一种脲甲醛缓释肥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及脲甲醛缓释肥技术领域，尤其是一种脲甲醛缓释肥及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 脲甲醛缓释肥是由于脲甲醛中氮元素的缓释效果的优异性被发现，使得脲甲醛被 大量作为缓释肥原料利用，进而出现了大量的关于脲甲醛缓释肥的技术方案;如专利号为 201010268404.0的《硝态脲甲醛肥料的制备方法》其公开了首先在反应釜中加入热水，升温 至65°C，加入尿素，搅拌溶解后用20 %NaOH调pH值至8.6~8.8，再加入甲醛，甲醛、尿素重量 份比例为1:1.8,温度上升至85°C，恒温20~30分钟，然后在80°C左右保温喷入计算配方NPK 原料的造粒机机底料中添加硝态氮肥，脱水制造成粒，干燥冷却筛选后成品。使得获得的硝 态脲甲醛肥料具有含氮量高、氮素供给具有速效和缓效的作用，减少了淋损失、挥发，提高 了利用率;再如专利号为200910018209.X的《硒脲甲醛滚筒造粒复合肥及其生产方法》公开 了在复合肥料中加有硒脲甲醛组成后，不仅能生产出富含硒的农产品，且由于硒脲甲醛中 的氮素和硒元素是螯合的，具有一定的缓释功能，因此肥效时间长，能够提供农作物产量； 复合肥在生产的过程中冷却过程采用循环冷却，使得肥料颗粒充分冷却，加上硒脲甲醛的 粘合性可使复合肥产品颗粒硬度高，在生产中引入水分少，无需烘干，大大节约了能源。
[0003] 尽管如此，现有技术中的脲甲醛缓释肥中的氮含量和氮的缓释效果依然难以长时 间的满足作物生长需求，虽然其能够对施入的复合肥起到缓释功能的作用，但其缓释的长 效性以及其氮含量依然难以确保满足农作物的生长需求;并且，现有技术中的缓释肥的生 产技术也难以全面的满足农作物用肥领域的需求，鉴于此，本研究者经过将羟基乙酸与氨 气反应的原理进行分析，并结合羟基乙酸与脲甲醛的作用的把握，将羟基乙酸、氨气在催化 剂三氧化二铝存在的环境下，经过一定的配比关系，使得其含有多种结构的脱水氨解产物， 并在羟基乙酸的加入下，使得其处理酸性状态下，再将脲甲醛加入混合后，处理至熔融态， 不仅能够增大其中的氮元素含量，而且还能够使得脲甲醛与羟基乙酸或者其与氨气进行脱 水氨解后的产物进行作用，提高脲甲醛中的氮元素的缓释效果，并结合制备工艺以及磷石 膏、肥料的加入，使得制备的脲甲醛缓释颗粒表面具有由颗粒内部向外部延伸的多个不同 规则的气孔，方便颗粒肥中的养分缓释，提高颗粒肥的缓释效果，延长肥效时间，提高农作 物产量，为脲甲醛缓释肥制备领域提供了 一种新思路。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种脲甲醛缓释肥及其制 备方法。
[0005] 具体是通过以下技术方案得以实现的：
[0006] -种脲甲醛缓释肥，其原料成分以重量份计为磷石膏10-20份、肥料50-70份、脲甲 醛10-20份、羟基乙酸3-7份、氨气0.5-1份、三氧化二铝0.01-0.03份。
[0007] 所述的原料成分以重量份计为磷石膏15份、肥料60份、脲甲醛15份、羟基乙酸5份、 氨气0.8份、三氧化二铝0.02份。
[0008] 所述的磷石膏为新鲜磷石膏、半水磷石膏中的一种或者两种的混合物。
[0009] 所述的脲甲醛缓释肥的制备方法，包括以下步骤：
[0010] (1)将羟基乙酸置于反应器中，并向其中通入氨气和加入三氧化二铝，将其温度调 整为360-400°C，控制反应器中的压力为2-3MPa，待反应时间达到20-30min后，调整温度为 常温，并向其中加入脲甲醛搅拌均匀，再采用温度为40_50°C处理20-30min后，待用；
