严重的生态环境问题——沙漠化、土地沙化、土壤盐碱化、水土流失等，严重地影响着人类的生存环境。
保水剂(高吸水性树脂)是一种吸水能力特别强的高分子物质，其吸水量为自身的几十倍乃至上千倍。它所吸的水分绝大部分能被植物吸收利用，其吸水膨胀后生成凝胶，具有很强的持水能力，它能抗旱、保水、保肥、增效、改良土壤、提高出苗率和成活率、增产增收。当然保水剂的最大特点还是吸收、保持大量水分，为了解决干旱、半干旱问题，充分利用有限的水资源，使作物更好的生长发育。
发明内容
本发明的思路是将保水剂与常规复合肥颗粒结合起来，研制一种抗旱保水复合肥颗粒，以解决干旱、半干旱地区农业生产缺水问题。
本复合肥中含有保水剂，其自身有保水功能，这就要求产品在贮运过程中不得吸湿、潮解、结块，化学肥料中氮、磷、钾等有效成分不流失。解决上述问题的技术方案是将保水剂包覆在常规复合肥颗粒的表面形成保水膜，而在保水膜内衬垫一层分隔膜，在保水膜外覆盖一层保护膜。保水膜由保水剂粉形成，保水剂就是高吸水性树脂，是由水溶性高分子交联而成的水溶胀性高分子(SAP)，按原料来源分类有淀粉类、纤维素类和合成树脂类，在本申请中均可使用，其用量为总量的0.1～10％(重量百分比，下同)；也可以由保水剂粉与泥炭粉或/和粉煤灰的混合粉形成混合保水膜，泥炭粉或/和粉煤灰用量为总量的1～10％。所述的分隔膜由硫磺粉或/和硅胶粉形成，其用量为总量的2～10％，所述的保护膜由非金属矿粉或复粉形成，其用量为总量的1～10％。非金属矿粉包括膨胀珍珠岩粉、膨胀蛭石粉、硅藻土粉、膨润土粉、凹凸棒石粉、海泡石粉、沸石粉、高岭土粉、粘土粉、石膏粉、滑石粉和石灰石粉等，在本申请中称该两种以上的混合粉为复粉。
简言之，本抗旱保水复合肥就是以常规复合肥颗粒为核，在其表面依次包覆三层膜的颗粒肥料，即依次包覆分隔膜、保水膜或者混合保水膜和保护膜，所述的膜也可以采用涂覆的方式形成涂层。优选由硫磺粉形成的分隔膜，由保水剂粉和泥炭粉混合粉形成的混合保水膜，由复粉形成的保护膜。硫磺粉用量为总量的2～10％，保水剂粉用量为总量的0.1～10％，泥炭粉用量为总量的1～10％，复粉用量为总量的1～10％。
成膜用的各种原料均需粉碎，至少过200目筛。
本制造方法包括二元或三元复合肥颗粒的制备和在该颗粒表面进行包膜，其特征在于所述的包膜是首先在复合肥颗粒表面包覆分隔膜硫磺粉或/和硅胶粉，然后在分隔膜外包覆保水膜保水剂粉或者包覆混合保水膜保水剂粉与泥炭粉或/和粉煤灰混合粉，最后在保水膜或混合保水膜外包覆保护膜非金属矿粉或复粉。包膜过程是在的包膜机或者振动流化床中完成的。硫磺粉或/和硅胶粉的用量2～10％，保水剂粉用量0.1～10％，泥炭粉或/和粉煤灰用量1～10％，非金属矿粉或复粉用量1～10％。
众所周知，在复合肥颗粒制备、包膜过程中，通常使用水作为粘合剂，即一边喷水一边加成膜原料，同时干燥。在本申请中，可以使用水，但最好使用0.001～1.0％的保水剂水溶液作粘合剂。
具体制造工艺如下1、将选好的氮、磷、钾三种元素的化肥以及填充料分别粉碎，按配方称量好后均匀混合；2、将粉碎、过200目以上的筛子的泥炭粉、硫磺粉、复粉和保水剂粉分别计量称取。将计量好的泥炭粉和保水剂粉均匀混合；3、配0.001～1.0％保水剂溶液；4、将(1)中均匀混合后的复合肥基础原料逐渐放入造粒机中进行造粒，在造粒的过程中，不断喷洒(3)中配制好的保水剂溶液，待符合标准的肥料颗粒造好后干燥，在滚动的肥料颗粒上一边喷洒(3)中配制好的保水剂溶液，一边均匀加入(2)中的硫磺粉，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜止；5、硫分隔膜加工好后，再在滚动的颗粒上一边喷洒(3)中配制好的保水剂溶液，一边均匀加入(2)中的泥炭粉和保水剂粉的混合粉末，至颗粒外形成一层均匀的混合保水膜止；6、混合保水膜加工好后，再在滚动的颗粒上一边喷洒(3)中配制好的保水剂溶液，一边均匀加入(2)中的复粉粉末，至颗粒外形成一层均匀的保护膜止；7、将加工好的肥料进行干燥，密封包装。
