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一种腐植酸包衣尿素的制备方法
作者:ag体育官方网站  来源:  时间:2021-11-07 06:20  点击:

  [0001] 本发明设及新型肥料技术领域,尤其设及一种腐植酸包衣尿素的制备方法。

  [0002] 腐植酸(简写HA)广泛存在于±壤、泥炭、褐煤、风化煤中,由生物(主要是植物)的 残骸经过微生物分解和一系列地球物理和化学过程而形成的有机质,是一类成分复杂的天 然有机高分子混合物。腐植酸的分子结构W芳香族核为主体,含有簇基、径基、酪径基、醇径 基、甲氧基等多种官能团。

  [0003] 腐植酸是天然的植物生长调节剂,一定浓度的腐植酸能够促进根部生长,提高发 芽率;增强植物叶片呼吸强度和光合作用强度;提高生理代谢能力和酶活性。腐植酸是上 壤中固有成分,腐植酸能够提高±壤阳离子交换能力,降低±壤盐含量;对±壤污染物有缓 冲、减毒作用;调节±壤溶液氧化还原电位,提高±壤电子转移潜能。

  [0004] 尿素[(饥020)]是氮含量最高、使用最广泛的氮肥,但利用率也只有30~35%。尿 素的酷胺态氮经过上壤脈酶作用转化为锭态氮才能被植物吸收,但大部分上壤脈酶过分活 跃,对尿素分解速度过快,在30°C、2d就可全部转化为(畑4)2CO3、再分解为%和NH3,多数N 在植物来不及吸收的情况下就挥发损失。此外,活跃在±壤中的硝化细菌和反消化细菌又 会把畑3依次转化为NO3(易随水流失)N2、NO、NzO等(逸入大气)。现有的商品尿素存在的 问题为:(0尿素颗粒在潮湿和高溫环境中储存稳定性很差,很容易融化结块,因此,尿素 生产企业一般进行浸油或包衣处理,比如硫包衣尿素等。但油可能会污染±壤,且硫包衣工 艺复杂成本比较高。(2)尿素施用在±壤中很快被±壤脈酶作用转化为锭态氮,使其大部分 挥发,利用率很低。因此,都在研究对尿酶有抑制作用的添加材料,如含腐植酸尿素、尿酶抑 制剂包衣尿素、腐植酸包衣尿素等。

  [0005] 腐植酸与氮肥有机结合,可抑制硝化过程,减少氮肥损失W及由此造成的氮污染, 提高氮肥利用率;腐植酸和尿素在一定条件下可生成腐脈,其在±壤中的稳定性远高于尿 素,腐植酸具有降低±壤脈酶活性、抑制尿素分解作用,从而减少氮的挥发损失,提高氮肥 利用率。但氮肥中腐植酸的添加量不是越多越好,对不同上壤、不同作物都有一个最适宜的 腐植酸添加量。比如肇縛敏等人用同位素15N研究苹果树供N特征表明,在肥料中添加4% 的腐植酸时N的利用率最高,±壤残留N也最多,而且最有利于提高±壤N的潜在能力。

  [0006] 腐植酸包衣尿素是增效尿素产品的一种,指在尿素的生产过程中,经过一定工艺 将腐植酸包裹在尿素颗粒外,使尿素含有一定量的腐植酸,使尿素减少结块,便于储存,并 且可W促进作物根系生长,抑制脈酶对尿素分解,降低氨挥发损失,使尿素的利用率得到提 高的一类尿素增效产品。现在包衣尿素的技术水平及存在的问题为:(1)硫包衣尿素技术 成熟,已经制定国家标准;但其工艺复杂,包衣剂用量大,氮含量低,限制了应用。(2)尿酶 抑制剂包衣尿素国标也已经通过评审(稳定性肥料),但争议很大,因尿酶抑制剂本身剧毒, 虽有应用但没有进行长期定位实验,对±壤、环境、水体、农产品有多大危害还属未知。(3) 含腐植酸尿素现在标准制定中,问题是含腐植酸量太低只有0. 12%,意义不大,且混浆法腐 植酸尿素缓释、防结块作用有限,同时工艺过程中很容易使缩二脈超标。

