聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬肥料領(lǐng)域，具體的說是一種聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥及其制備方法。脲銨氮肥由尿素、銨態(tài)氮肥、植物所必需的各種中微量營養(yǎng)元素、聚離子增效劑、養(yǎng)分調(diào)理劑、植物助長劑和氮穩(wěn)定劑組成，按重量百分比計：32.0-75.0％尿素、20.0-65.0％銨態(tài)氮肥、0.0-10.0％中量營養(yǎng)元素、0.0-8.0％微量營養(yǎng)元素，0.5-50‰聚離子增效劑、0.0-10.0％養(yǎng)分調(diào)理劑、0.01-10.0％植物助長劑和0.5-8.0％氮穩(wěn)定劑。本發(fā)明肥料與普通脲銨氮肥相比，在作物增產(chǎn)潛力范圍內(nèi)，施用相同量肥料，糧食作物可增產(chǎn)10-30％，蔬菜作物可增產(chǎn)30-100％，水果可增產(chǎn)10-50％，達到相同目標(biāo)產(chǎn)量，最多可節(jié)省肥料10-30％，肥效期長，肥效期可達120天以上。應(yīng)用本發(fā)明肥料，可大量節(jié)省因肥料生產(chǎn)所消耗的資源和能源，是一種理想的節(jié)能減排氮素肥料新產(chǎn)品。
【專利說明】聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬肥料領(lǐng)域，具體的說是一種聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]脲銨氮肥它不是一種“新化肥”，但是一種新型肥料，根據(jù)中國化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T4214-2011《脲銨氮肥》中的定義，脲銨氮肥是指含有尿素態(tài)氮、銨態(tài)氮兩種形態(tài)氮元素的固體單一肥料。脲銨氮肥的增效機理是減少氨的揮發(fā)損失，改變土壤環(huán)境，降低脲酶活性；利用銨態(tài)氮肥生理酸性特點，降低土壤PH值。減少硝態(tài)氮淋失和反硝化損失，提高肥料的有效性。脲銨氮肥主要發(fā)揮不同形態(tài)氮肥間的協(xié)同效應(yīng)，不同形態(tài)氮肥的搭配，對不同作物喜好各種形態(tài)氮素程度的差異性有重要意義，可顯著提高氮肥的利用率。目前尿素是中國最主要的氮肥品種，氯化銨、硫酸銨等氮肥品種，以及必須防爆改性處理后才能農(nóng)用的硝酸銨，仍是中國氮肥的重要組成部分，科學(xué)合理利用這些肥料品種，有效提高肥料利用率對于這些肥料的生產(chǎn)與推廣應(yīng)用非常重要。脲銨氮肥就是適應(yīng)這一需求應(yīng)運而生的氮肥新品種。脲銨氮肥主要成分是尿素和銨態(tài)氮，其主要原料是尿素、硫酸銨或氯化銨，是其混合物。就其成分來說，都是速效肥料，利用肥料施入土壤后轉(zhuǎn)化或溶解后產(chǎn)生的土壤環(huán)境效應(yīng)對氮的緩效作用是很有限的，其肥料性質(zhì)與普通尿素肥料和普通硫酸銨肥料、普通氯化銨肥料屬于一類。因此對脲銨氮肥進行改性或提高其施入土壤中的穩(wěn)定性和功能性，增加脲銨氮肥活化土壤營養(yǎng)元素、促進作物生長功能、增加脲銨氮肥的施用效果，以期大幅度提高脲銨氮肥的利用率，實現(xiàn)高產(chǎn)高效、優(yōu)質(zhì)十分必要，也刻不容緩。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥及其制備方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用技術(shù)方案為:
[0005]一種聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥，脲銨氮肥由尿素、銨態(tài)氮肥、植物所必需的各種中微量營養(yǎng)元素、聚離子增效劑、養(yǎng)分調(diào)理劑、植物助長劑和氮穩(wěn)定劑組成，按重量百分比計:32.0-75.0%尿素、20.0-65.0%銨態(tài)氮肥、0.0-10.0 % 中量營養(yǎng)元素、0.0-8.0 % it量營養(yǎng)元素，0.5-50%。聚離子增效劑、0.0-10.0 %養(yǎng)分調(diào)理劑、0.01-10.0 %植物助長劑和0.5-8.0 %氮穩(wěn)定劑。
[0006]所述脲銨氮肥配制時投加的尿素與銨態(tài)氮肥含氮總氮量> 28%。
[0007]所述的尿素由尿素工業(yè)化大型生產(chǎn)裝置生產(chǎn)而成的尿素肥料，尿素以含氮量^ 46% 計；
[0008]所述銨態(tài)氮肥為硫酸銨和/或氯化銨，混合時按任意比，硫酸銨以含氮量> 21%計、氯化銨以含氮量> 25%計，
[0009]所述中量營養(yǎng)元素為含鈣和鎂的物質(zhì)各一種或幾種組合，混合時按任意比；含鈣離子鹽，如氯化鈣，含鎂離子鹽，如硫酸鎂；
[0010]所述微量營養(yǎng)元素為含鐵、鋅、錳、銅、鑰、硼等物質(zhì)的一種或幾種組合，混合時按任意比；如硫酸鐵、硫酸鋅、硫酸錳、硫酸銅、鑰酸銨、硼砂等；
[0011]所述聚離子增效劑為聚天門冬氨酸、聚天門冬氨酸鹽類、聚Y谷氨酸及其聚Y谷氨酸鹽類的一種或幾種組合；其中聚天門冬氨酸鹽類為聚天門冬氨酸鉀、聚天門冬氨酸鈣、聚天門冬氨酸鈉、聚天門冬氨酸鋅、聚天門冬氨酸鎂、聚天門冬氨酸銅、聚天門冬氨酸鐵或聚天門冬氨酸錳；聚Y谷氨酸鹽類為聚Y谷氨酸鉀、聚Y谷氨酸鈣、聚Y谷氨酸鈉、聚Y谷氨酸鋅、聚Y谷氨酸鎂、聚Y谷氨酸銅、聚Y谷氨酸鐵或聚Y谷氨酸錳。
[0012]所述養(yǎng)分調(diào)理劑為腐植酸及其鹽和/或氨基酸螯合金屬離子，其中腐植酸及其鹽為腐植酸、腐植酸鉀、腐植酸鈣、腐植酸鈉、腐植酸鋅、腐植酸鉄、腐植酸鎂、腐植酸錳、腐植酸銅、黃腐酸、黃腐酸鉀、黃腐酸鈉、黃腐酸鈣、黃腐酸鋅、黃腐酸鉄、黃腐酸鎂、黃腐酸錳、黃腐酸銅中一種或幾種組合；氨基酸螯合金屬離子為氨基酸螯合鉀、氨基酸螯合鈣、氨基酸螯合鎂、氨基酸螯合鐵、氨基酸螯合銅、氨基酸螯合錳、氨基酸螯合鋅中的一種或幾種組合。
[0013]所述植物助長劑為對作物根系生長和幼苗發(fā)育有顯著促進作用的植物生長調(diào)節(jié)劑類物質(zhì)，即復(fù)硝酚鈉、噴哚-3-乙酸、胺鮮酯(己酸二乙氨基乙醇酯)、萘乙酸、氯吡脲、赤霉素中一種或幾種組合。
[0014]所述氮穩(wěn)定劑為脲酶抑制劑和硝化抑制劑二者的混合物。脲酶抑制劑為N-甲基-2-吡咯烷酮(LNS)、N- 丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、硫代硫酸銨(ATS)、硫代磷酸三酰胺、苯基磷酰二胺、硫代磷酰三胺、磷酰三胺、氫醌(HQ)及其他脲酶抑制劑中的一種或幾種；硝化抑制劑為雙氰胺(此0)、3，4-二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)、3，5-二甲基吡唑、3，5-二甲基吡唑磷酸鹽、1-甲胺酰基一 3 —甲基吡唑、1-甲基吡唑一 I羧酰胺、3 —甲基吡唑、氮一吡啶(2 —氯一6 — (二氯甲基)一批P定)，N-Serve (代號CP,美國Serve公司)或4 —氯一3 —甲基吡唑及其他硝化抑制劑中的一種或幾種。
[0015]聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥的制備方法:按上述比例將脲銨氮肥中原料各組分混合均勻，在熔融狀態(tài)下輸送到生產(chǎn)復(fù)合肥料的高塔進行造粒生產(chǎn)，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥；
[0016]或?qū)⒃铣煞咒@態(tài)氮肥、植物所必需的各種中微量營養(yǎng)元素、聚離子增效劑、養(yǎng)分調(diào)理劑、植物助長劑和氮穩(wěn)定劑溶于適量水中或制成均勻分散的懸浮水溶液，而后通過流量計注入尿素熔融尿漿進行均勻混合后熔融造粒，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥；