本抗旱保水复合肥有以下优点及积极效果(1)此复合肥是把保水剂均匀包裹在肥料表面，同时在保水剂的外面还扑了一层粉，可防止保水剂吸潮，结块，稳定了产品质量，有利于肥料的规模生产、运输和储存；(2)由于在化肥外包裹有保水剂，在有水的时候，保水剂可吸收、富集、贮存水分，在农作物根系周围形成一个“小水库”，当环境干旱缺水时，此“水库”可以直接供作物吸水，减少了浇水次数，解决(或减缓)了作物的缺水问题，提高了作物的抗旱能力；(3)保水剂可把肥料封闭在其中，减少了磷和钾的流失以及氮的流失和挥发，减轻肥料对环境造成的面污染，同时提高肥料的利用率；(4)此复合肥在保水剂和肥料之间有一层硫隔膜，使保水剂与肥料不至于直接接触，故可以保证保水剂的保水、吸水的能力，起到了抗旱保水的效果。
(5)此复合肥也可以改善土壤的团粒结构，增加透水性和透气性，进而增产增收。
(6)保水剂对植物无害，对人体无毒，无任何副作用，可自动降解，对环境无不良影响。
(7)作物施用此抗旱保水复合肥后，与其它的复合肥相比，本发明的复合肥对作物的生长发育有明显的增强作用。在玉米的大田试验中出苗率提高8.9～18.8％，株高增加3.1～4.6％，气生根条数增加，穗长增加4.6～7.9％，穗秃顶长减少26.3～57.9％，单穗粒重增加9.8～18.9％，千粒重增加2.6～9.2％，实际产量增加5.4～20.4％。旱害减轻8～20％，对死苗的防治效果达96％以上。明显促进玉米的生长发育。
具体实施例方式
现以0.001～1.0％保水剂水溶液为粘合剂、加工1000Kg三元复合肥为例，非限定实施例叙述如下1、取粉碎好的硝酸铵、磷酸一铵、钙镁磷肥、氯化钾以及填充料312.5Kg、100Kg、125Kg、125Kg和67.5Kg均匀混合；同时配制0.1％羧甲基化淀粉(SAP)水溶液。将混合料投入造粒机中进行造粒，在造粒时喷洒0.1％SAP溶液，待符合标准的肥料颗粒造好后干燥，于硫化床中进行包膜。首先在滚动的肥料颗粒上一边喷洒0.1％SAP溶液，一边均匀加入50Kg硫磺粉，至颗粒外形成一层均匀的硫分隔膜止；待干燥后再一边喷洒0.1％SAP溶液，一边均匀加入100Kg羧甲基化淀粉和40Kg泥炭粉的混合粉至颗粒外形成一层均匀的混合保水膜止；待干燥后再一边喷洒0.1％SAP溶液一边均匀加入80Kg复粉，至颗粒外形成一层均匀的保护膜止；待干燥后密封包装。
本复合肥中N-P2O5-K2O的百分含量为12-6-7，所含营养元素有效成分百分含量总和为25％。
2、取粉碎好的碳酸氢铵、硝酸铵、磷酸一铵、硫酸钾以及填充料分别称量125Kg、175Kg、167.5Kg、300Kg、42.5Kg均匀混合；同时配制0.05％纤维素接枝丙烯酸盐(SAP)水溶液作粘合剂；取硫磺粉10Kg，纤维素接枝丙烯酸盐80Kg和泥炭粉60Kg混合均匀，复粉40Kg，操作同实施例1。
本复合肥中N-P2O5-K2O的百分含量为10-7-15，所含营养元素有效成分百分含量总和为32％。
3、取粉碎好的硝基磷铵、磷酸一铵、硫酸钾以及填充料分别称量400Kg、67Kg、360Kg、和13Kg均匀混合；同时配制0.005％纤维素接枝丙烯腈(SAP)水溶液作粘合剂；取硫磺粉80Kg，纤维素接枝丙烯腈40Kg和泥炭粉30Kg混合均匀，复粉10Kg，操作同实施例1。
