具有改进粉尘控制的颗粒肥料的制作方法
【专利说明】具有改进粉尘控制的颗粒肥料
[0001] 相关申请
[0002] 本申请主张对名称为"具有改进粉尘控制的颗粒肥料"、申请日为2012年11月21 日的美国临时申请号No. 61/729, 142的权益，该申请的全部内容在此被并入本申请。 发明领域
[0003] 本发明是关于粉尘控制涂料，其用于减少颗粒肥料在生产和运输中产生的粉尘。 特别地，本发明是关于具有聚合物添加剂的油基涂料，其提高用于粉尘控制的油基涂料的 寿命。
【背景技术】
[0004] 许多农业肥料在生产后被造粒并干燥，以便于提供稳定易处理的肥料。现有的造 粒和干燥工艺的固有缺陷是，相当大的一部分肥料破碎成粉尘。该肥料还可在包装、运输和 存储过程中进一步破碎。具有更多粉尘的肥料更难处理并散播到待处理的土地上，因为粉 尘易于滞留在空气中，从而使得施肥难以控制。
[0005] 除了浪费本可以利用的肥料之外，在某些情况下，肥料中的粉尘会造成很大的安 全隐患，因为许多肥料的化学组成具有高反应性且在点燃的情况下易爆炸。粉尘颗粒可被 小火星轻易点燃，甚至可被静电放电点燃。相应地，肥料颗粒通常经抗粉尘涂料涂覆，以减 少或诱捕颗粒化或运输过程中产生的粉尘。
[0006] 抗粉尘涂料通常包含石油或其他油基液体，其被喷洒至肥料颗粒上以将造粒或运 输过程中产生的粉尘颗粒黏附成如较大的肥料颗粒。油基涂料还包封粉尘颗粒以防止或抑 制粉尘颗粒滞留在空中。
[0007] 尽管油基涂料能有效地控制粉尘颗粒，油基涂料的固有缺点是涂料的有效保质期 有限，且涂料的有效性随着涂料老化不断减退。尤其地，时间久了涂料本身会变干，从而非 但不能控制粉尘，本身也会造成粉尘问题。相应地，这将导致肥料的保质期极大的缩短。替 代性地，长期存储或运输经涂覆的肥料可呈现较大的安全隐患，因为存储或运输时间可能 超过涂料的有效期从而导致不安全的肥料产品。因此，有必要延长油基粉尘控制颗粒的有 效性。
【发明内容】
[0008] 本发明实施例大体是关于含聚合物添加剂的肥料颗粒用油基涂料，以及该油基涂 料的涂覆方法。聚合物添加剂可包括均聚合物、共聚物或其组合。在某些实施例中，聚乙烯 均聚合物（如高密度聚乙烯（HDPE)、低密度聚乙烯（LDPE)或中密度聚乙烯（MDPE))或短链 支化聚合物（如线型低密度聚乙烯（LLDPE))被加入以增加油基涂料的粘度，从而延长涂料 能控制或抑制肥料颗粒中形成粉尘颗粒的期间。
[0009]聚合物添加剂以低浓度被加入以提高油基涂料的整体粘度，与此同时保留足够的 流动性以允许油基涂料液体通过喷涂系统被喷涂至肥料颗粒上。聚合物添加剂用来强化涂 料并增加涂料的有效期，而最低程度地影响涂料的流动性、喷涂性或可涂覆性。此外，涂料 被施用到土壤中之后应可充分降解，以使得肥料养分可容易地释放到土壤中。
[0010] 在实施例中，涂料包括约50-约99重量百分比的油成分以及约1-约50重量百 分比的聚合物添加剂，特别地，约70-约90重量百分比的油成分以及约10-约30重量百 分比的聚合物添加剂，更特别地，80重量百分比的油成分以及20重量百分比的聚合物添加 剂。在实施例中，涂料包括的油和聚合物添加剂的比例为约1:1-约99:1，特别地，比例为 2. 33:1-9:1，且更特别地，比例为4:1。
[0011] 在实施例中，涂料构成整个肥料颗粒约〇. 01-约5的重量百分比，更特别地，约 0. 1-1的重量百分比，且更特别地，约0. 5重量百分比。在实施例中，涂料的厚度可为约 0.l-10ym。这种薄涂层确保足够的粉尘控制，而在施用之后不抑制肥料养分释放至土壤 中。
