一種脲甲醛緩釋肥及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及脲甲醛緩釋肥技術領域，尤其是一種脲甲醛緩釋肥及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 脲甲醛緩釋肥是由于脲甲醛中氮元素的緩釋效果的優異性被發現，使得脲甲醛被 大量作為緩釋肥原料利用，進而出現了大量的關于脲甲醛緩釋肥的技術方案;如專利號為 201010268404.0的《硝態脲甲醛肥料的制備方法》其公開了首先在反應釜中加入熱水，升溫 至65°C，加入尿素，攪拌溶解后用20 %NaOH調pH值至8.6~8.8，再加入甲醛，甲醛、尿素重量 份比例為1:1.8,溫度上升至85°C，恒溫20~30分鐘，然后在80°C左右保溫噴入計算配方NPK 原料的造粒機機底料中添加硝態氮肥，脫水制造成粒，干燥冷卻篩選后成品。使得獲得的硝 態脲甲醛肥料具有含氮量高、氮素供給具有速效和緩效的作用，減少了淋損失、揮發，提高 了利用率;再如專利號為200910018209.X的《硒脲甲醛滾筒造粒復合肥及其生產方法》公開 了在復合肥料中加有硒脲甲醛組成后，不僅能生產出富含硒的農產品，且由于硒脲甲醛中 的氮素和硒元素是螯合的，具有一定的緩釋功能，因此肥效時間長，能夠提供農作物產量； 復合肥在生產的過程中冷卻過程采用循環冷卻，使得肥料顆粒充分冷卻，加上硒脲甲醛的 粘合性可使復合肥產品顆粒硬度高，在生產中引入水分少，無需烘干，大大節約了能源。
[0003] 盡管如此，現有技術中的脲甲醛緩釋肥中的氮含量和氮的緩釋效果依然難以長時 間的滿足作物生長需求，雖然其能夠對施入的復合肥起到緩釋功能的作用，但其緩釋的長 效性以及其氮含量依然難以確保滿足農作物的生長需求;并且，現有技術中的緩釋肥的生 產技術也難以全面的滿足農作物用肥領域的需求，鑒于此，本研究者經過將羥基乙酸與氨 氣反應的原理進行分析，并結合羥基乙酸與脲甲醛的作用的把握，將羥基乙酸、氨氣在催化 劑三氧化二鋁存在的環境下，經過一定的配比關系，使得其含有多種結構的脫水氨解產物， 并在羥基乙酸的加入下，使得其處理酸性狀態下，再將脲甲醛加入混合后，處理至熔融態， 不僅能夠增大其中的氮元素含量，而且還能夠使得脲甲醛與羥基乙酸或者其與氨氣進行脫 水氨解后的產物進行作用，提高脲甲醛中的氮元素的緩釋效果，并結合制備工藝以及磷石 膏、肥料的加入，使得制備的脲甲醛緩釋顆粒表面具有由顆粒內部向外部延伸的多個不同 規則的氣孔，方便顆粒肥中的養分緩釋，提高顆粒肥的緩釋效果，延長肥效時間，提高農作 物產量，為脲甲醛緩釋肥制備領域提供了 一種新思路。
【發明內容】
[0004] 為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種脲甲醛緩釋肥及其制 備方法。
[0005] 具體是通過以下技術方案得以實現的：
[0006] -種脲甲醛緩釋肥，其原料成分以重量份計為磷石膏10-20份、肥料50-70份、脲甲 醛10-20份、羥基乙酸3-7份、氨氣0.5-1份、三氧化二鋁0.01-0.03份。
[0007] 所述的原料成分以重量份計為磷石膏15份、肥料60份、脲甲醛15份、羥基乙酸5份、 氨氣0.8份、三氧化二鋁0.02份。
[0008] 所述的磷石膏為新鮮磷石膏、半水磷石膏中的一種或者兩種的混合物。
[0009] 所述的脲甲醛緩釋肥的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (1)將羥基乙酸置于反應器中，并向其中通入氨氣和加入三氧化二鋁，將其溫度調 整為360-400°C，控制反應器中的壓力為2-3MPa，待反應時間達到20-30min后，調整溫度為 常溫，并向其中加入脲甲醛攪拌均勻，再采用溫度為40_50°C處理20-30min后，待用；
