专利名称：一种在尿素熔融液介质中制备腐植酸尿素络合物的方法
技术领域：
本发明属于缓释肥料技术领域，特别是涉及一种在尿素熔融液介质中制备腐植酸尿素络合物的方法。
背景技术：
为了提高尿素肥效和氮利用率，国内外都很关注研究尿素缓释控释肥料。有关这方面已有较多文献报道，总结归纳为，添加脲酶活性抑制剂法，涂层包裹尿素法，缩聚成脲醛大分子难溶物法，腐植酸包涂尿素或腐植酸尿素络合物法等。由于技术复杂或生产成本较高等问题，前三种方法都未见规模化工业化生产和大面积推广应用，批量产品投放市场也只是用于花卉、草坪、高尔夫球场或经济作物上试用。多年来腐植酸类肥料推广应用让人们认识到，腐植酸能改良土壤结构，改善土壤微生物生态环境，刺激农作物吸收营养分，提高作物抗旱、抗逆性能，提高农作物产量，改善作物品质。腐植酸还能抑制脲酶活性和硝化细菌活性，使尿素缓慢分解，提高尿素肥效和氮利用率。腐植酸尿素肥效比普通尿素延长30-35d，氮素利用率比普通尿素平均提高 10. 4%。国内外农化、煤化、化工科技工作者积极致力于腐植酸包裹尿素和腐植酸尿素络合物研究，取得了一些可喜研究成果。日本特许公告昭348375和348376分别提供了应用液氨和有机溶剂甲醇、乙醇、丙酮等作为反应介质，在高温高压条件下制备腐植酸尿素络合物的方法。Japan 15917提供一种在腐植酸溶液中将尿素、甲醛和腐植酸进行缩聚，制备不溶性腐植酸尿素甲醛缩合物的方法。由于技术条件苛刻和生产成本比较高，日本这三种方法都未实现工业化生产。国内也公开了一些关于制备腐植酸尿素络合物专利，CN 96108848. 6是用风化煤与氨水反应制得腐植酸铵，再与尿素反应制成腐植酸尿素络合物；CN 971088.48， CN 99117649. 9和CN 01111071. 6是同一个类型，将风化煤用氨水和碳化氨水或稀碱液活化，然后包裹在尿素表面。CN 20061005M45.X是在尿素熔融液喷雾造粒过程中，喷入腐植酸或腐植酸盐和粘合剂进行喷头造粒或固体造粒制成腐植酸尿素，提供的另外两种工艺难于实现工业生产。CN 200810080040. 6是用熔融尿素包裹腐植酸或腐植酸铵颗粒，腐植酸被包裹在尿素颗粒内，不能有效抑制脲酶分解尿素。上述国内这些专利的缺陷是生产操作麻烦，生产成本较高，有些是技术难度较大，都未实现大规模工业化生产和大面积推广应用。 成绍鑫报道的“腐植酸一脲络合物的工艺开发”(成绍鑫等，腐植酸，1994，4，pp^-32)与CN 96108848. 6的内容相类似。兰州大学石辉文报道的“腐植酸脲复合物的制备工艺研究”(石辉文等，腐植酸，2002，3，pp33-34)，是先将风化煤通过碱溶酸析制得纯腐植酸，再与熔融尿素反应制备腐植酸脲复合物。该种方法用纯腐植酸作为生产原料，不但生产工艺流程长，操作麻烦，还而且增加了生产成本，不易实现规模化工业化生产。
发明内容
为了克服上述国内外专利和文献公开技术的缺陷，本发明公开一种未见文献报道的，用腐植酸原料煤在尿素熔融液介质中制备腐植酸尿素络合物的方法。
本发明的技术方案如下将20-200份尿素于反应器中，搅拌下加热至80-140°C， 待尿素熔融后，慢慢加入20-100份腐植酸原料煤，继续搅拌反应10-90分钟，制得腐植酸尿素络合物熔融液，然后干燥制得固体腐植酸尿素络合物。上述技术方案中所述的腐植酸原料煤为风化煤、褐煤、泥炭中的任何一种或多种组合，含水量为0-40%，腐植酸含量> 20%，粉碎过30-200目筛。方案中所述的尿素是工业品或农用品。本发明提供的方法制备的腐植酸尿素络合物，其主要成分是含水溶性腐植酸 5. 0-18. 0 %，氮34-40 %，水不溶物9. 5-17. 5 %，腐植酸尿素络合物1.0%水溶液的pH = 8. 0-8. 8。本发明提供的方法与已公开的方法相比，具有如下优点1.本发明使用的原料风化煤、褐煤、泥炭资源丰富，廉价易得；生产工艺流程简短，生产设备易于连续工业化运行，操作简便；产品无毒害、水溶性好，生产成本低，无污染物排放，无环境污染。2.本发明提供的方法制备的腐植酸尿素络合物化学稳定性和热稳定性好(130°C 不分解)，应用范围广，可用于包衣尿素制成缓释长效肥料，与N、P、K、微量营养元素、农药混溶性好，能直接配制腐植酸叶面肥、腐植酸液(膏)体冲施(滴灌)肥、盐碱地改良剂、腐植酸多营养元素复合肥料；制备腐植酸液态地膜、腐植酸保水剂，还可以用于动物饲料等。3.本发明提供的在尿素熔融液介质中制备腐植酸尿素络合物的方法，适用于不同来源的风化煤、褐煤和泥炭，都取得比较好的效果。4.本发明提供的方法制备的腐植酸尿素络合物在农业、林业、种植业中应用范围广，可作为长效缓释肥料、土壤改良剂、作物生长刺激剂，既可作基肥，又可作追肥、种肥，也适用于浸种、拌种、蘸根，能刺激作物吸收养分，增强抗旱、抗逆性能，提高作物产量，改善作物品质。
