一种脲甲醛缓释肥及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及脲甲醛类肥料生产领域，具体涉及一种脲甲醛缓释肥及其制备方法。
【背景技术】
[0002]缓释肥料作为21世纪的最具潜力的肥料之一，目前国内外主要生产和使用的缓控释肥料大体分为三种类型:(I)物理障碍性因素控制的水溶性肥料，如包膜颗粒肥料和基质复合肥料；(2)微溶有机氮化合物，如脲甲醛、异丁烯环二脲和其它脲醛缩合物；(3)微溶性无机化合物，如金属磷铵盐、部分酸化磷酸盐等。缓释肥在土壤中分解释放缓慢，肥效期延长，利用率较高，因此在农业应用上，实现了一次性施肥，免除追肥工序，具有肥料用量减少，施用方便的优点，进而达到节肥、省工、增产的综合效益。
[0003]目前，脲甲醛作为最主要的控释和缓释肥之一，有着很长的研究应用和生产历史，脲甲醛肥料的分解主要是依靠生物的作用，因此，在现有技术中，脲甲醛中氮素的释放依赖于土壤性质的变化和外界条件，如生物活性、粘粒含量、pH、水份含量、温湿状态，进而使得脲甲醛中养分释放的供肥过程与农作物吸收的需肥规律不协调，进而可能造成苗期供肥不足，植物生长缓慢;或后期脱肥，影响产量品质。
【发明内容】
[0004]本发明为解决上述技术问题，提供一种氮素释放缓慢，释放速率相对可控的脲甲醛缓释肥，及其生产工艺简单、成本低的制备方法。
[0005]具体通过以下方案得以实现:
[0006]一种脲甲醛缓释肥，该脲甲醛缓释肥在土壤中，脲甲醛中氮元素含量C满足一级动力学方程C = CQ(e-l-kt)，其中，Co表示脲甲醛中氮元素的初始含量;t表示该脲甲醛缓释肥的施用月数;k表示系数，为0.16-0.25。
[0007]进一步的，该脲甲醛缓释肥所用的原料中尿素与甲醛的摩尔比为1.3-1.6:1。
[0008]其制备方法，包括以下步骤:
[0009](I)将甲醛与碱在温度为30_40°C下混合0.5-lh，获得多成分混合液；
[0010](2)将多成分混合液与尿素在温度为75-80°C下混合l_2h，获得脲甲醛液体；
[0011](3)将脲甲醛液体与助剂混合充分后，在造粒装置内直接喷浆造粒，再经干燥后，获得脲甲醛缓释肥。
[0012]所述甲醛与碱的质量比为50-500:1。
[0013]所述甲醛的溶液百分比浓度为35-45%。
[0014]所述的碱为烧碱。
[0015]所述烧碱的溶液百分比浓度为35-50%。
[0016]所述多成分混合液pH为7.0-8.4。
[0017]所述多成分混合液pH为7.6。
[0018]所述助剂为硼酸、腐植酸、羧甲基纤维素钠。
[0019]所述助剂的用量为脲甲醛液体重量的(0.3-0.4)%0。
[0020]本发明的有益效果
[0021]本发明制备工艺简单，能耗低，成本低，其氮的含量不受制备环境限制，产品质量稳定，缓释性能好，不易结块，降低设备损害率，不易挥发或流失，可提高肥料利用率15%。本发明的脲甲醛缓释肥在农业应用上，其氮素释放速率的影响因素小，基本处于可控状态，进而易于协调氮元素的供肥过程与作物需肥的规律，进而有利于作物的生长发育。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
[0023]实施例1
[0024]—种脲甲醛缓释肥是主要由下述原料摩尔比构成:甲醛:尿素= 1:1.3，其制备方法如下:
[0025](I)将溶液百分比浓度为35%的甲醛10kg与溶液百分比浓度为40%的烧碱2.5kg,在温度为35°C下混合0.8h，获得pH为7.0的多成分混合液；
[0026](2)将260kg的尿素加入多成分混合液中，在温度为75°C下混合2h，获得脲甲醛液体；
[0027](3)将0.12kg的硼酸(分析纯)加入脲甲醛液体中混合充分后，在造粒装置内直接喷浆造粒，在温度为100°C下干燥，获得脲甲醛缓释肥。
[0028]该脲甲醛缓释肥的总氮量为40.0%。
[0029]实施例2
[0030]—种脲甲醛缓释肥是主要由下述原料摩尔比构成:甲醛:尿素= 1:1.5，其制备方法如下:
[0031 ] (I)将溶液百分比浓度为45 %的甲醛50kg与溶液百分比浓度为50 %的烧碱Ikg，在温度为40°C下混合0.5h，获得pH为7.6的多成分混合液；
