專利名稱：硝態(tài)脲甲醛肥料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于農業(yè)生產化肥技術領域，具體的說是一種硝態(tài)脲甲醛肥料的制備方法。
背景技術：
脲甲醛肥料是指脲甲醛緩釋氮肥，也稱之為MU、UF。主要是控制氮元素的緩慢釋 放，防止氮肥流失，提高氮肥的效率。脲甲醛肥料是一種化學合成法制造的緩釋肥料，是尿素與甲醛水溶液進行縮合反 應生成。脲甲醛是緩釋肥料的先驅產品，1955年即實現商業(yè)化生產。國際上，日本、美國、歐 洲等根據市場需要生產單一脲甲醛和脲甲醛NPK復合肥兩類產品。初期由于價格較貴，多 用于草坪、花卉等“高貴植物”，發(fā)展不快。在20世紀后期20年，日本增長較快，發(fā)展速度達 到了 170%。我國脲甲醛肥料研發(fā)和產業(yè)化開展較早，但在較長時期內未得到較快發(fā)展，僅 在部分地區(qū)分布少量規(guī)模不大的生產裝置。山東史貝美肥料開發(fā)有限公司成立于2006年 8月8日，公司領導決策者們看準我國具有生產脲甲醛肥料的充分條件，在我國推廣脲甲醛 肥料技術上可行，經濟上也能做到合理。巨資引進脲甲醛肥料生產工藝與設備，高薪聘請農 業(yè)化學專家探索創(chuàng)新，順應市場發(fā)展生產高利用率的增值緩控釋肥料，為中國發(fā)展高效農 業(yè)做出貢獻。但是，利用尿素與甲醛水溶液混合產生白濁時，添加酸性固化劑，在加熱下用 捏合機脫水造粒制成的脲甲醛肥料雖然有緩控的作用，但是，達不到農作物在最需要氮素 養(yǎng)分生長階段的需要量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提供一種制備方便，成本低、含氮量高、氮素供給期具有速效和 緩效，淋失、揮發(fā)減少提高和利用率等優(yōu)點的硝態(tài)脲甲醛肥料的制備方法。原脲甲醛生產工藝的脲甲醛產品是由分子量不等的單羥甲基脲、二羥甲基脲、甲 叉尿素等的二聚物和低聚體組成的混合物。典型的脲甲醛產品中的化合物分成3種組份 ①冷水溶解組份N(CWSN，25°C )主要有尿素、二聚物和短鏈聚合物，該組份中的N可認為 是速效到緩效；②熱水溶解組份N(HWSN，10(TC )為甲叉尿素和中等鏈長聚合物，該組份中 的N可緩慢釋放到土壤中；③(HWIN)為甲叉尿素和長鏈聚合物，在土壤中分解極慢，該組 份N在土壤中無活性。根據上述定義可確定此類化合物的活性指標值AI = (CffIN-HWIN)/ (CWINX100)。AI提供了熱水溶解組份在土壤中的氮素釋放的估計值(6個月左右)。在這 種工藝下生產的脲甲醛肥料在很多情況下，熱水溶解組份和熱水不溶組份中的N緩慢釋放 起長效作用，只有冷水溶解組份中的N可認為是速效到緩效。肥料在作物生長初期不能提 供足夠氮素給作物，肥料速效效果不太明顯，只能算是一種比較好的長效肥。原工藝的配方NPK氮磷鉀為20-10-15為氯化鉀250Kg、磷酸一銨225Kg、尿素 350Kg、填料 175Kg。
本發(fā)明的硝態(tài)脲甲醛肥料的制備方法就是改變脲甲醛肥料的生產工藝，改變原來 的尿素與甲醛水溶液先混合后，再添加其他原料，在加熱下用捏合機脫水造粒制成。本發(fā)明的技術方案是這樣實現的一種硝態(tài)脲甲醛肥料的制備方法，其特征在于 它是由以下制備方法實現的，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ρ H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(tài)氮肥，脫水制造成粒，干燥冷卻篩選后成品。肥料氮素從單純使用尿素改為在造粒機底料中添加硝態(tài)氮肥，使生產的脲甲醛緩 控釋肥料中的硝態(tài)的N元素在作物施肥初期迅速釋放，真正達到速效加長效的目的。硝態(tài) 氮比其他氮素釋放速度快 所述加入的尿素為含氮46 %的尿素。所述加入的甲醛為含彡40%的甲醛。所述加入的為含52%磷酸一銨(NH4H2P04)。所述加入的為含彡98%的氯化鉀(KCI)。硝態(tài)的N元素為含彡含彡99. 5%硝酸銨(NH4N03)。所述加入的填料為粘土。所述的在造粒機底料中添加硝態(tài)氮肥為含> 99. 5%的硝酸銨(NH4N03)。本發(fā)明的一種硝態(tài)脲甲醛肥料，其特征在于它是由改進后的工藝是在除去脲甲 醛中的氮以外噴入計算配方NPK氮磷鉀為20-10-15，由以下重量份的原料組成的，甲醛 30Kg、尿素225Kg、磷酸一銨225Kg、氯化鉀250Kg、硝酸銨225Kg、粘土 75Kg。本發(fā)明工藝制造的硝態(tài)脲甲醛肥料的氮素具有速效和緩效的作用。說明書附示1為原脲甲醛工藝生產的氮磷鉀在5-180天氮素濃度供應曲線。圖示2為改進后的硝態(tài)脲甲醛工藝生產的氮磷鉀在5-180天氮素濃度供應曲線。
