專利名稱:顆粒復合肥組合物的制備工藝及其產品的制作方法
發明的背景1.發明的領域本發明涉及生產顆粒復合肥組合物的工藝,以及由該工藝生產的產品。更具體地說,本發明涉及包括將氮源(nitrogen source)與磷源(phosphorus source)和/或鉀源(potassium source)和/或輔助營養源(secondary nutrient source)和/或微量營養源(micronutrient source)和/或其混合物配合在一起的顆粒復合肥組合物的生產工藝,該工藝采用單一的反應/造粒步驟從尿素和甲醛的液體混合物出發,生產顆粒復合肥組合物。本發明還涉及由這樣的工藝所制備的顆粒組合物。
2.相關技術的說明含有各種鏈長亞甲基脲聚合物(methylene urea polymer)的脲甲醛縮合物(urea formaldehyde)已廣泛應用于長效或緩釋氮肥。另外,也已知道各種生產長效或緩釋肥料組合物的工藝,特別是生產用作肥料的、長效或緩釋的尿素和甲醛反應產物的工藝。傳統上,為了達到提供理想肥料特性所需的適度聚合,已經制備了用作肥料的長效或緩釋的尿素-甲醛反應產物。
一般來說,制備這類產品時,首先使尿素和甲醛在高溫下堿溶液中反應生成羥甲基脲。其后使反應混合物酸化,引發羥甲基脲聚合,形成不同鏈長的亞甲基脲聚合物。為了生產NPK復合顆粒肥料,通常,在反應之后需要進一步加工,例如將其它配料與反應組分進行配方和/或在單獨的造粒步驟中使所得產物成粒,以生產顆粒狀復合物最終成品。
例如,美國專利4,089,899公開了制備較低平均聚合度的緩釋脲甲醛縮合物(ureaform compounds)的控制反應系統。此處所公開的工藝涉及尿素和甲醛在酸催化劑的存在下進行低溫延時反應,以生產氮含量41wt.%以上的氮肥組合物。對該專利工藝而言,生產復合組分(compositecomposition)時原料需要進行耗時和昂貴的多步加工,不利于工業化。
美國專利3,198,761公開的生產工藝是使脲甲醛樹脂反應形成固體薄片,再粉碎、過篩提供具有理想粒度的顆粒產品。這樣的工藝是熟知的“Nitroform”工藝,且如該專利所述,其僅涉及單一氮肥制備,而不直接生產復合組分。而且,如上述生產復合組分的美國專利4,089,899一樣,該專利的工藝也需要對原料進行耗時和昂貴的多步加工,不利于該工藝工業化。
其它生產顆粒狀長效或緩釋肥料產品的已知工藝,則在如美國專利3,076,700、3,705,794和3,989,470中等公開過。基本上,這些專利所述產品的生產方法都是通過脲甲醛樹脂反應形成硬的泡沫,然后干燥、粉碎、過篩達到理想的粒度。與只適于生產單一氮肥產品的美國專利3,198,761所述工藝相反,這些專利中公開的工藝,都是在發泡反應之前,將其它細粉添加劑如磷和/或鉀鹽在樹脂中打漿,從而具有生產復合肥料的靈活性。
因而,美國專利3,076,700、3,705,794和3,989,470所公開的技術就代表了能夠生產N-P-K次要元素比范圍很寬的產品而不僅限于生產單一氮肥產品方面的進展。可是,這些工藝中N-P-K之比的范圍,從可在脲甲醛樹脂中打漿而對縮聚反應沒有不利影響的固體含量角度來看,是受到限制。而且,按照美國專利3,076,700、3,705,794和3,989,470所公開的工藝生產的產品,在處理、裝袋等過程中十分易碎、易于形成粉塵。另外,這樣的產品具有非常寬的粒度分布,其均勻指數(UI)很低。
美國專利3,677,736公開了生產脲甲醛縮合物(ureaform)懸浮液液體肥料的多步工藝。簡言之,該工藝涉及尿素和甲醛在氨存在、堿性pH下進行反應,并隨后酸化。最終的產品是液體肥料,而不是顆粒復合肥組合物。