[0032](2)将150kg的尿素加入多成分混合液中，在温度为80°C下混合lh，获得脲甲醛液体；
[0033](3)将0.078kg的羧甲基纤维素钠(分析纯)加入脲甲醛液体中混合充分后，在造粒装置内直接喷浆造粒，在温度为80°C下干燥，获得脲甲醛缓释肥。
[0034]该脲甲醛缓释肥的总氮量为40.3%。
[0035]实施例3
[0036]—种脲甲醛缓释肥是主要由下述原料摩尔比构成:甲醛:尿素= 1:1.6，其制备方法如下:
[0037](I)将溶液百分比浓度为40%的甲醛150kg与溶液百分比浓度为35%的烧碱
0.3kg，在温度为30°C下混合Ih，获得pH为8.4的多成分混合液；
[0038](2)将480kg的尿素加入多成分混合液中，在温度为77°C下混合1.5h，获得脲甲醛液体；
[0039](3)将0.22kg的腐植酸加入脲甲醛液体中混合充分后，在造粒装置内直接喷浆造粒，在温度为70°C下干燥，获得脲甲醛缓释肥。
[0040]该脲甲醛缓释肥的总氮量为39.6%。
[0041]试验例I
[0042]四月初，将实施例1制备的脲甲醛缓释肥按每平方米土壤施用30g，并配施35g/m2的钾肥，覆土厚5cm，闲置8个月后，土壤中氮元素的含量为38.7%。
[0043]试验例2
[0044]8月中旬，将实施例2制备的脲甲醛缓释肥按每平方米土壤施用50g，覆土厚3cm，闲置8个月后，土壤中氮元素的含量为36.5%。
[0045]试验例3
[0046]10月下旬，将实施例3制备的脲甲醛缓释肥按每平方米土壤施用40g，并配施20g/m2的磷肥，覆土厚3cm，闲置8个月后，土壤中氮元素的含量为38.5%。
【主权项】
1.一种脲甲醛缓释肥，其特征在于，该脲甲醛缓释肥在土壤中，脲甲醛中氮元素含量C满足一级动力学方程C = Co(e-l-kt)，其中，Co表示脲甲醛中氮元素的初始含量;t表示该脲甲醛缓释肥的施用月数;k表示系数，为0.16-0.25。2.如权利要求1所述的脲甲醛缓释肥，其特征在于，该脲甲醛缓释肥所用的原料中尿素与甲醛的摩尔比为1.3-1.6:1。3.如权利要求1或2所述的脲甲醛缓释肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将甲醛与碱在温度为30-40°C下混合0.5-lh,获得多成分混合液； (2)将多成分混合液与尿素在温度为75-80°C下混合l_2h，获得脲甲醛液体； (3)将脲甲醛液体与助剂混合充分后，在造粒装置内直接喷浆造粒，再经干燥后，获得脲甲醛缓释肥。4.如权利要求3所述的脲甲醛缓释肥的制备方法，其特征在于，所述甲醛与碱的质量比为50-500:1。5.如权利要求3或4所述的脲甲醛缓释肥的制备方法，其特征在于，所述甲醛的溶液百分比浓度为35-45 %。6.如权利要求3或4所述的脲甲醛缓释肥的制备方法，其特征在于，所述的碱为烧碱。7.如权利要求6所述的脲甲醛缓释肥的制备方法，其特征在于，所述烧碱的溶液百分比浓度为35-50 %。8.如权利要求3所述的脲甲醛缓释肥的制备方法，其特征在于，所述多成分混合液pH为7.0-8.4。9.如权利要求8所述的脲甲醛缓释肥的制备方法，其特征在于，所述多成分混合液pH为7.6。10.如权利要求3所述的脲甲醛缓释肥的制备方法，其特征在于，所述助剂为硼酸、腐植物酸、羧甲基纤维素钠。
【专利摘要】本发明涉及脲甲醛类肥料生产领域，具体涉及一种脲甲醛缓释肥及其制备方法，该脲甲醛缓释肥所用的原料中尿素与甲醛的摩尔比为1.3-1.6:1，将甲醛与碱在温度为30-40℃下混合0.5-1h，获得多成分混合液，将其与尿素在温度为75-80℃下混合1-2h，获得脲甲醛液体后，加入助剂混合充分，在造粒装置内直接喷浆造粒，再经干燥后，获得脲甲醛缓释肥。本发明制备工艺简单，能耗低，成本低，其氮的含量不受制备环境限制，产品质量稳定，缓释性能好，不易结块，不易挥发或流失。
【IPC分类】C05C9/02
【公开号】CN105503279
【申请号】CN201510988380
【发明人】田娟, 杨杰, 周昌平, 陈文兴, 陈思帆, 王瑶, 虞江
【申请人】贵州省化工研究院, 贵州省五谷惠生态农业科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月24日