一种高氮悬浮型液体肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农用肥料技术领域，具体涉及一种高氮悬浮型液体肥料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 农作物的生长越来越依赖化肥，其作用也日益突出。随着现代农业设施的发展， 喷、滴、灌等施用技术开始在全国推广应用，与之配套的水溶肥逐渐被关注。同时，目前存在 氮肥、磷肥、复合肥产能过剩的情况，行业需要寻找出路，这又给水溶肥的快速发展带来了 新机遇。
[0003] 然而，2009年颁布的NY1107-2010标准严格限制了大量元素水溶肥，其中大量元 素成分水剂不低于500g/L，粉剂不低于50%，并含有一定量的中微量元素，这进而对大量 元素清液肥的研发提出了更高要求。虽然氮肥产能过剩，原料价格偏低，但配制清液肥常用 的尿素含氮量偏低，量多则会导致不稳定、易结晶的问题。为克服清液肥的上述缺陷，本领 域已研发了悬浮型液体肥料。
[0004] 理论上，悬浮型液体肥料较清液肥能更好地解决高氮配方的高氮量与结晶问题。 它较清液肥有以下优势：1)养分含量可大幅度提高；2)原料选择范围广，可选择低品级原 料，大大降低成本；3)配方灵活、易调整，易与中微量元素复合；4)在储运过程中不易出现 结晶；5)可与杀虫剂、杀菌剂、除草剂等混用，并混合均匀；6)省时省工，节省运输费、管理 费等等。
[0005] 然而，实践中，悬浮型液体肥料在我国的研究基本上是空白，市场上也不多见，这 是由于它面临较多技术问题需要克服，如出现沉淀、析水分层等问题。目前，由于液体肥料 登记标准并未对悬浮型液体肥料给出具体登记说明，尤其沉积分层比例，这容易使不合格 产品进入市场。若借鉴农药悬浮剂，则允许高浓度悬浮型液体肥料在一定时段内出现一定 比例的沉积分层，且具流动性，最终不影响农民使用。
[0006] 若要使悬浮型液体肥料性能稳定，则要防止沉淀、解决分层。对于该问题，现有技 术中通常使用增稠剂增加体系粘度，防止颗粒下沉，但仅靠添加增稠剂并不能完全解决体 系稳定性问题。也可使用粘土矿物，但是其存在黏度贡献率低且要求放置时间不能过长的 缺陷。中国专利200910192150. 6公开了一种悬浮型液体复合肥料及其制备方法，其采用纤 维素类，4~12%的羟乙基纤维素，该方案纤维素加入比例大、成本高，且最终产品稳定性 不佳。中国专利201410208635. 0公开了一种悬浮剂及利用悬浮剂解决高浓度液体肥料分 层的方法，其中使用黄原胶、聚谷氨酸、活性粘土比为2 :3~5 :8~10组成复合悬浮剂，以 提高粘度，但该方案未利用表面活性剂的分散性能。另外，上述两个发明中悬浮体系中固体 颗粒较多，不利于悬浮型液体肥料在储存过程中保持良好的稳定性。
【发明内容】
[0007] 为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明通过采用合理配方和工艺，提供了一种 稳定、均一的高氮悬浮型液体肥料，其不但含有多种大量元素与微量元素，可为作物生长提 供全面的营养元素；而且可长时间保持稳定，不分层、不沉淀，制备工艺简单且成本效益高。
[0008] 具体而言，本发明提供了一种高氮悬浮型液体肥料，按重量百分比计，其包含 50~80%的饱和母液和20~50%的固液混合物，其中所述饱和母液包含腐植酸钾0~6 重量份、氮肥20~50重量份、钾肥5~20重量份、水5~30重量份；所述固液混合物包含 磷肥5~20重量份、微量元素原料0. 2~1重量份、水70~100重量份、助剂5~26重量 份，其中所述助剂包含分散剂、润湿渗透剂、展着剂、填料、消泡剂、防冻剂和增稠剂。
[0009] 本发明通过采用特定比例的原料配制了高浓度液体肥料配方，不但包含多种大量 元素与微量元素，为作物生长提供全面的营养元素，而且本发明的液体肥料稳定性、均一 性、流动性优异，可保持长时间不分层、不沉淀，从而提高液体肥料的成本效益。
[0010] 其中在所述饱和母液中，所述氮肥选自尿素和尿素-硝铵溶液，优选为尿素-硝铵 溶液（其中尿素：硝酸铵：水=47:37:16);所述钾肥选自硝酸钾、硫酸钾、氯化钾和磷酸二 氢钾中的一种或多种，优选为硝酸钾和氯化钾；
[0011] 其中在所述固液混合物中，所述磷肥选自磷酸二氢钾、磷酸一铵、磷酸二铵和聚磷 酸铵中的一种或多种，优选为磷酸一铵和聚磷酸铵；所述微量元素原料选自硫酸锌、硫酸亚 铁、硼酸、硼砂、钼酸铵、硫酸锰、硝酸锰和硝酸铜中的一种或多种，优选为硼酸和硫酸锌的 组合。
[0012] 其中在所述助剂中，所述分散剂选自六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、YUS-EP60P、 YUS-FS7PG、Agrilan752、EthylanNS-5001q、EmulsonAGTPUWLNOUK和MorwetD-425 中的一种或多种，优选为YUS-EP60P和六偏磷酸钠；