[0017]或利用氨酸法生產(chǎn)硫酸銨(氯化銨)，在添加按上述比例的尿素、中微量營養(yǎng)元素、聚離子增效劑、植物助長劑、養(yǎng)分調(diào)理劑和氮穩(wěn)定劑混合均勻后，投入到氨酸法生產(chǎn)硫酸銨(氯化銨)或復(fù)合肥滾筒生產(chǎn)線中，進行復(fù)混肥生產(chǎn)程序造粒，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥；
[0018]或利用氨酸法生產(chǎn)復(fù)合肥料的高塔生產(chǎn)設(shè)備與工藝進行造粒，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥。裝袋包裝即可。
[0019]本發(fā)明所具有的優(yōu)點:本發(fā)明含有作物生長所必需的、對作物營養(yǎng)生長和生殖生長最為敏感的中微量營養(yǎng)元素，聚離子增效劑、養(yǎng)分調(diào)理劑、植物助長劑、氮穩(wěn)定劑等組成的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥。
[0020]本發(fā)明脲銨氮肥在土壤中的有效狀態(tài)穩(wěn)定、能增強肥料施用效果、促進作物對土壤中的養(yǎng)分吸收、促進和刺激作物生長、增強作物抗逆性、提高肥料利用率、對環(huán)境無污染。利用本發(fā)明生產(chǎn)的脲銨氮肥，可比普通脲銨氮肥提高氮素利用率10-60%，有效調(diào)理和改善土壤生態(tài)環(huán)境，顯著優(yōu)化植物營養(yǎng)供應(yīng)與吸收分配機制。與普通脲銨氮肥相比，在作物增產(chǎn)潛力范圍內(nèi)，施用相同量肥料，糧食作物可增產(chǎn)10-30 %，蔬菜作物可增產(chǎn)30-100 %，水果可增產(chǎn)10-50%，達到相同目標(biāo)產(chǎn)量，最多可節(jié)省肥料10-30%，肥效期長，肥效期可達120天以上。應(yīng)用本發(fā)明肥料，可大量節(jié)省因肥料生產(chǎn)所消耗的資源和能源，是一種理想的節(jié)能減排氮素肥料新產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0021 ] 以下結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]實施例1:
[0023]制備配制比例如下肥料:按重量計:
[0024]尿素32 % ;硫酸銨65 % ;硫酸鋅0.1 % ;硫酸錳0.1 % ;硫酸銅0.1 % ;鑰酸銨0.1%；硼砂0.1% ;聚天門冬氨酸5%0 ;復(fù)硝酚鈉0.6% ；NBPT0.4% ;DMPP1%。
[0025]制備方法:將上述物質(zhì)按相應(yīng)比例添加到攪拌器中混合均勻，利用氨酸法生產(chǎn)硫酸銨或復(fù)合肥設(shè)備，投入到氨酸法生產(chǎn)硫酸銨復(fù)合肥滾筒生產(chǎn)線中，準(zhǔn)確計算氨酸法生產(chǎn)硫酸銨相應(yīng)的量，進行復(fù)混肥生產(chǎn)程序造粒，即制得含有微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥。
[0026]實施例2:
[0027]制備配制比例如下:按重量計:尿素40% ;氯化銨40% ;氯化鈣2.5% ;氯化鎂
2.5% ;硫酸鐵I ;硫酸鋒1% ;硫酸猛I % ;硫酸銅I % ;鑰酸按0.5% ;砸砂0.5% ;聚天門冬氨酸鈣50%。；氨基酸螯合鋅1.5% ;吲哚-3-乙酸0.5% ；HQ1.0% ；DCD2.0%o
[0028]制備方法:將上述組分按相應(yīng)比例添加到攪拌器中混合均勻，利用氨酸法生產(chǎn)氯化銨或復(fù)合肥設(shè)備，投入到氨酸法生產(chǎn)氯化銨復(fù)合肥滾筒生產(chǎn)線中，準(zhǔn)確計算氨酸法生產(chǎn)氯化銨相應(yīng)的量，進行復(fù)混肥生產(chǎn)程序造粒，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥。
