專利名稱：煤基長效尿素肥料及其制造工藝的制作方法
技術領域：
本發明是一種化學肥料，具體地說是一種含煤基的長效尿素肥料及其制造工藝方法。
尿素肥料是目前世界農業中最重要的一種固體氮肥，其優點是含氮量高、施用方便、比較穩定。但是由于土壤中普遍存在著分解尿素的脲酶，尿素施入土壤后在土壤脲酶的作用下釋出的氨因為不能全部立即被植物吸收，而對植物幼苗產生毒害和導致較多的氣態損失。為抑制脲酶的活性，延緩尿素在土壤中的分解作用，近年來，特別是在最近十年來，世界各國對脲酶抑制劑的研究進展很快，開發了各種有實際運用價值的加脲酶抑制劑的長效尿素肥料。但在已有技術中，脲酶抑制劑大多采用苯的衍生物，例如中國專利CN85109580中采用對苯二酚作為脲酶抑制劑。雖然這些有機物作為脲酶抑制劑，可以有效提高尿素氮的使用率，抑制劑添加的量也很低，但是在長效尿素生產中，脲酶抑制劑能引起排放污水的不同程度污染。此外，脲酶抑制劑(例如對苯二酚)在土壤中降解的較慢，長期施用含有機合成物作為脲酶抑制劑的長效尿素對自然環境的影響雖然還不十分清楚，但仍是人們十分關心的問題。
本發明的目的是提供一種脲酶抑制劑與尿素制成長效尿素。這種脲酶抑制劑取至自然物，加入尿素制成長效尿素，可有效地抑制尿素被脲酶分解，延長尿素的肥效，同時添加的抑制劑又可作為改善土壤結構提高土壤肥力的物質，而對環境不存在任何污染和潛在的不良影響。
本發明中選用的煤基，主要是褐煤和/或風化煤及其制品作為脲酶抑制劑，添加到尿素中可以有效抑制尿素的分解速度。雖然煤基作為脲酶抑制劑的機理比較復雜，目前還不能十分清楚地表達，但實驗表明添加一定量褐煤、風化煤等煤基的尿素，其氮的利用率可提高20%適用各種作物可使作物的產量增加10%以上。同時，煤基又是一種含有腐殖質的物質，其理化性能較好，因此除有提高尿素氮的利用率的作用之外，還有改善土壤結構培肥地力的作用。長期使用這種肥料對自然環境不存在任何污染和不良影響。在本發明的含煤基長效尿素肥料中，煤基的含量為1～15%，較佳的含量為3～9%。此外，上述煤基也可以用泥炭代替。而所謂煤制品是指將褐煤和/或風化煤利用濃酸進行硝化處理和用氨水進行氨化處理后而得到的產物。
另一方面，與其它單一營養元素的化學肥料相似，長期施用這種肥料也能引起土壤對植物供應營養的不平衡，需根據土壤的供肥特點和植物的需肥特點施用多元復合肥料，來克服植物營養的不平衡和土壤理化性質的變壞。本發明的煤基長效尿素也可以作為其它大量及微量營養元素的載體，例如添加一定量的銨鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、鉀鹽和/或各種微量元素，制成含多種元素的煤基長效尿素復合肥料。
本發明煤基長效尿素的制造工藝可采用目前使用的尿素生產工藝，只是在該工藝的尿素成型(造粒)之前，同時或之后的工序中，將煤基固體粉末按一定配比加入到熔融或固體尿素中，使兩者充分混拌均勻制得成品。在該制造工藝中，由于是以原合成尿素生產工藝為基礎，故只增加煤基粉碎裝置，煤基粉末添加裝置和混拌器，就可以利用原設備生產長效尿素。下面利用實例和附圖對本發明給予進一步說明。
本發明所提供的煤基長效尿素制造工藝，其具體實例之一如
圖1所示。
圖1為采用一般的水溶液全循環法尿素生產工藝的工藝流程示意圖。其中1、NH3與CO2的混合器;2、合成塔;3、予分離器;4、中壓分解加熱器;5、中壓分解分離器;6、低壓分解加熱器;7、低壓精餾塔;8、低壓分解分離器;9、尿液閃蒸槽;10、一段蒸發加熱器;11、一段蒸發分離器;12、二段蒸發加熱器;13、二段蒸發分離器;14、煤基粉碎機;15、煤基粉計量噴粉器;16、混拌器;17、熔融尿液泵;18、造粒塔。上述工序中除14、15、16三部分外，均為原合成尿素工序，原料褐煤和/或風化煤及其制品經過煤基粉碎機14粉碎后(粒度＞200目)送入煤基粉計量噴粉器15中，按一定配比將煤基粉噴入含有熔融狀尿液的混拌器16中進行充分混拌，然后通過泵17壓入造粒塔18進行造粒得含煤基長效尿素。
