[發明專利]一種人工腐殖酸尿素緩釋肥料的制備方法

在審

• 申請號: 202210089526.6
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114292145A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 楊帆;金永旭;袁月;程魁
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C05G3/40
• 分類號: C05G3/40;C05G3/80
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種人工腐殖酸尿素緩釋肥料的制備方法，它涉及一種緩釋肥料的制備方法。本發明的目的是要解決現有腐殖酸尿素肥料制備方法成本較高、產品質量不穩定，重金屬超標以及氮肥在農業中的大量流失對土壤和環境造成影響的問題。方法：一、制備含有人工腐殖質的固液混合產物；二、制備人工腐殖酸粉末；三、將人工腐殖酸粉末與尿素溶液混合，再反應，冷凍干燥，得到人工腐殖酸尿素緩釋肥料。本發明利用農業固廢生物質制備腐殖酸與尿素反應合成人工腐殖酸尿素緩釋肥料，提高了人工腐殖酸尿素中的氮含量，進而提高了尿素肥料的長效緩釋效果，同時也可以減少尿素肥料中的重金屬和雜質含量，提高使用效果。本發明可獲得一種人工腐殖酸尿素緩釋肥料。

技術領域

本發明涉及一種緩釋肥料的制備方法。

背景技術

人工腐植酸尿素肥料的合成技術對于工農業有機廢棄物的資源化利用，有著重要的作用。應用人工腐植酸技術及其相應的創新肥料加工工藝，可生產集綠色、高能、高效于一體的肥料產品，能有力促進綠色環保肥料產業的發展，適應我國現代農業和環保事業的需要。由于腐殖酸尿素能延長尿素中的氮元素在土壤中的保留時間，延長肥效，起到緩釋的作用，因此在長效緩釋尿素中得到廣泛應用。現有的腐殖酸長效緩釋尿素均通過礦物源(褐煤，風化褐煤，污水污泥等礦物質)經過活化處理得到礦物源腐殖酸(一般腐殖酸含量在40-50％)，再經過和尿素進行絡合反應造粒或噴涂包裹生產。目前研究中常通過機械混合法、溶劑法和熔融工藝等方法制備腐植酸尿素肥料，其中，熔融工藝是反應物在接觸最為完全的基礎上，更便于生產操作的。一般通過腐殖酸包裹法和簡單的摻混造粒法生產，嚴格的說是不屬于腐殖酸-尿素的定義，因為這種工藝生產的腐殖酸和尿素基本沒發生化學的絡合反應、酸堿中和反應、羰基親核加成反應和自由基反應。只是物理方法實現了腐殖酸和尿素的包裹和涂層的作用，主要有以下原因：礦物源腐殖酸與尿素絡合反應生成礦物源腐殖酸尿素，其水溶性較低；由于礦物質腐殖酸原料來源和生產加工工藝的不同，礦物源腐殖酸中的成分含量有很大差別，不單單是只有腐殖酸一種成分，還有可能含有黃腐酸和其它的重金屬成分。以礦物源(褐煤、風化褐煤，污水污泥等礦物質)為原料，經過堿等物質進行活化處理的腐殖酸中重金屬鉛、汞、銅等含量往往是超標的，這個作為肥料長期使用，對土壤重金屬積累和農作物重金屬含量超標都是有嚴重影響的，很難生產出高質量的農產品。然而，目前尚無技術和方法去除或消除礦物源腐殖酸中的重金屬成分。從農業固廢生物質中提取腐殖酸，更好的實現農業固廢資源再利用，并且對植物的生長調節起到重要作用。過量和不當施用氮肥會對農業土壤造成一系列問題，如氮利用效率低、環境污染、和人類健康風險。尿素作為一種氮源在許多作物生產系統中被廣泛使用，因為它的氮含量高。然而，尿素在土壤植物系統中的氮回收率很少超過施氮的50％。低氮素利用率的主要原因是淋濾、反硝化和揮發作用。因此，需要制備一種高效、綠色、緩釋、無污染的尿素肥料，來緩解農業和環境方面的需求。

發明內容

本發明的目的是要解決現有腐殖酸尿素肥料制備方法成本較高、產品質量不穩定，重金屬超標以及氮肥在農業中的大量流失對土壤和環境造成影響的問題，而提供一種人工腐殖酸尿素緩釋肥料的制備方法。

一種人工腐殖酸尿素緩釋肥料的制備方法，是按以下步驟完成的：

一、將生物質粉、活性助劑和水混合后放入反應釜中，控制反應釜升溫程序，生物質粉在高溫高壓條件下進行水熱腐殖化反應，再冷卻至室溫，得到含有人工腐殖質的固液混合產物；

二、將含有人工腐殖質的固液混合產物進行抽濾，去除固體，得到人工腐殖質液體；將人工腐殖質液體的pH值調節至1，再靜置，得到固體物質；以去離子水為清洗劑，對固體物質進行多次離心清洗至中性，再真空干燥，得到人工腐殖酸固體，再粉碎，得到人工腐殖酸粉末；

三、①、將尿素與水混合，再放入烘箱中熱解，得到尿素溶液；

②、將人工腐殖酸粉末與尿素溶液混合，再放入烘箱中反應，冷卻至室溫，得到人工腐殖酸尿素固體的前驅體；

③、將人工腐殖酸尿素固體的前驅體進行冷凍干燥，再粉碎，得到人工腐殖酸尿素緩釋肥料。