  [0007] 现有专利:一种腐植酸包衣尿素的制备方法(9. 0),该方法是在20~ 60°C下,用40~200份水溶解20~400份尿素,然后在40~100°C下与40~200份腐植 酸原料煤反应5~30min,再加入0~100份憐酸盐,继续揽拌反应30~120min,固液分 离,蒸发浓缩制得腐植酸尿素络合物浓缩液,或干燥制得固体腐植酸尿素络合物,再通过包 衣干燥设备喷涂,渗透,干燥,制得腐植酸包衣尿素。但是,该专利提供的包膜剂的生产和包 膜工艺都很复杂,不利于规模化生产。

  [0008] 针对上述问题,本发明提供一种腐植酸包衣尿素的制备方法,在常溫下通过物理 法完成,不会产生其他副反应,无需干燥,生产设备简单,过程清洁,适合于连续的大规模生 产。

  [0009] 为实现本发明的上述目的,本发明提供一种腐植酸包衣尿素的制备方法,包括W 下步骤。

  [0010] 步骤1、将腐植酸原粉、憐酸S钢加入到氨氧化钢或氨氧化钟水溶液中,100°C下反 应比,使之生成腐植酸钢或腐植酸钟溶液。

  [0011] 步骤2、向步骤1所得溶液中加入质量分数为1~5%聚乙締醇(PVA-1788)使之充 分混溶,得混合液,将此混合液用热缸式干燥器干燥至含水量10%W下,得含腐植酸钢或腐 植酸钟的干燥产品。

  [0012] 步骤3、将所述干燥产品,必须粉碎至80~200目,才能用作腐植酸包衣尿素的包 衣剂。

  [0013] 步骤4、在常溫下将包衣剂和尿素颗粒按比例混合,在滚筒中运转10~30min,然 后进行筛分包装,即得腐植酸包衣尿素。

  [0014] 所述腐植酸包衣尿素中腐植酸含量2~5%,氮含量43~45%,且剂型稳定、外观包 衣均匀。

  [0015] 所述步骤1中憐酸=钢、氨氧化钢或氨氧化钟、腐植酸的质量比为(0. 3~0. 6): (0. 6~0. 8) : 10,所述氨氧化钢或氨氧化钟水溶液的质量分数15%~20%。

  [0018] 本发明提供的腐植酸包衣尿素的制备方法,采用氨氧化钢或氨氧化钟在憐酸=钢 的催化作用下活化风化煤或褐煤中的腐植酸,使之生成腐植酸钢或腐植酸钟,在此基础上 加入聚乙締醇混溶、烘干、粉碎作为包衣剂。该包衣剂的原料来源广泛、成本低廉;包衣设备 简单有效,投资少,生产过程清洁,在常溫下进行无需加热不产生的能耗;包衣厚度随配料 量和时间可控,产品均一稳定。因此,尿素厂可W在造粒完成后直接包衣,也适合增值工厂 采用商品化尿素进行包衣加工。该腐植酸包衣尿素中腐植酸含量达到2~5%,能够有效地 刺激植物生长,累积施用增加±壤有机质含量,且对尿酶抑制作用、对尿素缓释作用、防结 块作用明显。由于腐植酸的引入使产品功能增值,使尿素长效稳定,利用率大幅度提高,施 用量降低,利于节能环保;并且长期使用可使±壤得到修复,±壤有机质增加,±壤自身调 节能力增强,利于农业可持续发展。

  [0021] 步骤1、将腐植酸原粉、憐酸=钢加入到氨氧化钢或氨氧化钟水溶液中,即采用氨 氧化钢或氨氧化钟水溶液、憐酸=钢,活化腐植酸原粉,在100°c下混合反应比,离屯、过滤, 收集滤液,得腐植酸钢或腐植酸钟溶液。

  [0022] 所述腐植酸:氨氧化钢(或氨氧化钟):憐酸=钢质量比为10:0. 6:0. 4。

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