本复合肥中N-P2O5-K2O的百分含量为10-12-18，所含营养元素有效成分的百分含量总和为40％。
4、取粉碎好的硝酸铵、磷酸二铵、氯化钾以及填充料分别称量273.4Kg、333Kg、255Kg、18.6Kg均匀混合；同时配制0.5％聚丙烯酸盐(SAP)水溶液作粘合剂；取硫磺粉30Kg，聚丙烯酸盐20Kg和泥炭粉20Kg混合均匀，复粉50Kg，操作同实施例1。
本复合肥中N-P2O5-K2O的百分含量为15-15-15，所含营养元素有效成分的百分含量总和为45％。
5、三元复合肥配方和粘合剂同实施例1，取硅胶粉70Kg，羧甲基化淀粉100Kg，复粉100Kg，操作同实施例1。
6、三元复合肥配方和粘合剂同实施例2，取硫磺粉10Kg、纤维素接枝丙烯酸盐80Kg和粉煤灰60Kg，复粉40Kg，操作同实施例1。
7、三元复合肥配方和粘合剂同实施例3，取硫磺粉60Kg、硅胶粉20Kg，纤维素接枝丙烯腈40Kg、泥炭粉20Kg、粉煤灰10Kg、复粉10Kg，操作同实施例1。
权利要求
1.一种生态抗旱保水复合肥，其特征在于在复合肥颗粒表面依次包覆有由硫磺粉或/和硅胶粉形成的分隔膜、由保水剂粉形成的保水膜或者由保水剂粉与泥炭粉或/和粉煤灰混合粉形成的混合保水膜和由非金属矿粉或复粉形成的保护膜；硫磺粉或/和硅胶粉用量为2～10％，保水剂粉用量为0.1～10％，泥炭粉或/和粉煤灰用量为1～10％，非金属矿粉或复粉用量为1～10％；非金属矿粉包括膨胀珠岩粉、膨胀蛭石粉、硅藻土粉、膨润土粉、凹凸棒石粉、海泡石粉、沸石粉、高岭土粉、粘土粉、石膏粉、滑石粉和石灰石粉。
2.根据权利要求1所述的复合肥，其特征在于所包覆的三层膜依次是由硫磺粉形成的分隔膜、由保水剂粉和泥炭粉形成的混合保水膜和由复粉形成的保护膜，硫磺粉用量2～10％，保水剂粉用量0.1～10％，泥炭粉用量1～10％，复粉用量1～10％。
3.由权利要求1所述的一种生态抗早保水复合肥的制造方法，包括复合肥颗粒的制备和在该颗粒表面进行包膜，其特征在于所述的包膜是首先在复合肥颗粒表面包覆分隔膜硫磺粉或/和硅胶粉，然后包复保水膜保水剂粉或者包覆混合保水膜保水剂粉与泥炭粉或/和粉煤灰混合粉，最后包覆保护膜非金属矿粉或复粉；硫磺粉或/和硅胶粉用量2～10％；保水剂粉用量0.1～10％，泥炭粉或/和粉煤灰用量1～10％，非金属矿粉或复粉用量1～10％。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于首先包覆分隔膜硫磺粉，然后包覆混合保水膜保水剂粉与泥炭粉混合粉，最后包覆保护膜复粉。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于使用0.001～1.0％保水剂水溶液作粘合剂。
全文摘要
一种抗旱保水复合肥，是在二元或三元复合肥颗粒外依次包覆由硫磺粉形成的分隔膜、由保水剂粉和泥炭粉形成的混合保水膜和由复粉形成的保护膜。硫磺粉用量2～10％，保水剂粉用量0.1～10％，泥炭粉用量1～10％，复粉用量1～10％，造粒和包膜使用0.001～1.0％的保水剂水溶液作粘合剂。本复合肥不仅具有一般复合肥的所有特性，而且还具有环保、抗旱、保水、保肥的功效，同时又可以改善土壤的团粒结构，增加透水性和透气性以及增产增收，且制造工艺简单易行，成本低，效益高。
文档编号C05G3/00GK1644569SQ20041006590
公开日2005年7月27日 申请日期2004年12月23日 优先权日2004年12月23日
发明者马友华, 刘晓莉, 胡芹远, 余继荣, 王强, 赵艳萍, 梁红霞, 崔键, 董建军, 胡宏祥, 黄界颍 申请人:安徽农业大学