[0029]實施例3:
[0030]制備配制比例如下:按重量計:尿素60% ;硫酸銨20% ;氯化鈣5.0% ;硫酸鎂5.0% ;硫酸鐵0.5% ;硫酸鋒0.1% ;硫酸猛0.1% ;硫酸銅0.1% ;鑰酸錢0.1% ;砸砂0.1%;聚天門冬氨酸鉀5%。； Y聚谷氨酸5%。；氨基酸螯合鈣4.0% ;胺鮮酯0.5% ；NBPT1.5% ；DMPP2.0%。
[0031]制備方法:將上述原料按重量組分混合均勻，在熔融狀態(tài)下輸送到生產(chǎn)復(fù)合肥料的高塔設(shè)備系統(tǒng)進行熔融造粒，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥。
[0032]實施例4:
[0033]制備配制比例如下:按重量計:尿素60% ;硫酸銨30% ;氯化鎂1.0% ;硫酸鋅
0.1% ;硫酸猛0.1 ;硫酸銅0.1 ;鑰酸按0.2 ;砸砂0.3 ;聚Y谷氣Ife ( Y聚谷氣fe)30%。；氨基酸螯合鋅 2.0% ;復(fù)硝酚鈉 0.2% ；NBPT1.0% ；DCD2.0%o
[0034]制備方法:將上述原料除尿素外的組分溶于適量的水中或制成均勻分散的懸浮水溶液，結(jié)合尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的高塔生產(chǎn)設(shè)備，在計量準(zhǔn)確的尿素尿漿流量基礎(chǔ)上，注入尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中的熔融尿漿中進行均勻混合后熔融造粒，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥。
[0035]實施例5:
[0036]制備配制比例如下:按重量計:尿素75% ;硫酸銨20% ;氯化鈣0.5% ;氯化鎂0.5% ;硫酸鐵0.02%硫酸鋅0.02% ;硫酸錳0.02% ;硫酸銅0.02% ;鑰酸銨0.02% ;硼砂
0.02% -M Y 谷氨酸 38%。；復(fù)硝酚鈉 0.5% ；ΝΒΡΤ0.25% ；HQ1.0% ；DMPP0.25% ；DCD1.5%0
[0037]制備方法:將上述物質(zhì)按相應(yīng)組分混合均勻，利用氨酸法生產(chǎn)復(fù)合肥料的高塔生產(chǎn)設(shè)備與工藝進行造粒，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥。
[0038]應(yīng)用例
[0039]應(yīng)用例1:
[0040]采用實施例1所生產(chǎn)的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥，施肥料為40kg/畝(666.7m2),結(jié)合施用15kg/畝磷酸二銨、12kg/畝硫酸鉀,在玉米播種時一次性做底肥施入，玉米生長期不追肥，以普通脲銨氮肥為對照進行試驗，施入相同量的磷、鉀肥料，以同樣方法施用。施入聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥，玉米籽粒產(chǎn)量為915kg/畝，普通脲銨氮肥玉米籽粒產(chǎn)量為738kg/畝。
[0041]表1.應(yīng)用實施例1生產(chǎn)的肥料試驗結(jié)果
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥，其特征在于:脲銨氮肥由尿素、銨態(tài)氮肥、植物所必需的各種中微量營養(yǎng)元素、聚離子增效劑、養(yǎng)分調(diào)理劑、植物助長劑和氮穩(wěn)定劑組成，按重量百分比計:32.0-75.0 %尿素、20.0-65.0 %銨態(tài)氮肥、0.0-10.0 %中量營養(yǎng)元素、0.0-8.0 %微量營養(yǎng)元素，0.5-50%。聚離子增效劑、0.0-10.0 %養(yǎng)分調(diào)理劑、0.01-10.0%植物助長劑和0.5-8.0 %氮穩(wěn)定劑。