美國專利4,025,329公開了另一種生產無載體產品的工藝。在這一工藝中,按照如美國專利3,705,794和3,989,470公開的方法,形成一種顆粒產品;然后該顆粒與其它養分或農藥添加劑一起壓成組成和粒度均勻的產品。所生產的顆粒密度大于1.4,粒度大于30目,基本上都是最大和最小顆粒之比小于3∶1的顆粒。同樣,采用該發明所述技術生產復合肥料時,需要采用不利于成本經濟的兩步工藝,而且所得產品具有棱角,導致裝運過程中磨損形成細粒與粉塵。例如,這樣的產品在從儲存容器中傾倒時存在粉塵煙流(dust plume)問題。這種粉塵煙流來自裝運過程中產品顆粒棱角的磨損和制造過程中產品表面粘附的粉塵。另外,發現這些高密度產品在草皮上使用時存在分散性問題。在這方面,該產品的粒度太大,因此在施用后不能充分分散以滲透過草皮。這樣,產品會留在表面,從而粘到踏過草皮的鞋上以及滾過草皮的高爾夫球等物體上。
對生產脲甲醛縮合物肥料多步工藝的進一步經驗,公開于題為“熔融尿素與甲醛的反應”的論文中(Thomas P. Murray等著,發表于Ind.Eng.Chem.Prod.Res.Dev.,1985,420-425)。該文公開的工藝詳述了熔融尿素與低聚甲醛(paraformaldehyde)的反應,包括把低聚甲醛在130~140℃下混入熔融尿素,或者將低聚甲醛與尿素預混合、再將此固體混合物加熱到130℃并不斷攪動。此后,將上述工藝之一所產生的熔融的反應混合物冷卻形成固體薄片,該固體薄片在第二步中粉碎,形成顆粒肥料產品。
美國專利4,378,238和4,411,683公開了生產緩釋顆粒產品的工藝,這種產品至少含有60%亞甲基二脲(MDU)和二亞甲基三脲(DMTU)形式的聚合氮。此處公開的生產肥料的工藝,包括使尿素、甲醛和氨的水性混合物在高溫下反應生成羥甲基脲的步驟。然后,磷源和/或鉀源在水性混合物中打漿,并在反應混合物中直接加酸。這種酸化混合物反應,形成發泡縮合反應產品,經干燥磨碎成最終產品。按照美國專利4,378,238和4,411,683公開的工藝,不能經濟地或現實地生產工業上可接受的產品;工業上可接受的產品不采用吸收劑載體吸收液體,以提供最終產品的顆粒結構。通常所用載體的典型例子是蛭石、珍珠巖和玉米棒芯(corncobs),本發明的產品中不需要使用它們。
美國專利5,102,440公開了一種工藝,包括制備尿素和甲醛的混合物,加熱該反應混合物直至混合物中甲醛基本全部反應,且形成熔融或液體的脲甲醛樹脂。然后,把熔融的充分反應過的脲甲醛樹脂噴霧到細碎的固體原料小粒上,脲甲醛樹脂作為粘合劑,在脲甲醛樹脂形成的基體(matrix)中把固體粒子粘附到一起,從而獲得所需粒度的顆粒產品。所得到的產品經冷卻固化成堅硬的無載體顆粒產品,具有緩釋氮的性能。業已發現按這一專利技術制備的產品具備了最希望的功能特性。但是,該專利所公開的兩步工藝,不能生產氮分布特點如下的產品,即尿素含量低,而聚合的氮含量相當高;而按本發明工藝生產的產品,可包括40%或以下的尿素含量(優選低于30%,最優選低于20%)和至少50%的聚合氮含量(優選60%以上,最優選80%以上)。
此外,美國專利5,102,440公開的工藝不具備生產各種粒度顆粒的靈活性,特別是小粒度的產品,而且還不能提供本發明產品那樣的顆粒均勻度(UI)。
因此,先前工藝中沒有一個工藝適合生產具有理想特性的長效或緩釋肥料組合物,或者是因為工藝的缺點,或者是因為產品的缺點,如工藝的成本效益、尿素-甲醛反應產品中加入添加劑的能力以及先前這些工藝所生產產品的物理性能等方面。
發明的概述本發明的主要目的是提供成本效益好的工藝,以生產至少與一種選自磷源、鉀源、輔助營養源、微量營養源及其混合物復合的、長效或緩釋含氮肥料組合物。
本發明的另一目的是提供顆粒均勻的復合肥組合物的生產工藝,這種組合物具有理想的理化性質,例如產品中聚合氮的含量、產品中含氮聚合物的鏈長、產品使用中氮釋放的模式、產品不易燒壞作物和使之瘋長(surge)、粒度和均勻度的控制,以及產品性能的一致性。