[0011] (2)將磷石膏置于造粒機中造粒，并在造粒完成后，將其置于溫度為40-50°C的環 境中處理1-2h后，再將其過篩處理，使得獲得的磷石膏顆粒為30-50目，再將其送入噴漿包 裹機中，待用；
[0012] (3)將步驟(1)獲得的物料置于熔融爐中處理成熔融態，并將其均分為5等份，得到 脲甲醛混合漿;并將肥料置于熔融爐中處理成熔融態，將其均分為5等份，得到肥料漿;再采 用脲甲醛混合漿與肥料漿交替噴灑在步驟(2)獲得的磷石膏顆粒表面，直至將脲甲醛混合 漿與肥料漿噴灑完，即可。
[0013] 所述的步驟(3)，其在噴灑一層脲甲醛混合漿后，冷卻至常溫之后，向其表面噴灑 占磷石膏顆粒重量1%的水分后，再采用肥料漿噴灑，在肥料漿噴灑完成后，立即采用脲甲 醛混合漿噴灑。
[0014] 所述的冷卻至常溫，其冷卻時間為< 3s。
[0015] 所述的步驟(3)，其在噴灑完脲甲醛混合漿和肥料漿后，其還包括烘干步驟。
[0016] 所述的烘干步驟，其是將脲甲醛混合漿與肥料漿噴灑完獲得的顆粒置于溫度為 80-90°C中烘烤處理10_20min，再按照降溫速度為5°C/min進行烘烤10-12min后，即可。 [0017]本發明的發明原理是將羥基乙酸與氨氣在三氧化二鋁作為催化劑的條件下，經過 控制其反應溫度以及壓力和反應時間，使得羥基乙酸與氨氣發生脫水氨解反應，使得其在 溶液中形成以下結構式：
[0018] NH2CH2CONH 2
[0019] 再結合上述結構式的存在環境下，將脲甲醛加入其中，使得脲甲醛與上述結構式 中的成分發生一定的作用，進而提高脲甲醛緩釋肥中的氮元素的含量，提高緩釋肥中的脲 甲醛的品質，并且上述結構中氧氮鍵極易發生斷裂，形成銨根離子后，被作物所吸收，并隨 著施肥入土壤中的時間的延長，碳氮鍵逐步被微生物分解斷裂，使得其形成無機銨后，被作 物吸收利用，進而達到了長效緩釋氮肥的功效，并且結合上述溶液的處理，以及脲甲醛加入 到其中混合后，使得脲甲醛的分散性得到改善，并且脲甲醛與上述結構式的化合物以及未 反應完全的羥基乙酸之間發生鍵能作用，使得緩釋肥的品質得到提高，提高了緩釋肥緩釋 效果，尤其是使得脲甲醛緩釋肥中的冷水可溶性性氮元素的量達到50%，熱水可溶性氮達 到了95%以上，并且熱水可溶性氮的溶解量是隨著溫度的不斷變化逐步提升的，使得其滿 足在微生物分解利用過程中，根據微生物對其分解階段不同，其所采用的生物能的變化，使 得上述脲甲醛緩釋肥中的氮元素得到逐步的分解利用，提高了緩釋肥緩釋的效果，并結合 羥基乙酸的加入以及氨氣與羥基乙酸反應后的結構式與脲甲醛的混合，使得脲甲醛中的氮 元素的緩釋周期得到了延長，使得在對氮元素進行利用的過程中，其先將羥基乙酸與氨氣 反應獲得的脫水氨解產物，確保了顆粒肥在緩釋過程中不會快速的形成粉末，避免了顆粒 肥中的養分快速散失的缺陷，降低了脲甲醛緩釋肥中的損失率。
[0020] 上述的肥料為含有氮磷鉀元素的復合肥，例如:浙江山下湖珍珠集團股份有限公 司提供的氮磷鉀復合肥;戴威農業科技發展股份有限公司提供的氮磷鉀復合肥的制備方法 制備的氮磷鉀復合肥;貴州西洋肥業有限公司提供的高氮硫基氮磷鉀復合肥的生產方法生 產的氮磷鉀復合肥；中國-阿拉伯化肥有限公司提供的硝基氮磷鉀復合肥的制備方法制備 的氮磷鉀復合肥；山東紅日阿康化工股份有限公司提供的一種脫氟硫基氮磷鉀復合肥的生 產方法生產的氮磷鉀復合肥;戴威農業科技發展股份有限公司提供的氮磷鉀復合肥的制備 方法制備的氮磷鉀復合肥;貴州中華開磷化肥有限公司提供的植物專用復合肥，如制備磷 酸二氫鉀聯產芝麻專用復合肥的方法制備的氮磷鉀復合肥等。
[0021] 與現有技術相比，本發明的技術效果體現在：
[0022] 本發明是通過將脲甲醛緩釋肥采用磷石膏