[發明專利]一種原位固化脲甲醛制備高強度聚磷酸鹽顆粒復合肥的方法

有效

• 申請號: 202210199722.9
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114605190B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 劉之廣;楊貴婷;張民;趙洪猛;陳琪;李澤麗;李明洋
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/40;C05G5/12;C05G5/30
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發明屬于肥料加工技術領域，公開了一種原位固化脲甲醛制備高強度聚磷酸鹽顆粒復合肥的方法。該方法中原位固化脲甲醛是將脲甲醛的預聚液直接噴灑至圓盤造粒的物料中，由于物料中含有強酸性的磷肥?磷酸脲，脲甲醛的預聚液在磷酸脲提供的酸性環境下發生固化反應成為脲甲醛；而將磷酸脲和尿素加熱反應生成多聚磷酸鹽，對肥料中的磷素起到了一定的緩釋作用，同時大幅度提高了顆粒肥料的強度。本發明通過對制備的顆粒肥料進行玉米盆栽和大田的應用試驗，結果表明該肥料可顯著降低鹽堿土壤的pH，提高土壤磷素供應強度，增加玉米產量，適于推廣與應用。

技術領域

本發明屬于肥料加工技術領域，涉及一種原位固化脲甲醛制備高強度聚磷酸鹽顆粒復合肥的方法，具體為一種以尿素、氯化鉀、磷酸脲和蒙脫土為原料制備高強度聚磷酸鹽顆粒復合肥料的方法。

背景技術

脲醛肥料(UF)是衍生自尿素和甲醛之間反應的長鏈聚合物，是目前使用的緩釋肥料的主要種類，也是圓盤造粒中常用的粘結劑。專利號CN201310252232.1公開了一種低甲醛脲醛樹脂-石膏-膨潤土基緩釋肥料的制備方法，通過將尿素和甲醛一次性投入反應容器中，開始加熱并攪拌，當溫度升至25℃時停止加熱，待尿素完全溶解后，用鹽酸或硫酸調pH值至4.0-5.0，反應10-20min，達到渾濁點后，用氫氧化鈉水溶液調pH至5.0～6.0，反應40-60min后，溫度緩慢降至40℃，用氫氧化鈉水溶液調pH至7.0-8.0，冷卻至室溫，得到乳白色膠狀物，再將其噴灑在圓盤造粒機中進行造粒。但在上述造粒過程中，脲醛懸浮液的酸堿不易調控，制備過程耗能多且脲醛懸浮液容易將噴頭堵塞，會造成一定的設備損失。

專利號CN201510126249.1提供了一種合成脲醛樹脂為粘結劑的粉狀氯化鉀造粒方法，通過使用尿素和甲醛溶液合成脲醛懸浮液，隨后將粉狀氯化鉀和輔助物質過篩細分，在圓盤造粒機中向粉狀氯化鉀和輔助物質混合物上緩慢噴加脲醛粘結劑，使肥料粉末逐步變成2～5mm的球狀顆粒，篩分后經轉鼓烘干；但其中應用的脲醛粘結劑也涉及酸堿不易調控，易堵塞噴頭的難題，且制備的肥料顆粒強度低，不利于運輸和施用。

專利號CN201910559090.0公開了一種以膨潤土、改性金屬硅酸鹽等原料制備用于增強肥料顆粒強度的增效劑的方法，但在肥料造粒過程中加入該肥料增效劑的會降低肥料的養分含量。專利號CN201210535114.7公開了一種水溶性脲醛膠、其制造方法及用其提高水溶性復混肥料顆粒強度的方法，其方法在于在造粒烘干篩分工藝之后，冷卻工藝之前，將水溶性的脲醛膠噴涂于肥料顆粒表面，但該肥料的顆粒強度也僅為20N左右，在運輸過程和施用過程中易破損。

此外，聚磷酸銨是一種緩釋磷肥，施入土壤后長鏈的聚磷酸根會逐漸水解為正磷酸根被植物吸收利用，可由磷酸脲和尿素加熱反應后得到。磷酸脲是一種pH為1-2的強酸性肥料，養分含量高達60％左右，特別適用于堿性土壤，能夠大幅度提高磷素利用率。專利CN201611122690.3公開了一種利用腐殖酸、磷酸脲、聚磷酸銨制備腐殖酸復合肥的方法，其步驟為將磷酸和尿素反應生成磷酸脲，然后將磷酸脲與尿素反應生成聚磷酸銨，再將聚磷酸銨、尿素及氯化鉀等原料粉碎后進行造粒得到腐殖酸復合肥；但在磷酸脲和尿素反應得到聚磷酸銨過程中，聚磷酸銨生產工藝中存在連續出料困難，不易破碎等難題，工藝繁瑣，生產效率低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種原位固化脲甲醛制備高強度聚磷酸鹽顆粒復合肥的方法。

需要說明的是，脲甲醛在合成過程中分為兩部分：

第一步尿素和甲醛在弱堿性(pH＝7.5)的條件下，進行初期加成反應，生成一羥甲基脲、二羥甲基脲等脲醛預聚體，第二步是在酸性條件下進行固化。