本發明更具體的目的是提供長效或緩釋復合肥組合物的生產工藝,該工藝是通過將尿素和甲醛液體混合物外加到至少一種選自磷源、鉀源、輔助營養源、微量營養源及其混合物構成的干燥配料(ingredient)上,使之就地(in-situ)反應,同時將干燥配料造粒來生產顆粒復合肥組合物。
本發明另外一個具體目的是提供一種長效或緩釋肥料組合物的生產工藝,該組合物的氮分布特性是具有低的尿素含量和相當高的聚合氮含量,更具體地說,肥料組合物中尿素含量在40wt.%或以下(優選低于30wt.%,最優選低于20wt.%),聚合氮含量至少為40wt.%(優選50wt.%以上,最優選70wt.%以上)。
本發明上述和其它目的是通過如下工藝實現的提供尿素和甲醛的液體混合物、把這種液體混合物施加到如磷源和/或鉀源和/或輔助營養源和/或微量營養源和/或其混合物構成的干燥底物(substrate)上;施加到底物上之后,液體混合物就地反應形成亞甲基脲反應產物,同時底物造粒。在本發明工藝的單一反應/造粒步驟中產生的亞甲基脲反應產物作為粘合劑,有利于從干燥底物生產復合物顆粒組合物。
由本發明工藝制備的顆粒組合物是均勻的復合肥組合物,它可以采用標準技術如干燥、過篩、冷卻等進行進一步加工,最終獲得堅硬、干燥、基本不易碎的復合肥組合物,并含有亞甲基脲氮源以及磷、鉀、輔助營養源和/或微量營養源。
已發現本發明工藝所生產的產品,相對于先前的亞甲基脲肥料組合物而言,其功能特性顯示出各種重要的改進。同時,也發現該產品有獨特的化學分析結果,包括氮的分布特性,其特點是,與先前工藝的復合肥料相比,尿素含量低,而聚合氮的含量相當高。更具體地說,按照本發明生產的肥料組合物,尿素含量在40wt.%或以下(優選低于30wt.%,最優選低于20wt.%),而聚合氮含量至少為40wt.%(優選50wt.%以上,最優選70wt.%以上)。
發明的詳細說明本發明工藝中,液體混合物的制備是通過混合尿素和甲醛源、優選在pH值7.0~10.0和溫度60~85℃條件下形成液體混合物。典型的甲醛源是“脲甲醛濃縮物”(urea formaldehyde concentrate)組合物。本發明所用的“脲甲醛濃縮物”組合物是甲醛和尿素的預縮合溶液,含有相當量游離甲醛和二羥甲基脲。制備液體反應混合物所用的尿素與甲醛之摩爾比為1.2~3.5,它取決于所需的亞甲基脲鏈長和最終產品緩釋氮的所需水平。然后,將所得反應液體與生產復合肥料所需的干燥底物配料(substrate ingredient)一起引入機械攪拌設施中,優選轉鼓造粒機中。干燥底物包括磷、鉀、輔助營養源和/或微量營養源。另外,將酸如濃硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸等引入機械攪拌設施(例如轉鼓造粒機)中以催化液體反應混合物就地反應,形成亞甲基脲反應產物,促進底物配料粘結成顆粒組合物。該液體混合物的就地反應與底物的造粒同時進行,從而形成顆粒狀復合肥組合物。
適宜的與亞甲基脲氮源反應的干燥配料包括磷源,例如單過磷酸鈣、三元過磷酸鈣、磷酸鈣、硝酸磷酸鹽(nitrophosphate)、磷酸鉀、磷酸銨、含胺過磷酸鈣等及其混合物。磷酸銨可以通過在液體磷酸中充氨就地引入。本發明工藝中所用的適宜鉀源包括氯化鉀、硫酸鉀、磷酸鉀、氫氧化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀和碳酸氫鉀、硫酸鎂鉀等及其混合物。此處所用適宜的輔助營養源包括元素硫、鈣和鎂鹽,如磷酸鹽、氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硝酸鹽等及其混合物。