[0011] (2)将磷石膏置于造粒机中造粒，并在造粒完成后，将其置于温度为40-50°C的环 境中处理1-2h后，再将其过筛处理，使得获得的磷石膏颗粒为30-50目，再将其送入喷浆包 裹机中，待用；
[0012] (3)将步骤(1)获得的物料置于熔融炉中处理成熔融态，并将其均分为5等份，得到 脲甲醛混合浆;并将肥料置于熔融炉中处理成熔融态，将其均分为5等份，得到肥料浆;再采 用脲甲醛混合浆与肥料浆交替喷洒在步骤(2)获得的磷石膏颗粒表面，直至将脲甲醛混合 浆与肥料浆喷洒完，即可。
[0013] 所述的步骤(3)，其在喷洒一层脲甲醛混合浆后，冷却至常温之后，向其表面喷洒 占磷石膏颗粒重量1%的水分后，再采用肥料浆喷洒，在肥料浆喷洒完成后，立即采用脲甲 醛混合浆喷洒。
[0014] 所述的冷却至常温，其冷却时间为< 3s。
[0015] 所述的步骤(3)，其在喷洒完脲甲醛混合浆和肥料浆后，其还包括烘干步骤。
[0016] 所述的烘干步骤，其是将脲甲醛混合浆与肥料浆喷洒完获得的颗粒置于温度为 80-90°C中烘烤处理10_20min，再按照降温速度为5°C/min进行烘烤10-12min后，即可。 [0017]本发明的发明原理是将羟基乙酸与氨气在三氧化二铝作为催化剂的条件下，经过 控制其反应温度以及压力和反应时间，使得羟基乙酸与氨气发生脱水氨解反应，使得其在 溶液中形成以下结构式：
[0018] NH2CH2CONH 2
[0019] 再结合上述结构式的存在环境下，将脲甲醛加入其中，使得脲甲醛与上述结构式 中的成分发生一定的作用，进而提高脲甲醛缓释肥中的氮元素的含量，提高缓释肥中的脲 甲醛的品质，并且上述结构中氧氮键极易发生断裂，形成铵根离子后，被作物所吸收，并随 着施肥入土壤中的时间的延长，碳氮键逐步被微生物分解断裂，使得其形成无机铵后，被作 物吸收利用，进而达到了长效缓释氮肥的功效，并且结合上述溶液的处理，以及脲甲醛加入 到其中混合后，使得脲甲醛的分散性得到改善，并且脲甲醛与上述结构式的化合物以及未 反应完全的羟基乙酸之间发生键能作用，使得缓释肥的品质得到提高，提高了缓释肥缓释 效果，尤其是使得脲甲醛缓释肥中的冷水可溶性性氮元素的量达到50%，热水可溶性氮达 到了95%以上，并且热水可溶性氮的溶解量是随着温度的不断变化逐步提升的，使得其满 足在微生物分解利用过程中，根据微生物对其分解阶段不同，其所采用的生物能的变化，使 得上述脲甲醛缓释肥中的氮元素得到逐步的分解利用，提高了缓释肥缓释的效果，并结合 羟基乙酸的加入以及氨气与羟基乙酸反应后的结构式与脲甲醛的混合，使得脲甲醛中的氮 元素的缓释周期得到了延长，使得在对氮元素进行利用的过程中，其先将羟基乙酸与氨气 反应获得的脱水氨解产物，确保了颗粒肥在缓释过程中不会快速的形成粉末，避免了颗粒 肥中的养分快速散失的缺陷，降低了脲甲醛缓释肥中的损失率。
[0020] 上述的肥料为含有氮磷钾元素的复合肥，例如:浙江山下湖珍珠集团股份有限公 司提供的氮磷钾复合肥;戴威农业科技发展股份有限公司提供的氮磷钾复合肥的制备方法 制备的氮磷钾复合肥;贵州西洋肥业有限公司提供的高氮硫基氮磷钾复合肥的生产方法生 产的氮磷钾复合肥；中国-阿拉伯化肥有限公司提供的硝基氮磷钾复合肥的制备方法制备 的氮磷钾复合肥；山东红日阿康化工股份有限公司提供的一种脱氟硫基氮磷钾复合肥的生 产方法生产的氮磷钾复合肥;戴威农业科技发展股份有限公司提供的氮磷钾复合肥的制备 方法制备的氮磷钾复合肥;贵州中华开磷化肥有限公司提供的植物专用复合肥，如制备磷 酸二氢钾联产芝麻专用复合肥的方法制备的氮磷钾复合肥等。
[0021] 与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
[0022] 本发明是通过将脲甲醛缓释肥采用磷石膏