具体实施例方式实施例1 取100份尿素于反应器中，搅拌下加热至125°C左右，尿素全熔后，慢慢加入25份含腐植酸69% (干基)，含水的内蒙古武川风化褐煤，继续反应45分钟，制得腐植酸尿素络合物熔融液，干燥制得固体腐植酸尿素络合物。本实施例所得产品含水溶性腐植酸12.6%，N 36.6%，水不溶物15.0%，腐植酸尿素络合物1 %水溶液pH = 8. 2。实施例2 取100份尿素于反应器中，搅拌下加热至120°C左右，尿素全熔后，慢慢加入33份含腐植酸69% (干基)，含水的内蒙古武川风化褐煤，继续反应40分钟，制得腐植酸尿素络合物熔融液，干燥制得固体腐植酸尿素络合物。本实施例所得产品含水溶性腐植酸17. 1%，N 39. 1%，水不溶物10.9%，腐植酸尿素络合物1 %水溶液pH = 8. 5。实施例3 取100份尿素于反应器中，搅拌下加热至123°C左右，尿素全熔后，慢慢加入25份含腐植酸70% (干基)，含水20%的内蒙古乌海风化煤，继续反应50分钟，制得腐植酸尿素络合物熔融液，干燥制得固体腐植酸尿素络合物。本实施例所得产品含水溶性腐植酸7.9%，N 35. 7%，水不溶物15. 1%，腐植酸尿素络合物1 %水溶液pH = 8. 5。实施例4 取100份尿素于反应器中，搅拌下加热至左右，尿素全熔后，慢慢加入20份含腐植酸70% (干基)，含水20%的内蒙古乌海风化煤，继续反应45分钟，制得腐植酸尿素络合物熔融液，干燥制得固体腐植酸尿素络合物。本实施例所得产品含水溶性腐植酸4. 6%，N 34. 1 %，水不溶物17. 4%，腐植酸尿素络合物1 %水溶液pH = 8. 5。实施例5 取100份尿素于反应器中，搅拌下加热至125°C左右，尿素全熔后，慢慢加入33份含腐植酸44% (干基)，含水26. 5%的内蒙古武川风化褐煤，继续反应50分钟， 制得腐植酸尿素络合物熔融液，干燥制得固体腐植酸尿素络合物。本实施例所得产品含水溶性腐植酸9.7%，N 40.0%，水不溶物14.6%，腐植酸尿素络合物1 %水溶液pH = 8. 8。实施例6 取100份尿素于反应器中，搅拌下加热至122°C左右，尿素全熔后，慢慢加入25份含腐植酸44% (干基)，含水26. 5%的内蒙古武川风化褐煤，继续反应40分钟， 制得腐植酸尿素络合物熔融液，干燥制得固体腐植酸尿素络合物。本实施例所得产品含水溶性腐植酸8.5%，N 39. 5%，水不溶物9.6%，腐植酸尿素络合物1 %水溶液pH = 8. 5。
权利要求
1.一种在尿素熔融液介质中制备腐植酸尿素络合物的方法，其特征是将20-200份尿素于反应器中，搅拌下加热至80-140°C，待尿素熔融后，慢慢加入20-100份腐植酸原料煤， 继续搅拌反应10-90分钟，制得腐植酸尿素络合物熔融液，然后干燥制得固体腐植酸尿素络合物。
2.根据权利要求1所述，其特征是所述的腐植酸原料煤为风化煤、褐煤、泥炭中的任何一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述，其特征是所述的腐植酸原料煤含水量为0-40%，腐植酸含量彡20%，粉碎过30-200目筛。
4.根据权利要求1所述，其特征是所述的尿素是工业品或农用品。
全文摘要
本发明提供了一种在尿素熔融液介质中制备腐植酸尿素络合物的方法，该方法是将20-200份尿素于反应器中，搅拌下加热至80-140℃，待尿素熔融后，慢慢加入20-100份腐植酸原料煤，继续搅拌反应10-90分钟，制得腐植酸尿素络合物熔融液，然后干燥制得固体腐植酸尿素络合物。本发明所用原料资源丰富，廉价易得；生产工艺流程短，设备操作简便，易于连续生产，生产过程环保，无污染物排放；产品无毒、水溶性好，与N、P、K、微量营养元素、农药混溶性好，可用于尿素包衣制成缓释肥，也可直接配制腐植酸叶面肥、腐植酸液体冲施和滴灌肥、盐碱地改良剂、腐植酸复合肥，还可制备腐植酸液态地膜、腐植酸保水剂，用于动物饲料等。
文档编号C05G1/00GK102260112SQ20111012666
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者张鸿云, 王丽霞, 白凤华, 董钰, 谭钧, 赵世军, 邢文军 申请人:张鸿云, 王丽霞, 白凤华, 董钰, 谭钧, 赵世军, 邢文军