適宜的微量營養源包括鐵、錳、銅、硼、鋅和鉬鹽,如磷酸鹽、氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硝酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽等及其混合物,以及微量營養源的螯合物,如EDTA螯合物等。例如,下述代表性物質可以用作本發明工藝中的干基微量營養源硝酸鈣、硫酸鎂、硝酸鎂、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、硫酸錳、硝酸錳、硫酸銅、硝酸銅、硼酸、硼酸鈉、硫酸鋅、硝酸鋅、鉬酸鈉、鉬酸銨等。
在本發明工藝中,含有氮與磷源和/或鉀源和/或輔助營養源和/或微量營養源的均勻復合肥組合物,是通過在機械攪拌設施例如轉鼓造粒機中就地一步反應/造粒制備的,在溫度35~75℃和pH值3.0~5.0條件下,從該設施取出時一般來說是外觀濕潤的復合肥料,然后將其引入滾筒式干燥器,將濕砂一樣的復合肥料顆粒產品轉變成干燥的顆粒產品。將顆粒產品從干燥器中取出后,過篩分出過大的顆粒和細粉。過大的顆粒經第二次粉碎減小粒度,重新造粒。細粉或粒度不夠的顆粒直接循環返回轉鼓造粒機,作為其中的干燥配料進一步反應。過篩后顆粒大小合格的含氮肥料產品準備包裝和分銷。已證實這些顆粒產品粒度均勻且化學組分相同。
本發明工藝打算生產的產品與先前的肥料產品相比,具有獨特的物理性質和功能。具體說,這種產品具有相同的組成,提供最均勻的營養分布。以粒度標號(SGN)表示的粒度可以控制(即在70~280以內),以均勻指數(UI)表示時比先前的產品更均勻、更一致。
此處采用的粒度標號(SGN)是用mm表示的“平均顆粒”的計算直徑,計算到小數第二位再乘以100。更確切地說,SGN是某個顆粒的直徑,該顆粒可將全部顆粒分成兩等份,一份是直徑較大的顆粒,另一份是直徑較小的顆粒。
另外,采用本發明工藝生產的顆粒復合肥組合物每平方英寸自由流動性更高,與其它產品相比,印跡(tracking)和割草機粘著減輕。更重要的是,與先前肥料產品相比,本發明工藝的產品施用到草皮上顯示出較少的瘋長(surge growth)和不易燒壞草皮,而且在對草皮進行旋轉或滴撒施用時更加均勻。
采用本發明工藝生產組合物時,基本上可以選用各種固體原料,包括主要的、輔助的和微量元素的植物營養源、農藥、輔劑(adjuvant)或其它所需的添加劑如填料。這樣,本發明的工藝實際上為生產適宜的顆粒產品提供了無限的潛力,這些產品通過加入磷和/或鉀營養源如P2O5或K2O而具有具有寬泛的N-P-K比例,如果需要的話還可以包括各種各樣的其它植物營養源、微量營養源、農藥和其它添加劑及輔劑。
下面的實施例根據上述工藝具體說明本發明的實施方式。除非特別指出,所有的份數和百分數都代表重量。
實施例11837kg尿素和1134kg脲甲醛濃縮物(UFC-63,一種含有大量游離甲醛和二羥甲基脲的甲醛和尿素預縮合溶液,由Blagden化學品公司提供)的液體反應混合物被引入3000L間歇反應器中。反應器中加入約30kg20%的濃氫氧化鈉,使液體混合物的pH值調節到8.0~9.0,溶液的溫度保持在60~70℃。溶液中水分含量約為15wt.%。將該液體混合物以約3000kg/h的速率泵入轉鼓造粒機(約5.2×20英尺)中。同時,按下述速率將干燥的底物加入轉鼓造粒機中尿素小顆粒—160kg/h;單過磷酸鈣(SSP)—389kg/h;三元過磷酸鈣—213kg/h;硫酸鉀—1928kg/h;循環工藝細粉(process fine)—大約14000kg/h。液體混合物和287kg/h濃度20%的硫酸通過兩條獨立的管線噴到轉鼓造粒機中干燥底物的滾動床上。硫酸是作為催化劑引發液體反應混合物形成亞甲基脲。向轉鼓造粒機中另外加入500kg/h的蒸汽,以便有助于液體反應混合物在干燥底物上的分散。