[0013] 所述润湿渗透剂选自YUS-A41B、YUS-A51G、YUS-Dl109S、ABS-NH4、渗透剂T、 YUS-EP60P、NP-10 和Morwet-EFW中的一种或多种，优选为YUS-EP60P;
[0014] 所述展着剂选自有机硅展着剂、ABS-Na、PVA、ADJ-81N和SF108中的一种或多种， 优选为有机硅展着剂；
[0015] 所述填料选自膨润土、娃镁土、凹凸棒土和娃藻土中的一种或多种，优选为娃藻土 和膨润土；粒径范围优选为5~25ym;
[0016] 所述消泡剂为磷酸三丁酯、辛醇和有机硅消泡剂中的一种或多种，优选为磷酸三 丁酯；
[0017] 所述防冻剂选自丙三醇、聚乙二醇、乙二醇中的一种或多种，优选地乙二醇；
[0018] 所述增稠剂选自阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、黄原胶、白炭黑和膨润土中的一种或 多种，优选为黄原胶和膨润土。
[0019] 本发明通过对各种肥料和助剂进行选择，有利于配制出更加稳定、均一的液体高 氮型肥料配方。
[0020] 优选地，本发明的所述液体肥料中，所述饱和母液包含腐植酸钾2~5重量份、尿 素-硝铵溶液按溶质计30~45重量份（其中尿素：硝酸铵：水=47:37:16)、硝酸钾10~ 15重量份或者氯化钾10~15重量份，以及水10~20重量份。
[0021] 优选地，本发明的所述液体肥料中，所述固液混合物包含磷酸一铵或聚磷酸铵 10~15重量份、硫酸锌0. 1~0. 6重量份、硼酸0. 1~0. 4重量份、水80~95重量份、助 剂5~26份。
[0022] 基于所述助剂的总重量，所述助剂包含分散剂1~5重量份、润湿渗透剂0. 9~3 重量份、展着剂〇. 9~3重量份、填料1~5重量份、消泡剂0. 1~I. 1重量份、防冻剂1~ 8重量份、增稠剂0. 1~0. 9重量份。
[0023] 上述优选方案通过采用更加优选的配比获得表现出稳定性、均一性、流动性特别 优异的液体肥料，不仅为农民施肥节省了时间和劳动成本，而且由于其在储存过程中长时 间保持不分层、不沉淀，进一步节省了运输和管理成本。
[0024] 优选地，所述助剂为10~21份，基于所述助剂的总重量，所述助剂包含分散剂 2~4重量份、润湿渗透剂2~3重量份、展着剂1. 5~2. 4重量份、填料2~4重量份、消 泡剂0. 3~1重量份、防冻剂2~6重量份、增稠剂0. 2~0. 6份。
[0025] 该实施方案通过选择特定配比的助剂成分，可使得颗粒在悬浮液中均匀分散，悬 浮稳定性佳，同时具有良好的流动性。
[0026] 本发明所述的高氮悬浮型液体肥料由特定比例的各种原料配制而成，本领域技术 人员可以选择合适的方法实现其制备。但为了提供更简单的制备工艺和性能更优异的高氮 悬浮型液体肥料，本发明还提供了上述液体肥料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0027] 1)在高速搅拌情况下，于反应釜A中依次加入水、腐植酸钾、氮肥、钾肥，以制成饱 和母液；
[0028] 2)于反应釜B中依次加入7K、磷肥、微量元素原料、分散剂、润湿渗透剂、展着剂、 填料、部分消泡剂，持续高速搅拌混匀，之后再用超微研磨机研磨，以形成固液混合物；
[0029] 3)将反应釜A中的饱和母液与反应釜B中的固液混合物在高速分散机中充分混 匀，并加入增稠剂、剩余的消泡剂、防冻剂，以制备成所述悬浮液体肥料。
[0030] 本发明所述的方法利用悬浮助剂和超微研磨机、高速分散机的共同作用，不但简 化了制备工艺，而且获得的液体肥料稳定性、均一性、流动性优异，可保持长时间不分层、不 沉淀，从而提高液体肥料的成本效益。
[0031] 其中，搅拌器的转速为1000~2000转/分钟，搅拌时间为10~30分钟。
[0032] 其中，采用所述超微研磨机的研磨时间为10~40分钟，转速为1500~6000转/ 分钟，可有效减小粒径。
[0033] 本发明的所述方法中，所述超微研磨机将反应釜B中的原料研磨至颗粒呈以 下分布：10 % <10ym，80 %在10~50ym，10 % >50ym，且所述颗粒的粘度在500~ 3000mPa?s(随温度增大而减小）。
[0034] 本发明获得的液体肥料的固体颗粒百分比为10-50%。
[0035] 如悬浮体系中固体颗粒较少，则会降低颗粒间的粘黏性，影响粘度的有效增加；如 固体颗粒较多，则不利于悬浮型液体肥料在储存过程中的稳定性，易出现沉淀和分层。本发 明获得的液体肥料具有特定范围的固体颗粒百分比，使得本发明的悬浮型液体肥料既能保 持长时间不分层、不沉淀，而且避免了长时间放置后无法倾倒的现象。
[0036] 此外，本发明提供的高氮悬浮型液体肥料可为作物提供大量元素的同时还补充微 量元素、腐植酸钾，使作物促根抗逆、生长良好，而且其还可以与杀虫剂、杀菌剂、除草剂等 混用。
【附图说明】
[0037] 图1显示制备本发明的悬浮型液体肥料的一般方案。
【具体实施方式】
[0038] 以下实施例仅用于说明本发明，而不用来限制本发明的范围。
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