圖2為將煤基粉加入尿素成型(造粒)工序中的生產流程示意圖。為了減化，在圖2中只示出與煤基添加的有關工序，而省略與
圖1相同的部分。圖2中所代表的意義如
圖1。與
圖1所示流程不同，圖2所示的工藝中，煤基粉計量噴粉器15加在造粒塔18上，而造粒塔18后增加混拌器16。煤基添加過程是原料煤基經粉碎機14粉碎后(粒度＞200目)由煤粉計量噴粉器15將煤基粉在造粒塔18塔頂噴淋在剛剛出塔頂噴出的半熔融狀的尿素顆粒表面上，成顆粒狀的尿素出造粒塔18后進入混拌器16繼續進行混拌使煤基與尿素混合更加均勻得產品。
圖3為將煤基粉加入成型(造粒)工序后的生產流程示意圖。圖3與圖2相似只表示出與煤基添加有關的工序，而省略與
圖1相同的部分，圖中所代表的意義也與
圖1相同。與上述流程不同，在煤基粉計量噴粉器15中多一個噴水噴頭，經造粒塔18得到尿素顆粒進入噴粉器15時，首先按尿素重量5%左右向尿素顆粒噴水，然后開始噴煤基粉，得均勻粘有煤基的尿素顆粒進入混拌器16繼續進行混拌并加熱干燥得成品。為使煤基能均勻牢固附著在尿素顆粒表面，可以在煤基中加有少量粘合劑。這種工藝方法，適于小規模地把普通尿素改成為長效尿素的深加工。此外，這種方法特別適用于采用結晶尿素的生產工藝改造為生產長效尿素工藝。
除上述的制造工藝方法外，本發明的工藝方法也適用于目前生產尿素的其它工藝方法，例如熱氣循環法、氣體分離全循環法、漿液循環法、氣提法及聯尿法等生產工藝。只是在這些工藝中加入添加煤基粉和混拌兩道工序。如需制造含多種元素和/或微量元素的復合肥料只在上述工藝中將這些物質與煤基粉同時或分別加入合成尿素生產工藝中，即可得到這種復合長效尿素肥料。由上述采用本發明的煤基長效尿素，其尿素氮利用率增加(20%)，又能改善土壤結構和肥力。并避免有合成的脲酶抑制劑的污染和對環境的影響。而本發明提供的工藝方法，結合目前使用的合成尿素工藝和條件，需增設備少、工藝方法簡單、原料(作為脲酶抑制劑的煤基)豐富而廉價，易于在化肥工業生產中推廣應用。
權利要求
1.一種含煤基的長效尿素肥料，其特征在于用煤基作為脲酶抑制劑，其含量(重量)百分比占1～15%，而所說的煤基為褐煤和/或風化或它們的制品，煤基的制品是指將煤基進行硝化和氨化處理后所得的產品。
2.按照權利要求1所述肥料，其特征在于較佳的煤基含量(重量)百分比為3～9%。
3.一種按照權利要求1所述肥料的制造工藝，是利用現有的合成尿素工藝流程，其特征在于在該工藝的尿素成型(造粒)之前、同時或之后的工序中，增加了煤基固體粉末按一定配比加入到熔融或固體尿素中和混拌兩道工序。
全文摘要
煤基長效尿素是以含1～15％煤基(褐煤、風化煤及泥炭)作為脲酶抑制劑與尿素的混合物。該長效尿素是利用工業使用的合成尿素工藝流程，增加煤基粉添加和混拌兩道工序而制成的。該長效尿素氮利用率可增加20％，適應各種作物施肥用，做為基肥可只一次施用、省工、節肥，作物可增產10％以上。同時這種長效尿素肥料不但可以避免長期施用化學肥料對環境的污染和不良影響，而且能改善土壤結構和肥力。此外，所提供的工藝增加設備少、工藝方法簡單、原料豐富而廉價，易于在合成尿素工業生產中推廣使用。
文檔編號C05C9/00GK1056862SQ9010513
公開日1991年12月11日 申請日期1990年5月31日 優先權日1990年5月31日
發明者周禮愷, 李榮華, 張德生, 趙曉燕, 畢庶春 申請人:中國科學院沈陽應用生態研究所