2.按權(quán)利要求1所述的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥，其特征在于:所述脲銨氮肥配制時投加的尿素與銨態(tài)氮肥含氮總氮量> 28%。
3.按權(quán)利要求1所述的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥，其特征在于:所述聚離子增效劑為聚天門冬氨酸、聚天門冬氨酸鹽類、聚Y谷氨酸及其聚Y谷氨酸鹽類的一種或幾種組合；其中聚天門冬氨酸鹽類為聚天門冬氨酸鉀、聚天門冬氨酸鈣、聚天門冬氨酸鈉、聚天門冬氨酸鋅、聚天門冬氨酸鎂、聚天門冬氨酸銅、聚天門冬氨酸鐵或聚天門冬氨酸錳?’聚Y谷氨酸鹽類為聚Y谷氨酸鉀、聚Y谷氨酸鈣、聚Y谷氨酸鈉、聚Y谷氨酸鋅、聚Y谷氨酸鎂、聚Y谷氨酸銅、聚Y谷氨酸鐵或聚Y谷氨酸錳。
4.按權(quán)利要求1所述的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥，其特征在于:所述養(yǎng)分調(diào)理劑為腐植酸及其鹽和/或氨基酸螯合金屬離子，其中腐植酸及其鹽為腐植酸、腐植酸鉀、腐植酸鈣、腐植酸鈉、腐植酸鋅、腐植酸鉄、腐植酸鎂、腐植酸錳、腐植酸銅、黃腐酸、黃腐酸鉀、黃腐酸鈉、黃腐酸鈣、黃腐酸鋅、黃腐酸鉄、黃腐酸鎂、黃腐酸錳、黃腐酸銅中一種或幾種組合；氨基酸螯合金屬離子為氨基酸螯合鉀、氨基酸螯合鈣、氨基酸螯合鎂、氨基酸螯合鐵、氨基酸螯合銅、氨基酸螯合錳、氨基酸螯合鋅中的一種或幾種組合。
5.按權(quán)利要求1所述的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥，其特征在于:所述植物助長劑為復(fù)硝酚鈉、吲哚-3-乙酸、胺鮮酯(己酸二乙氨基乙醇酯)、萘乙酸、氯吡脲、赤霉素中一種或幾種組合。
6.一種權(quán)利要求1所述的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥的制備方法，其特征在于:按上述比例將脲銨氮肥中原料各組分混合均勻，在熔融狀態(tài)下輸送到生產(chǎn)復(fù)合肥料的高塔進行造粒生產(chǎn)，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥； 或?qū)⒃铣煞咒@態(tài)氮肥、植物所必需的各種中微量營養(yǎng)元素、聚離子增效劑、養(yǎng)分調(diào)理劑、植物助長劑和氮穩(wěn)定劑溶于水中制成均勻分散的懸浮水溶液，而后通過流量計注入尿素熔融尿漿進行均勻混合后熔融造粒，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥； 或利用氨酸法生產(chǎn)硫酸銨(氯化銨)，在添加按上述比例的尿素、中微量營養(yǎng)元素、聚離子增效劑、植物助長劑、養(yǎng)分調(diào)理劑和氮穩(wěn)定劑混合均勻后，投入到氨酸法生產(chǎn)硫酸銨(氯化銨)或復(fù)合肥滾筒生產(chǎn)線中，進行復(fù)混肥生產(chǎn)程序造粒，即制得含有多種中微量營養(yǎng)元素的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥。
7.按權(quán)利要求6所述的聚離子增效穩(wěn)定性脲銨氮肥的制備方法，其特征在于:所述脲銨氮肥可用于糧食作物、油料作物、蔬菜或果樹上，并可溶于灌溉水中作底肥中的氮肥一次性施入，或多次追肥施入。
【文檔編號】C05G3/00GK103896672SQ201210591099
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月29日
【發(fā)明者】李東坡, 武志杰 申請人:中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所