[發明專利]硫包衣尿素肥料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010140630.0
• 申請日: 2010-04-02
• 公開（公告）號: CN101805235A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 谷佳林;徐秋明;劉寶存;鄒國元;楊宜斌
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院
• 主分類號: C05G3/08
• 分類號: C05G3/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及尿素肥料領域，特別是涉及一種硫包衣尿素肥料及其制備方法。

背景技術

自從1961年美國的TVA采用硫包衣技術制作緩控釋氮素肥料至今，硫包衣尿素 已經歷了四十多年的發展歷程，技術日趨成熟。硫包衣肥料不僅可以使肥料達到緩效 的目的，同時硫也是作物需要的第四大營養元素。目前加拿大、美國、日本、中國等 國家都開發出了各具特色的硫包衣尿素產品，而隨著世界范圍內化肥用量的逐年增加， 硫包衣緩釋肥料的用量也在穩步增長，美、日緩釋/控釋肥料的消費平均年增長率約為 4％～5％。90年代初美國非農業市場特種肥料的市場容量為1.61億美元，其中包硫尿 素肥料的市場份額為26％，農業市場特種肥料的市場容量為1400萬美元，市場需求 促進了包硫尿素的快速發展。(許秀成，王好斌，李菂萍，包裹型緩釋/控制釋放肥料 專題報告，磷肥與復肥，2000，15(6)：7-12)。

自從1961年美國田納西流域管理局(TVA)在1～7kg/h的裝置上開展了包硫 尿素肥料的(SCU)小試研究，并將SCU稱為控制釋放肥料(武志杰，緩釋/控釋肥 料原理與應用，北京：科學出版社，92)以來，硫包衣肥料經四十多年的發展，包衣 技術日趨成熟。據文獻報道，包硫尿素是國外生產量最大的緩效尿素(張文輝，段平， 谷守玉，緩效多營養包硫尿素的試驗研究，化工生產與技術，2000，7(4)，16-19)， 其主要技術原理是用熔化的硫磺包裹被預先加熱的肥料顆粒，通過包衣實現肥料養分 的緩慢可控。其加工過程一般是將硫在156℃以上熔化后噴涂于肥料顆粒的表面作為 包膜，隨后用密封劑噴涂封住包膜上的裂縫，最后是第三個涂層防止粘結。土壤水分 含量、干濕交替、生物活動和運輸及施用過程中對膜的磨損都會影響肥料養分的釋放 (Raban?S?and?Shaviv?A.Controlled?Release?Characteristics?of?Coated?Urea?Fertilizers.In： proceedings?of?22nd?Int?Symposium?on?Controlled?Release?of?Bioactive?Materials， 105-106，Seattle?maugust，1995)，其緩控性能不僅取決與硫包衣的好壞，而且受到外 層密封劑的影響。1974年McClellan借助掃描電鏡(SEM)研究了SCU的結構。他 觀察到包膜層是由斜方硫和聚合硫的混合物所組成，包膜時加熱歷程不同，硫結構各 異，影響釋放性能，附加密封層能將包硫層的不良影響減至最小(Mclellan?G?H，Scheib R?M.Advances?in?Chemistry?Series，1974，140：18-32)。許秀成等也利用SEM觀察粒 狀尿素橫截面發現一粒尿素是由若干塊晶體堆砌而成，在放大40倍下，尿素粒子表 面是凹凸不平(許秀成，王好斌，李藥萍，包裹型緩釋/控制釋放肥料專題報告，磷肥 與復肥，2000，15(6)：7-12)。所以單獨使用熔硫很難將肥料包裹嚴密，在硫包衣層 外加包封閉層是十分必要的。關于封閉劑的研究國外已有少量相關報道，我國在這方 面起步較晚，相關研究報道較少。目前生產中較多采用的封閉層多為石蠟等物質，這 些物質雖然價格低廉，但封閉性能不佳，肥料養分釋放特性不穩定。采用包硫層外加 包聚合物層雖然肥料的緩控性能大大提高，但由于此類封閉劑材料價格偏高，而且肥 料須經二次噴涂包衣，所以生產成本較高，使得此類緩控肥的推廣應用受到了很大的 限制。因此在硫包衣尿素生產過程中急需研制價格低廉、應用方法簡便、緩控性能穩 定的硫包衣尿素封閉劑。

發明內容

本發明的目的是提供一種硫包衣尿素肥料及其制備方法。

本發明提供的硫包衣尿素肥料，其制備方法包括如下步驟：

1)將硫磺加熱至150℃后，在10MPa壓力下噴到預熱至66℃的尿素顆粒表面， 得到硫包衣的尿素顆粒；

2)將封閉劑和滑石粉混勻后，包裹在所述步驟1)得到的硫包衣的尿素顆粒表面， 干燥，得到所述硫包衣尿素肥料；所述封閉劑由封閉劑組分a和封閉劑組分b組成； 所述封閉劑組分a為脲醛樹脂，所述封閉劑組分b為氯化銨、過硫酸銨、檸檬酸、六 甲基四銨和硫酸鋅組成的混合物。

所述步驟1)中，所述硫磺與所述尿素的質量份數比為10-35∶65-90，優選20∶ 80、10∶90或35∶65；