[發明專利]一種空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥的方法

有效

• 申請號: 201410120780.3
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103880549A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 楊金龍;張小立;席小慶
• 申請（專利權）人: 清華大學;河北勇龍邦大新材料有限公司;遠建工業化住宅集成科技有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G5/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

技術領域

本發明屬于低成本高緩釋性能的化肥領域，特別涉及一種空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥的方法。

背景技術

調查表明，目前我國耕地面積占全球的7%，化肥使用量卻占全球的35%?；实倪^量施用帶來農田系統中的損失還會引起水體富營養化、大氣溫室效應(N₂O、CH₄、CO₂)。這種施用化肥產生的面源污染在不少地區已經相當嚴重,如太湖地區、珠江水系等水體富營養化問題已引起國家和當地政府的高度重視,農田排放的N₂O、CH₄溫室氣體也引起國際輿論的強烈關注,如不采取有效的措施,后果將更為嚴重。

此外，化肥的利用率太低,會造成超量施肥,使土壤的物理性質不斷惡化,這樣將會影響農作物的產量和質量的提高。同時，超量施肥也造成肥料的大量浪費。

緩釋化肥的研究已經有幾十年的歷史，脲醛緩釋化肥是其中一種。從文獻看來，關于脲醛化肥研究歷史也較長，但其緩釋性能達到一定極限值，對于一些要求緩釋期更長的作物仍然難以滿足要求。

發明內容

本發明以清華大學和河北勇龍邦達新材料有限公司開發的煤矸石空心陶瓷微珠或粉煤灰空心陶瓷微珠（中國發明專利：200910131051.7）為附載材料，對高度溶解的尿素通過吸附進行附載（空心微球的比表面積大于3.25m²/g，具有較好的吸附性能），然后對空心陶瓷微珠內附載化肥進行加成及縮合。由于空心陶瓷微珠的調控輸入和輸出效應及脲醛本身的緩釋效果相疊加，從而獲得緩釋期更長的空心陶瓷微珠附載脲醛化肥，該法工藝簡單，可規?；a。

本發明的目的在于提供一種緩釋期更長的、低成本的、可工業化規模的煤矸石空心陶瓷微珠或粉煤灰空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥生產工藝。使用工業廢棄物煤矸石或粉煤灰而制備的空心陶瓷微珠（圖1、圖2）為原料，利用其較好的吸附性能將尿素濃溶液通過吸附而附載，然后將其附載的尿素進行加成及縮合反應，從而形成緩釋期更長的化肥。

一種空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥的方法，其具體步驟如下：

（1）將空心陶瓷微珠、化肥和甲醛按比例稱量備料

（2）將化肥溶解于水中，配置成飽和溶液；

（3）將空心陶瓷微珠加入步驟（2）所得飽和溶液中，將所述飽和溶液全部吸附，從而進行化肥附載；

（4）在經步驟（3）處理的附載了化肥的空心陶瓷微珠中加入甲醛，使得空心陶瓷微珠所附載的化肥進行加成及縮合反應，獲得具有雙重緩釋效果的空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥。

所述空心陶瓷微珠為煤矸石空心陶瓷微珠或粉煤灰空心陶瓷微珠。

所述化肥為氮肥、速效氮肥和含有氮肥的復混肥中的一種或多種。

所述化肥為尿素。

步驟（1）中所述空心陶瓷微珠和化肥的質量比為（1：2）～（5：4）。

步驟（1）中所述甲醛和化肥的摩爾比為1：（1～1.80）。

步驟（2）中所述化肥的溶解溫度為35℃。

步驟（3）中所述進行化肥附載的附載時間為0.5min～10min。

本發明的有益效果為：

本發明中煤矸石空心陶瓷微珠及粉煤灰空心陶瓷微珠為清華大學和河北勇龍邦大新材料有限公司自主研發（中國發明專利：200910131051.7），利用其較好的吸附性能附載尿素，并通過進一步合成反應，獲得緩釋期更長的緩釋化肥。該方法成本低，適用廣。

附圖說明

圖1和圖2分別為不同比例尺下的本發明所使用的空心陶瓷微珠的形貌圖。

具體實施方式

本發明提供了一種空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥的方法，下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。

實施例1

稱取6g的煤矸石空心陶瓷微珠和5g的無為縣花卉肥料廠生產的HF18速效氮肥顆粒，將該速效氮肥于35℃最大程度溶解于水中，配置成飽和溶液。將空心陶瓷微珠逐漸投入所得速效氮肥飽和溶液中，并保持2分鐘，將飽和化肥溶液全部進行附載于空心陶瓷微珠中（沒有殘余溶液）。按速效氮肥中尿素和甲醛的摩爾比為1：1，稱取甲醛，將已負載全部速效氮肥飽和溶液的空心陶瓷微珠加入甲醛中，進行加成及縮合反應，使得在空心陶瓷微珠中合成脲甲醛成分，從而獲得煤矸石空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥22.9g，所得煤矸石空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥能夠將肥效緩釋期延長20%。

實施例2

稱取6g的煤矸石空心陶瓷微珠和5g的無為縣花卉肥料廠生產的HF18速效氮肥顆粒，將該速效氮肥于35℃最大程度溶解于水中，配置成飽和溶液。將空心陶瓷微珠逐漸投入所得速效氮肥飽和溶液中，并保持2分鐘，將飽和化肥溶液全部進行附載于空心陶瓷微珠中（沒有殘余溶液）。按速效氮肥中尿素和甲醛的摩爾比為1.4：1，稱取甲醛，將已負載全部速效氮肥飽和溶液的空心陶瓷微珠加入甲醛中，進行加成及縮合反應，獲得煤矸石空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥20.7g，所得煤矸石空心陶瓷微珠附載脲醛緩釋化肥能夠將肥效緩釋期延長20%。