[發明專利]可分散硫肥顆粒

在審

• 申請號: 201710931148.0
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN107686437A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 埃里克·佩德森
• 申請（專利權）人: 硫磺溶解股份有限公司
• 主分類號: C05G5/00
• 分類號: C05G5/00;C05D9/00;C05G3/00;C05G3/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 劉明海,周瑞

本申請是國際申請日為2010年4月16日，中國國家申請號為201080016931.0，發明名稱為“可分散硫肥顆粒”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及單質硫肥，更具體而言，涉及用于生產可分散單質硫肥顆粒的組分和方法。

背景技術

在農業科學領域中，一般都知曉施用硫肥可提高作物產量及質量，且關于作物對氮的利用還具有積極影響。氮的利用又與蛋白質合成、細胞復制、光合作用和抗病性相關。

然而，越來越嚴格的空氣污染法規和二氧化硫排放的減少已導致農用土壤中硫缺乏更加常見，從而提高了對含硫肥料的需求。

一般來說，硫粉由于難以處理而很少用作農業肥料，且硫磺粉塵對眼睛產生刺激。而且，硫磺粉塵在處理設備中具有爆炸的危險，且與顆粒狀肥料產品混合時分離。

因此，現場應用中使用的大多數農業肥料被制成微粒，以緩解以上弊端。微粒產品容易處理而不會生成過多粉塵，且與其它微粒產品混合時分離較少。

在傳統上，硫以單質硫、硫酸銨、硫代硫酸銨、硫酸氫銨、硫化物或硫酸鈣(石膏)的形式加以應用。

由于單質硫肥產品的濃度高，具有更低的運輸成本、處理成本和儲存成本，因此比硫酸鹽產品具有更好的經濟效益。當與其它營養素產品混合時，高濃度肥料產品還具有更好的靈活性。單質硫產品的主要缺點是其氧化成植物可利用的硫酸鹽的速度慢，往往需要從施用時起數年時間。

單質硫肥的效力取決于其氧化為植物可利用的硫酸鹽形式的速度。在土壤中，氧化為硫酸鹽是涉及細菌種類如硫桿菌的微生物過程。該反應的速度受到土壤和環境因素以及肥料產品的物理和化學特性極大的影響。硫的氧化通常是表面反應。因此，每單位時間內產生的硫酸鹽的量是當下單質硫的總表面積的函數，而不是其質量的函數，因此硫微粒大小對氧化速度有很大影響。

肥料產品對氧化速度有實質影響的兩個物理屬性為：在施于土壤上或土壤中后自肥料顆粒分散的程度以及分散后的硫微粒的尺寸，較小微粒比較大微粒氧化更快。

為使硫能更好地分散，一些單質硫產品利用熱法將硫和膨潤土混合，該熱法在生產階段中使用熔融硫磺。在施用時，膨潤土用于吸水且使微粒分裂或分散。事實上，微粒并不易于分散成微細粒子，且硫氧化的進展速度很慢。這是由于在生產階段中熔融的疏水硫磺涂覆在粘土微粒上防止與水接觸。

因此，包含如下肥料的顆粒狀單質硫是有利的，該肥料的營養含量高，且在土壤上或土壤中接觸到水時快速分散為精細分裂的微粒，例如亞30微米的微粒。

迄今已提出不同的產品和方法。例如，美國專利4,133,669涉及一種用于將單質硫和膨潤土的混合物制粒以生產可水降解的小粒的方法，該方法包括：在高溫下將干燥膨潤土粉末加入到熔融硫磺中以得到熔融的硫磺-膨潤土混合物，制成該混合物的熔滴，在低于硫磺-膨潤土混合物凝固點的溫度下提供液體肥料冷卻劑，將熔滴加入到該冷卻劑中，使熔滴在足以使熔滴退火形成小粒的足夠長時間內通過冷卻劑，并且將退火后的小粒從冷卻劑中取出。

此外，美國專利4,330,319涉及一種通過將尿素和熔融硫磺混合得到熔融混合物并將該熔融混合物凝固得到均質的固態微粒尿素硫肥的尿素硫肥生產方法，其中，硫的粒度小于大約100微米。該方法包括：在高于熔點的溫度下使熔融尿素和熔融硫磺穿過混合裝置，利用充足添加的熔融硫磺得到分散在尿素中的細碎的硫，以制備所述尿素硫肥；橫跨所述混合裝置保持至少大約200kPa的壓降以形成勻質的尿素硫熔化物；且通過造粒或凝聚使所述勻質的熔化物凝固。

此外，美國專利4,394,150公布一種微粒，該微粒通過以下制得：將熔融硫磺和膨脹粘土微粒的混合物穿過多個孔并進入水溶性電解質鹽的水溶液中，該水溶液保持在可將混合物有效冷卻到該混合物凝固溫度以下的溫度。

另外，美國專利4,569,859涉及一種用于將硫磺與膨潤土的混合物顆粒化以生產可水降解的小粒的方法，包括：將粉末狀的干燥膨潤土在一定溫度下加入到熔融硫磺中，得到熔融的硫磺-膨潤土混合物；形成該混合物的熔滴；在足夠低的溫度下采用氯化鈉、硫酸鈉、氯化鉀或硫酸鉀的淬火溶液以凝固所述硫磺-膨潤土混合物。

然而，美國專利5,571,303公布了另一種硫基微粒肥料，包括：均勻的硫分散體，以及選自硫酸銨、磷酸銨和其混合物中的至少一種。

此外，美國專利5,599,373涉及一種粒狀形式的農用硫基化學土壤改進劑或調節劑。該產品包括：硫磺粉(fly sulphur powder)，選自粘土、膨潤土、高嶺土及以上混合物的至少3％重量比的惰性化合物，以及至少0.5％重量比的潤濕劑。