生态缓释肥及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种生态缓释肥及其制备方法，其制备原料包括基础原料尿素，包裹剂为含水风化煤和/或草炭，粘合剂为凹凸棒土和甲壳素水溶液。本发明的生态缓释肥与单纯的尿素相比，氮素损失少，活化了土壤养分，中微量元素等营养元素以络合态逐渐释放，稳、匀、足、适地供给作物营养需要，从而提高了化肥利用率，降解农药残留毒性，减少农业环境污染。
【专利说明】生态缓释肥及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于农业【技术领域】，具体而言，涉及一种生态高效缓释肥及其制备方法。
【背景技术】
[0002]尿素是国内外最主要的氮肥品种，也是当今世界生产量和使用量最多的一种肥料，占氮肥总量的60%以上。尿素是酰胺态非酸根类氮肥，含氮量高达46%，不板结、不盐碱化、不酸化土壤，适用于多作物和土壤。但是施入土壤以后，尿素极易转化为硝态氮或气态氮损失，而且由于不合理使用氮肥以及氮肥化学性质的不稳定等各种因素影响了尿素的利用率，使当季利用率只有25~30%，而个别地区仅为15~20%。如果施用技术不当，利用率会更低，也最易造成生态环境污染。因此延长尿素肥效期，提高氮素利用率是肥料科研的重要课题。由于氮肥利用率低，导致农业生产成本上升、农产品投入与产出比下降、生态环境污染。我国尿素年产量达5400万吨，尿素利用率每上升一个百分点，就等于节省了 54万吨尿素，相当于一个大型尿素厂全年的产量；按每吨尿素煤耗1.5吨、电耗1000度计，可节省原煤81万吨，节电5.4亿度电。因此，提高氮肥的利用率，尤其是尿素的利用率，是利国利民的战略举措。
[0003]由于尿素水 溶性好，易随水流失，因此如何通过合理的配方以及制备方法使得尿素能够缓慢释放，对提高其利用率十分有益。现有技术中虽然报道了一些缓释尿素及其制备方法，例如:
[0004]1、硫包衣尿素以硫磺包裹尿素，该工艺术的优点是所用硫磺既是包衣剂，又是中量营养元素，但随着世界硫磺价格的提高，硫磺包衣尿素的成本不断攀升。
[0005]2、塑料包衣尿素能达到缓控释的目的，但生产成本高，包衣的塑料膜
[0006]不易分解，污染土壤，国内极少采用。
[0007]3、枸溶性肥包尿素郑州大学许秀成使用钙镁磷肥等枸溶性肥料包裹尿素，有效降低了生产成本，但包膜层厚使尿素含量降低很多。
[0008]4、用尿酶抑制剂和硝化抑制剂尿素是酰胺态氮肥，其氮肥不能被植物吸收，必需经过土壤酶的酶解作用，使其分解为氨基甲酸胺，再转化为碳酸铵，以铵态氮的形态被植物吸收利用。因此，土壤脲酶的活性决定尿素氮转化为铵态氮的数量和速度，因为我国平均耕种气候较暖，铵态氮的转化较快，作物来不及全部吸收，一部分转化为挥发性气态氮损失，一部分淋溶随水流失。因此提高尿素氮的利用率首先是控制土壤脲酶的活性，以满足作物吸收氮的需要，随后控制铵态氮的硝化作用。采用脲酶抑制剂和硝化抑制剂的协同作用，前者抑制脲酶细菌，后者抑制硝化细菌，形成混配型尿素添加剂的长效尿素。但该方法成本闻，使用不方便。
[0009]5、腐植酸包裹尿素专利申请号(99117649)，采用Na2SiO3作粘合剂包裹含腐植酸的有机质，但Na2SiO3碱性强，易与尿素反应导致氮的损失，该方法虽然增加了腐植酸，但不能提供中微量元素，对尿素利用率的提高也有限。
[0010]因此，如何开发一种能够克服现有技术缺陷的生态缓释肥是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种纳生态缓释肥及其制备方法，为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案。
[0012]本发明涉及一种生态缓释肥，其制备原料包括基础原料尿素，包裹剂为含水风化煤和/或草炭，粘合剂为凹凸棒土和甲壳素水溶液；尿素与包裹剂的重量比为500~550:200~350 ;甲壳素用量为10-20kg/T，优选为14_18kg/T缓释肥；凹凸棒土的用量为100~150kg/T缓释肥；风化煤含水量25-35%。
[0013]在本发明的一个优选实施方式中，所述的缓释肥还包括中微量元素的无机盐一水硫酸锌12-20kg/T缓释肥，一水硫酸锌以与腐植酸反应的螯合物加入到缓释肥中。
[0014]在本发明的另一方面涉及上述缓释肥的制备方法，其特征在于所述的缓释肥通过如下步骤制备而成:
[0015](I)草炭，风化煤的活化处理
[0016]在草炭、风化煤中加入8-12%的活化剂(活化剂选自碳酸氢铵、氢氧化钠或者氢氧化钾)，放置3 — 5天；
[0017](2)混料、造粒
[0018]在搅拌器中加入尿素并加入甲壳素溶液将其表面润湿，再加入凹凸棒土以及任选的中微量元素螯合物，包裹小颗粒尿素后送造粒盘造粒、抛光处理；
[0019](3)烘干、冷却
[0020]将已成球的高效缓释肥由皮带输送机送入烘干机，调整进风温度130~150°C，出风温度35~45 °C，进行烘干、冷却；
[0021](4)过筛、包装