具體實施例方式為表明本發(fā)明的硝態(tài)脲甲醛肥料中的N元素釋放速效和緩效的效果，取改進后的 工藝是在除去脲甲醛中的氮以外噴入計算配方NPK氮磷鉀為20-10-15，由以下重量份的 原料組成的，甲醛30kg (含甲醛<40%)、尿素225Kg (含氮46 % )、磷酸一銨225Kg (含 NH4H2P04)、氯化鉀 250Kg、(含彡 98 % KCI)硝酸銨 225Kg (含 NH4N03 彡 99. 5 % )、±真料 75Kg。本發(fā)明工藝制造的硝態(tài)脲甲醛肥料的氮素具有速效和緩效的作用。為了更直觀的表現出作物養(yǎng)分需求和肥料養(yǎng)分釋放的情況，經專家對玉米施用原 脲甲醛工藝氮磷鉀配方為20-10-15的肥料實驗結果如下(并計算分析做出如下圖示1)專家在實驗田做底肥施肥，以40公斤/畝原脲甲醛工藝氮磷鉀配方為20-10-15 的肥料，對玉米從種到收后分別在第5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、150、 180天對土壤中氮素濃度進行化驗分別為9%、19. 5%、31%、37. 8%、38%、35. 3%,32%, 31. 2%,29. 7%,28. 4%,26. 4%,22%,17. 9%,9. 3%0 玉米在生長初期第 10 到第 40 天對 氮素的吸收要求高，而這時肥料的氮素釋放跟不上。玉米的理想氮素濃度供應曲線是根據玉米生長期吸收氮素的量分析估算出來的。圖示中的作物理想養(yǎng)分供應曲線可改成玉米的理想氮素濃度供應曲線，肥料養(yǎng)分 供應曲線改成肥料氮素供應曲線。以氮養(yǎng)份為例玉米從出苗到拔節(jié)，五天時吸收氮7.5%、十天時吸收氮素 21. 3%、二十天時吸收氮46. 35%、三十天時吸收氮43. 2%、四十天時吸收氮38. 6%、五十 天時吸收氮33. 2%、六十天時吸收氮31. 2%、七十天時吸收氮30. 9%、八十天時吸收氮 29. 3%、九十天時吸收氮28. 0%、一百天時吸收氮27. 85%。說明書附示1為原脲甲醛工藝生產的氮磷鉀在5-180天氮素濃度供應曲線。圖示2為改進后的硝態(tài)脲甲醛工藝生產的氮磷鉀在5-180天氮素濃度供應曲線。經專家對玉米以底肥施肥，以40公斤/畝施用工藝改進后的氮磷鉀配方為 20-10-15的硝態(tài)脲甲醛肥料實驗結果如下(并計算分析做出如下圖示2)專家在實驗田對玉米從種到收后分別在第5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、 120、150、180天對土壤中氮素濃度進行化驗分別為29. 5%,46. 2%,53%,48. 6%,41. 7%, 37%,32. 1%,29%,27. 9%,27. 8%,27. 6%,24. 7%、18. 2%、10. 4%。以氮養(yǎng)份為例玉米從出苗到拔節(jié)，五天時吸收氮7. 5%;十天時吸收氮素21. 3%; 二十天時吸收氮46. 35% ；三十天時吸收氮43. 2% ；四十天時吸收氮38. 6% ；五十天時吸收 氮33. 2% ；六十天時吸收氮31. 2% ；七十天時吸收氮30. 9% ；八十天時吸收氮29. 3% ；九十 天時吸收氮28.0% ；—百天時吸收氮27. 85%。圖示中的作物理想養(yǎng)分供應曲線可改成玉米的理想氮素濃度供應曲線，肥料養(yǎng)分 供應曲線改成肥料氮素供應曲線。從以上試驗可以看出，施用工藝改進后的氮磷鉀配方為20-10-15的硝態(tài)脲甲醛 肥料和施用原脲甲醛工藝氮磷鉀配方為20-10-15的肥料的玉米田分別在5、10、20、30、40、 50、60、70、80、90、100天土壤中氮素濃度釋放量是不一樣的，而玉米在五天時吸收氮7.5%; 十天時吸收氮素21. 3% ；二十天時吸收氮46. 35% ；三十天時吸收氮43.2% ；四十天時吸 收氮38. 6% ；五十天時吸收氮33. 2% ；六十天時吸收氮31. 2% ；七十天時吸收氮30. 9% ； 八十天時吸收氮29. 3% ；九十天時吸收氮28. 0% ； —百天時吸收氮27. 85%各階段生長 期需要的氮素養(yǎng)分是一樣的。施用原脲甲醛工藝氮磷鉀配方為20-10-15的肥料在5、10、 20、30、40、50、60、70、80、90、100 天放出的氮素養(yǎng)分為 9 %、19. 5 %,31 %,37. 