[0012] 在一实施例中，形成经涂覆的肥料颗粒的方法包括在预中和器或反应器中形成一 定量的肥料组合物，其随后在旋转造粒滚筒内被造粒以产生多个肥料颗粒。该方法还可包 括将加热至在液体内足以融化或溶解聚合物添加剂的温度（如从约150°F-约250°F的 温度）的油基涂料液体与一定量的聚合物添加剂相结合以形成用于涂覆已形成的肥料颗 粒的油基涂料溶液。该方法还可包括喷涂、涂覆或以其他方式将油基涂料溶液敷于已形成 的肥料颗粒上，以形成一定量的涂覆肥料颗粒。
[0013] 上述本发明多个代表性实施例的概要不意图描述每个阐述的实施例或本发明的 每一个实施方案。反而，实施例被选择和描述以使得本领域的其他技术人员可领会和理解 本发明的原理和实践。以下的附图和详细说明将对这些实施例作更详细的阐述。
[0014] 权利要求简要说明
[0015] 以下参照附图对本发明多个实施例的详细说明可使本发明得以完全被理解。附图 如下：
[0016] 图1是制备具有改进粉尘控制的肥料颗粒的方法的流程图。
[0017] 尽管本发明可被修改成多种修改和替代形式，其具体内容通过附图中的示范例已 被示出，并将予以详细说明。然而，应理解不意欲将本发明限制为所述的特定实施例。反而， 本发明将涵盖落入如所附权利要求书中定义的本发明的实质和范畴内的所有修改、等同和 替代。
[0018] 详细说明
[0019] 具有粉尘控制涂层的肥料颗粒包括基础肥料颗粒（其可包含或不包含二级营养 素和/或微量营养素），以及粉尘控制涂料，粉尘控制涂料包括油和聚合物添加剂的组合。 在实施例中，涂料构成整个肥料颗粒的约〇. 01-约5. 0重量百分比，特别地，约0. 1-约1重 量百分比，且更特别地，0. 5重量百分比。该薄涂料确保足够的粉尘控制，而在施用后不明显 抑制肥料养分释放到土壤中。
[0020] 油成分可包括任何多种涂料油，例如来自农业（如蔬菜油）或烃粗纯化的副产 品（如妥尔油或塔底油）的各种油。在一特定实施例中，涂料油是ArrMaz化学品制造厂 的DUSTROL。聚合物添加剂可包括如聚乙烯均聚物如高密度聚乙烯（HDPE)、低密度聚乙烯 (LDPE)或中密度聚乙烯（MDPE)，或短链支化聚合物如线型低密度聚乙烯（LLDPE)。
[0021] 如上所述，聚合物添加剂以低浓度被加入以提高油基涂料的整体粘度而保留足够 的流动性以允许油基涂料液体可通过喷涂系统涂覆至肥料颗粒上。在实施例中，涂料包括 约50-约99重量百分比的油成分以及约1-约50重量百分比的聚合物添加剂，特别地，约 70-约90重量百分比的油成分以及约10-约30重量百分比的聚合物添加剂，且更特别地， 包括80重量百分比的油成分以及20重量百分比的聚合物添加剂。在实施例中，涂料包括 的油和聚合物添加剂的比例为约1:1-约99:1，特别地，比例为2. 33:1-9:1，且更特别地，比 例为4:1。
[0022] 如图1所示，根据本发明一实施例的生产经涂覆的肥料颗粒的方法100大体包括 肥料生产阶段102,粉尘控制涂料制备阶段104以及涂料涂覆阶段106。
[0023] 如图1所示，在肥料生产阶段102, 一定量的肥料颗粒被生产，如美国专利第 7, 497, 891号名称为"具有微量营养素的肥料的生产方法"（其整体通过引用被并入在此） 以及美国专利第6, 544, 313号名称为"含硫磺的肥料组合物及其制备方法"（其整体通过引 用被并入在此）中所述。基础肥料可包括但不限于磷酸盐、硝酸盐、尿素、钾盐（potashes) 或者上述的组合，其提供包括碳、氢、氧、氮、磷、碳酸钾（potash)在内的一种或多种一级营 养素。在一特定实施例中，肥料是磷肥，如磷酸二氢铵（MAP)、磷酸氢二铵（DAP)、过磷酸钙 (singlesuperphosphate)、三过磷酸妈或上述的组合。
[0024] 根据目标植物的需要，肥料还可包括一种或多种二级营养素，诸如，例如钙、硫磺 和镁，以及/或一种或多种微量营养素，诸如，例如锌、锰、铁、铜、钼、硼、氯、钴和钠。
[0025