[0022]从烘干机出来的物料不经冷却机直接过筛，去除少量粉尘，其粉尘返回混料造粒，成品包装。
[0023]本发明的生态缓释肥与单纯的尿素相比，氮素损失少，活化了土壤养分，中微量元素等营养元素以络合态逐渐释放，稳、匀、足、适地供给作物营养需要，从而提高了化肥利用率。腐植酸盐还是一种抗旱剂，能够促进根系发育，提高根系活力，使根系吸收较多的水分和养分，减少植物叶片的气孔张开强度，减少叶面蒸腾，从而降低植株体内氧化酶活性及其他代谢活动，刺激生理代谢，促进生长发育，如能促使种子提早发芽，刺激根系伸长。另外甲壳素、腐植酸盐还可以降解农药残留毒性，减少农业环境污染。
[0024]综上所述，该产品无论在经济上还是在社会效益上具有较大的意义，并将随着国家可持续性发展战略的深入实施和国内外相关行业对环保肥料认识的普遍提高，高效缓释肥将会发挥它的优势，为全社会创造更大的效益。
【专利附图】
【附图说明】:
[0025]图1:方法一的工艺流程示意图；
[0026]图2:方法二的工艺流程示意图；
[0027]图3:方法二的工艺流程示意图；【具体实施方式】:
[0028]实施例1
[0029]1、试验材料
[0030]尿素:N≥46%，水分≥2% ;
[0031]一水硫酸锌:Zn≥ 31.8% ;
[0032]草炭:有机质含量45~55%，水分20~28% ;
[0033]风化煤:有机质含量50~55%，水分20~30% ;
[0034]凹凸棒土:细度325目，水分10% ；
[0035]甲壳素；
[0036]2、制备方法
[0037]方法一、尿素粉碎复混造粒法该方法是将尿素粉碎，与经过活化处理的草炭或风化煤、凹凸棒土等添加剂在配料盘拌匀后，用皮带输送机送入造粒盘，在造粒盘上喷水成球，成球后经烘干、冷却、过筛(如图1所示)。
[0038]该方法的缺陷:成球率低于50%，煤耗高，班产量不到25吨，所造颗粒表面粗糙，综合造粒成本达65元/吨。
[0039]方法二、颗粒尿素复混造粒法将颗粒尿素直接与风化煤、凹凸棒土、微量元素复混后，在造粒盘上喷水造粒，经烘干、冷却、过筛(如图2所示)。
[0040]使用该方法，有40%的颗粒尿素被风化煤包裹，有30~45%的尿素不与风化煤结合，仍为裸露的白色，有30 %为多颗粒尿素成团，成品率低于45 %，煤耗达75kg/T，班产量小于20T，综合成本率达68元/吨。
[0041]方法三、风化煤包裹经粘合剂润湿的尿素
[0042]工艺方法如下(如图3所示):
[0043]I草炭，风化煤的活化处理
[0044]在草炭、风化煤中加入10%的活化剂，放置3 — 5天。
[0045]II中微量元素螯合反应
[0046]将中微量元素的无机盐与腐植酸反应使之生成中微量元素的螯合物。
[0047]III混料、造粒
[0048]在搅拌器中加入尿素并加入甲壳素溶液将其表面润湿，再加入凹凸棒土和腐植酸中微量元素螯合物，包裹小颗粒尿素后送造粒盘造粒、抛光处理。
[0049]IV烘干、冷却
[0050]将已成球的高效缓释肥由皮带输送机送入烘干机，调整进风温度160~200°C，出风温度35~45 °C，进行烘干、冷却。
[0051]V过筛、包装
[0052]从烘干机出来的物料不经冷却机直接过筛，去除少量粉尘，其粉尘返回混料造粒，成品包装。
[0053]烘干温度的选择
[0054]产量一定时，进风温度的高低决定了产品水分含量的高低，以5%的水分为适中的含量。温度与产品水分含量的关系如下表:[0055]表1进风温度与产品水分含量
[0056]
【权利要求】
1.一种生态缓释肥，其制备原料包括基础原料尿素，包裹剂为含水风化煤和/或草炭，粘合剂为凹凸棒土和甲壳素水溶液；尿素与包裹剂的重量比为500~550:200~350 ;甲壳素用量为10-20kg/T，优选为14-18kg/T缓释肥；凹凸棒土的用量为100~150kg/T缓释肥；风化煤含水量25-35%。
2.根据权利要求1所述的生态缓释肥，所述的缓释肥还包括中微量元素的无机盐一水硫酸锌12-20kg/T缓释肥，一水硫酸锌以与腐植酸反应的螯合物加入到缓释肥中。
3.上述缓释肥的制备方法，其特征在于所述的缓释肥通过如下步骤制备而成: (1)草炭，风化煤的活化处理 在草炭、风化煤中加入8-12%的活化剂，放置3 — 5天； (2)混料、造粒 在搅拌器中加入尿素并加入甲壳素溶液将其表面润湿，再加入凹凸棒土以及任选的中微量元素螯合物，包裹小颗粒尿素后送造粒盘造粒、抛光处理； (3)烘干、冷却 将已成球的高效缓释肥由皮带输送机送入烘干机，调整进风温度130~150°C，出风温度35~45 °C，进行烘干、冷却； (4)过筛、包装 从烘干机出来的物料不经冷却机直接过筛，去除少量粉尘，其粉尘返回混料造粒，成品包装。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于活化剂选自碳酸氢铵、氢氧化钠或者氢氧化钾。
【文档编号】C05G3/00GK103936520SQ201410175807
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】邵建华 申请人:白银市桔瑞生物科技有限公司