8%,38%, 35. 3%、32%、31. 2%、29. 7%、28. 4%、26. 4%而玉米在 5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、 100天各階段生長期的需用量為五天時吸收氮7. 5% ；十天時吸收氮素21. 3% ；二十天時吸 收氮46. 35% ；三十天時吸收氮43. 2% ；四十天時吸收氮38. 6% ；五十天時吸收氮33. 2% ； 六十天時吸收氮31. 2% ；七十天時吸收氮30. 9% ；八十天時吸收氮29. 3% ；九十天時吸收 氮 28. 0% ；一百天時吸收氮 27. 85%，不夠玉米在 5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 天 各階段生長期的需用量，由于養(yǎng)分供給不及時，玉米長勢矮小，葉薄，根系不發(fā)達；施用工藝 改進后的氮磷鉀配方為20-10-15的硝態(tài)脲甲醛肥料5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 天釋放出的氮素養(yǎng)分為 29. 5%,46. 2%,53%,48. 6%,41. 7%,37%,32. 1%,29%,27. 9%,27.8%、27.6%，而玉米在五天時吸收氮7.5% ；十天時吸收氮素21. 3% ；二十天時吸收氮 46. 35% ；三十天時吸收氮43. 2% ；四十天時吸收氮38. 6% ；五十天時吸收氮33. 2% ；六十 天時吸收氮31. 2% ；七十天時吸收氮30. 9% ；八十天時吸收氮29. 3% ；九十天時吸收氮 28.0% ；一百天時吸收氮27. 85%，施用工藝改進后的氮磷鉀配方為20-10-15的硝態(tài)脲甲 醛肥料5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100天釋放出的氮素養(yǎng)分而滿足了玉米在5、10、 20、30、40、50、60、70、80、90、100天各階段生長期的需用量，由于養(yǎng)分供給及時，玉米長勢旺 盛，葉厚，根系發(fā)達。所以說，施用工藝改進后的氮磷鉀配方為20-10-15的硝態(tài)脲甲醛肥料 N元素速效到緩效的效果優(yōu)于施用原脲甲醛工藝氮磷鉀配方為20-10-15的肥料的效果。
權利要求
一種硝態(tài)脲甲醛肥料的制備方法，其特征在于它是由以下制備方法實現的，首先在反應釜中加入熱水，升溫至65℃，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℃，恒溫20～30分鐘，然后在80℃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(tài)氮肥，脫水制造成粒，干燥冷卻篩選后成品。
2.根據權利要求1所述的一種硝態(tài)脲甲醛肥料的制備方法，其特征在于在造粒機機 底料中添加硝態(tài)氮肥為硝酸銨(含NH4N03 ≥ 99. 5% )225Kg。
3.根據權利要求1所述的一種硝態(tài)脲甲醛肥料的制備方法，其特征在于然后在80°C 左右保溫噴入計算配方NPK原料為的造粒機機底料中添加硝態(tài)氮肥，它是由以下重量份的 原料制成的，尿素225Kg(含氮46% )、甲醛30Kg(含甲醛彡40 % )、磷酸一銨225Kg (含 NH4H2P04)、氯化鉀 250Kg、硝酸銨 225Kg(含 NH4N03 ≥ 99. 5% )、粘土 75Kg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硝態(tài)脲甲醛肥料的制備方法，它是由以下制備方法實現的，首先在反應釜中加入熱水，升溫至65℃，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℃，恒溫20～30分鐘，然后在80℃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(tài)氮肥，脫水制造成粒，干燥冷卻篩選后成品。硝態(tài)脲甲醛肥料是由尿素、甲醛、磷酸一銨、硫酸鉀、硝酸銨組成的。本發(fā)明的優(yōu)點是制備方便，成本低、含氮量高、氮素供給具有速效和緩效的作用，淋失、揮發(fā)減少提高和利用率等優(yōu)點。
文檔編號C05C9/02GK101955379SQ20101026840
公開日2011年1月26日 申請日期2010年8月29日 優(yōu)先權日2010年8月29日
發(fā)明者劉佃平 申請人:山東史貝美肥料開發(fā)有限公司