[發明專利]石膏球磨制備用作肥料的尿素石膏的方法

無效

• 申請號: 201010130179.4
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101798240A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 鄧躍全;董發勤;許春鳳;解忠雷;何江洪;付鵬
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C05C9/00
• 分類號: C05C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種肥料，涉及一種石膏球磨制備用作肥料的尿素石膏的方法。屬于新能源與高效節能技術中的新型資源綜合利用和節能技術及產品領域。該產品尿素石膏主要用作農用氮肥，具有良好的緩釋作用，可用作緩釋肥料，也可用作制備控釋肥料的原料，能有效提高肥料利用率，增加糧食產量，減少氮的排放，降低其對水的富營養化污染。

背景技術

尿素是世界范圍內的生產量、銷售量和施用量最大的氮肥品種，但由于很多地區施肥方式不當，以及氮素的淋失、揮發、滲透和固定等作用，造成氮肥利用率僅為20～35％，低的肥料利用率不僅造成巨大的經濟損失，還會對江、河、湖泊等水體造成嚴重的富營養化污染。

緩控肥料由于具有肥料利用率高、環境友好、可實現一次性大量施肥和提高農作物品質和產量等優點，已成為各類肥料中極具發展前途的研究方向。目前尿素緩釋肥料按生產技術可以分成兩類：一是包膜尿素，在尿素外部包裹一層有機聚合物，減緩或降低尿素分子的溶解速率。二是改性尿素，尿素與有機化合物經縮合反應生成微溶性含氮化合物，遇水后能慢慢水解再還原成尿素，如脲甲醛、異丁叉二脲等。這兩類緩釋肥料生產工藝復雜，成本高，其價格為常規肥料高3～5倍以上，其次還會造成二次污染。

尿素石膏為4分子尿素取代石膏中結晶水所得的化合物，分子式為CaSO₄·4CO(NH₂)₂，其含氮量為21％，與硫酸銨相當。尿素石膏溶解度較低，30℃時，水中的溶解度為3.67g，為尿素的3.5％，因此尿素石膏的溶解和養分釋放速率遠遠小于尿素，具有良好的緩釋作用，是一種高效優質的緩釋氮肥。

尿素石膏由于其本身較低的溶解度，不需包膜或改性，即可緩慢的釋放出尿素，是既能滿足作物各個生長階段的需要，又不會因為濃度過高而引起燒苗，還能提高肥料利用率，降低氮素的損失，增加作物產量，減輕環境污染。

現有技術中，合成尿素石膏一般有兩種方法，即冷卻析出法和熔融法。冷卻析出法是在燒杯里取20mL室溫下的尿素飽和水溶液，添加8克尿素，在水浴中加熱至80℃，攪拌使之完全溶解。向此溶液內添加5克二水硫酸鈣(石膏)粉末，并攪拌。加熱到80℃并保持一段時間后徐徐冷卻，使幾小時后降到室溫，放置一夜后過濾，用酒精洗滌。工業上則使尿素與石膏于熔融狀態下反應1小時，即可制得尿素石膏。

現有技術制備尿素石膏存在的缺點和不足：

(1)冷卻析出法是在尿素的過飽和溶液中加入少量的石膏，雖然制得了尿素石膏，相對于尿素的消耗而得的產率低。反應時間長，需加熱，工序復雜，投資大，耗能大，產能低；

(2)熔融法制備尿素石膏，不僅反應溫度高，能耗大，而且對設備要求苛刻，投資大，難以實現大規模生產。

石膏資源包括磷石膏、脫硫石膏和天然石膏等，中國石膏資源總保有儲量礦石576億t，年開采量3000萬t，均居世界第一。磷石膏是以磷礦粉為原料濕法生產磷酸時所排放的工業固體副產物，其主要成分是二水硫酸鈣，含量在90％左右，磷石膏呈酸性，pH值一般在1～4.5，且含有作物生長所需的磷、硫、鈣、硅、鋅、鎂、鐵等養分，可以代替石膏改良堿土、花堿土和鹽土，改良土壤理化性狀及微生物活動條件，提高土壤肥力，磷石膏還可作為硫肥和鈣肥使用，目前，世界排磷石膏約15億噸，我國年排5000萬噸，我國累積堆放數億噸，全球磷石膏利用率4.3～4.6％，我國為2％～3％；脫硫石膏是火電廠煙氣脫硫產生的工業副產物，預計我國2010產量為2000萬噸，如火電廠全部實現脫硫，年產量可達4000萬噸，目前累積堆放過億噸，其主要成分是二水硫酸鈣，含量大于90％，而天然石膏二水硫酸鈣含量一般在70～80％，加之磷石膏和脫硫石膏是急待利用的工業廢渣，因此磷石膏和脫硫石膏得綜合利用更有經濟、環境和社會意義。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術中的不足，以石膏(包括磷石膏、脫硫石膏、天然石膏)和尿素為原料，通過球磨的方式，提供一種工藝簡單、投資小、速度快、產量高、能耗小、成本低的石膏球磨制備用作肥料的尿素石膏的方法。

本發明的內容是：一種石膏球磨制備用作肥料的尿素石膏的方法，其特征之處是包括下列步驟：