反應液體和蒸汽共同使干燥底物在造粒機的滾動床中聚團。所得的復合肥組合物其外觀是濕潤的,在溫度75℃和pH值4.2下從轉鼓造粒機排出。濕潤的復合肥組合物引入直接加熱的滾筒式干燥器(大約6.5×60英尺)中。在溫度163°F(73℃)下排出干燥的顆粒產品。通過篩分產品脫除小于0.7mm的細粉(fine),所得的產品在轉鼓冷卻器(大約6.5×45英尺)中冷卻到98°F(31℃)。冷卻的產品再次經1.4mm和0.7mm的篩子過篩,篩除過大的顆粒和細粉。過大的顆粒被軋碎(與細粉一起)循環返回轉鼓造粒機。大小合格的顆粒在標準操作條件下用油和瓷土處理,最終生產出本發明的均質顆粒NPK肥料去包裝和分銷。所得的顆粒復合肥組合物的NPK分析值是19-3-19,而且大約76%的氮來源于聚合的亞甲基脲。尿素氮占總量的24%。產品的典型SGN值為96,UI值為52。
實施例2下面的實施例是應用實施例1的工藝生成含有輔助營養源(鎂和硫)的顆粒復合肥料。該實施例也表明采用本發明的工藝可獲得聚合氮含量靈活的產品。將實施例1的液體反應混合物以2047kg/h速率噴入實施例1轉鼓造粒機中的下述干燥底物上尿素—1425kg/h;單磷酸銨(MAP)—510kg/h;硫酸鉀—847kgh;菱鎂礦—140kg/h;硫酸鎂—1340kg/h;循環產物—5500kg/h;循環工藝細粉—10000kg/h。并以143kg/h的速率將硫酸(20%)噴在干燥底物的滾動床上,引發形成亞甲基脲的反應。濕潤的復合顆粒肥料在滾筒式干燥器中干燥,排出溫度75℃。干燥的產品冷卻到35℃并過篩。最終產品用油和白土處理。最終產品的NPK分析值是27-5-8,鎂(Mg)含量2.6%,硫(S)含量4.6%。亞甲基脲提供40%的氮,而尿素占氮總量的24%。產品的SGN值約為90,UI值約為55。
實施例3下面的實施例是應用實施例1的工藝生成含有微量營養源(鐵和錳)的顆粒復合肥料。將實施例1的液體反應混合物以2920kg/h的速率噴入實施例1轉鼓造粒機中的下述干燥底物上尿素—175kg/h;三元過磷酸鈣—336kg/h;硫酸鉀—1046 kg/h;硫酸亞鐵—437kg/h;硫酸錳—161kg/h;循環產品—7220 kg/h和循環工藝細粉—9200kg/h。并將硫酸(20%)噴在干燥底物的滾動床上,以引發亞甲基脲反應。以180kg/h的速率加入蒸汽。濕潤的顆粒復合肥料在滾筒式干燥器中干燥到水分含量為1.5%,排出的溫度74℃。干燥的產品冷卻到32℃后,經1.2mm和2.2mm的篩子篩分。最終產品用油和白土處理。最終產品的NPK分析值是22-3-11,鐵(Fe)含量2%,錳(Mn)含量1%。亞甲基脲提供76%的氮,尿素提供24%的氮。產品的SGN值為135,UI值為51。
實施例4本實施例是采用混合器/造粒機代替轉鼓造粒機,生產含有微量營養源的氮復合肥。將硫酸銅(13.3wt.%)、硫酸亞鐵(59.5wt.%)、硫酸錳(12.6wt.%)、鉬酸鈉(4.4wt.%)和硫酸鋅(9.2wt.%)混合在一起制備微量營養源預混物粉料。將上述微量營養源預混物(775kg)加入機械攪拌混合器中,并噴入248kg實施例1的液體反應混合物。再加入17.4kg的硫酸(濃度20%)。攪拌混合物,其速度足以防止大顆粒結團。濕潤的復合混合物在滾筒式干燥器干燥,隨后冷卻,再過篩為1.2~2.2mm的顆粒。最終的產品含8%氮(17%來自尿素,83%來自聚合的亞甲基脲)、14.2%硫、3.3%銅(Cu)、13.3%鐵(Fe)、4.0%錳(Mn)、2.0%鉬(Mo)和3.2%鋅(Zn)。該產品的SGN值約為135,UI值約為50。
實施例5本實施例是采用液體磷酸鹽源來代替干燥的磷酸鹽底物,以與其它的干燥底物源混合。以與實施例1工藝中相同數量的液體反應混合物和干燥底物作為進料,只有下述例外使用66kg/h的無水氨中和312kg/h的52%磷酸,并以此提供所需的磷,從而代替實施例1中所使用的干燥單過磷酸鈣和干燥三元過磷酸鈣。加入385kg/h的砂子作為填料。生成的產品與實施例1的產品具有同樣的NPK分析值和物理性質。
盡管本發明已經以具有某種程度特殊性的優選實施例進行了說明,但是應該理解此處所作的公開僅僅是實施例。組合物的細節、方法的操作步驟和所利用的組合物的各種變化是明顯而易見的,而這種變化不會超出本發明的精神和范圍,詳見權利要求書中所述。
此處采用的均勻指數(UI)這一術語是指產品中“小顆粒”和“大顆粒”的尺寸之比,以百分數表示。更確切地說,UI是顆粒范圍中95%水平和10%水平的兩個極端尺寸之比乘以100。均勻指數(UI)為100的意思是全部顆粒尺寸相同。均勻度數(UI)為50的產品中,樣品中小顆粒的尺寸是大顆粒尺寸的一半。
權利要求
1.一種生產顆粒復合肥組合物的方法,該組合物由一種氮源與至少一種選自磷源、鉀源、輔助營養源、微量營養源及其混合物的物質復合構成,其步驟包括提供尿素和甲醛的液體混合物;將液體混合物施加到一種選自磷源、鉀源、輔助營養源、微量營養源及其混合物的干燥底物上;該液體混合物就地反應形成亞甲基脲反應產物,該反應產物能促進底物粘結成顆粒復合肥;以及在該液體混合物反應的同時使底物造粒,以形成顆粒復合肥組合物。
2.如權利要求1的方法,其中所述液體混合物是在轉鼓造粒機中施加到干燥底物上的。
3.如權利要求1的方法,其中所述尿素和甲醛的液體混合物是在pH值約7.0~10.0和溫度約60~85℃的條件下,混合尿素和液體脲甲醛濃縮物制備的。
4.如權利要求3的方法,其中所述脲甲醛濃縮物是含有大量游離甲醛和二羥甲基脲的甲醛和尿素預縮合溶液。
5.如權利要求1的方法,其中所述液體混合物的就地反應是酸催化的。
6.如權利要求1的方法,其中所述磷源選自單過磷酸鈣、三元過磷酸鈣、磷酸鈣、硝酸磷酸鹽、磷酸鉀、磷酸銨、充氨的過磷酸鈣及其混合物。
7.如權利要求1的方法,其中所述鉀源選自氯化鉀、硫酸鉀、磷酸鉀、氫氧化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀和碳酸氫鉀、硫酸鎂鉀及其混合物。
8.如權利要求1的方法,其中所述輔助營養源選自元素硫、鈣和鎂鹽及其混合物。
9.如權利要求8的方法,其中所述鹽類選自磷酸鹽、氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硝酸鹽及其混合物。
10.如權利要求1的方法,其中所述微量營養源選自鐵、錳、銅、硼、鋅和鉬的鹽及其混合物。
11.如權利要求10的方法,其中所述鹽類選自磷酸鹽、氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硝酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、微量營養源的螯合物及其混合物。
12.如權利要求11的方法,其中所述微量營養源的螯合物是EDTA螯合物。
13.如權利要求1的方法,其中所述在液體混合物就地反應的同時使底物造粒形成的顆粒復合肥組合物是濕潤的復合物,所述濕潤的復合物被干燥,形成堅硬、干燥、基本不易碎的復合肥顆粒。
14.如權利要求13的方法,其中所述堅硬、干燥、基本不易碎的復合肥顆粒經過篩分,脫除尺寸過小和過大的顆粒。
15.如權利要求14的方法,其中所述脫出的尺寸過小的顆粒循環返回所述的同時進行就地反應和造粒的步驟中作為干燥底物使用。
16.如權利要求14的方法,其中所述脫出的尺寸過大的顆粒被軋碎,并循環返回所述的同時進行就地反應和造粒的步驟中作為干燥的底物。
17.一種均質、基本不易碎的顆粒復合肥組合物,它由一種氮源與至少一種選自磷源、鉀源、輔助營養源、微量營養源及其混合物的物質復合而成,其生產工藝包括如下步驟提供尿素和甲醛的液體混合物;將該液體混合物施加到一種選自磷源、鉀源、輔助營養源、微量營養源及其混合物的干燥底物上;該液體混合物就地反應形成亞甲基脲反應產物,該反應產物能促進底物粘結成顆粒復合肥;以及在該液體混合物反應的同時使底物造粒,以形成顆粒復合肥組合物。
18.如權利要求17的組合物,其中所述尿素和甲醛的液體混合物是在pH值約7.0~10.0和溫度約60~85℃的條件下,混合尿素和脲甲醛濃縮物制備的。
19.如權利要求18的組合物,其中所述脲甲醛濃縮物是含有大量游離甲醛和二羥甲基脲的甲醛和尿素預縮合物溶液。
20.如權利要求17的組合物,其中所述液體混合物的就地反應是酸催化的。
21.如權利要求17的組合物,其中所述磷源選自單過磷酸鈣、三元過磷酸鈣、磷酸鈣、硝酸磷酸鹽、磷酸鉀、磷酸銨、充氨的過磷酸鈣及其混合物。
22.如權利要求17的組合物,其中所述鉀源選自氯化鉀、硫酸鉀、磷酸鉀、氫氧化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀和碳酸氫鉀、硫酸鎂鉀及其混合物。
23.如權利要求17的組合物,其中所述輔助營養源選自元素硫、鈣和鎂鹽及其混合物。
24.如權利要求23的組合物,其中所述鹽類選自磷酸鹽、氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硝酸鹽及其混合物。
25.如權利要求17的組合物,其中所述微量營養源選自鐵、錳、銅、硼、鋅和鉬的鹽及其混合物。
26.如權利要求25的組合物,其中所述鹽類選自磷酸鹽、氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硝酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、微量營養源的螯合物及其混合物。
27.如權利要求26的組合物,其中所述鹽類選自磷酸鹽、氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硝酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、微量營養源的螯合物及其混合物。
28.如權利要求17的組合物,其中所述的由液體混合物就地反應同時底物造粒形成的顆粒復合肥組合物是濕潤的復合物,所述濕潤的復合物被干燥,形成堅硬、干燥、基本不易碎的復合肥顆粒。
29.如權利要求28的組合物,其中所述堅硬、干燥、基本不易碎的復合肥顆粒經過篩分,脫除尺寸過小和過大的顆粒。
30.如權利要求29的組合物,其中所述脫出的尺寸過小的顆粒循環返回所述的同時進行就地反應和造粒的步驟中,作為干燥配料使用。
31.如權利要求29的組合物,其中所述脫出的尺寸過大的顆粒被軋碎,并循環返回所述的同時進行就地反應和造粒的步驟中,作為干燥的配料。
32.如權利要求17的組合物,該組合物中的氮分布是尿素氮的含量不大于約30wt.%,聚合氮的含量至少為40wt.%。
33.如權利要求32的組合物,該組合物中尿素氮的含量不大于約30wt.%。
34.如權利要求32的組合物,該組合物中聚合氮的含量至少為50wt%。
全文摘要
本發明涉及一種顆粒復合肥組合物的制備,它是通過把尿素和甲醛的液體混合物施加到干燥的底物例如磷源、鉀源、輔助營養源、微量營養源或其混合物上,使液體混合物就地反應形成的亞甲基脲反應產物,從而促進底物與顆粒復合物的粘合,而底物在液體混合物反應的同時造粒,以形成顆粒復合肥組合物。
文檔編號C05G1/00GK1343186SQ00805079
公開日2002年4月3日 申請日期2000年2月29日 優先權日1999年3月18日
發明者哈維·M·格爾茨 申請人:Oms投資公司