[发明专利]一种颗粒状复合肥的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农用缓释肥料，涉及肥料加工工艺以及新材料的合成。

背景技术

我国是一个农业大国，农业是国民经济的基础。而与此相关的化肥工业和水资源利用更是现代农业生产和发展的重要物质基础。但是，长期以来我国化肥利用率一般仅为30-35％，低的肥料利用率不仅造成了巨大的经济损失，而且还会导致严重的环境污染。另一方面，干旱缺水也是制约我国农业发展的重要因素。干旱半干旱地区常年缺水，雨季雨水大部分流失或蒸发掉，灌溉水也往往因蒸发或渗透等原因而损失，得不到充分利用。因此，将缓释肥料技术与农用保水剂(吸水树脂)相结合来提高化肥和水的利用率，为解决这一问题提供了一条有效途径。

目前，国内外研制的缓释肥料主要为包膜/包裹型，其中包膜型缓释肥料是在肥料颗粒表面涂覆高分子聚合物或无机材料。但由于高分子聚合物包膜型缓释肥料的制备工艺复杂，包膜材料的成本较高，所以此种肥料的实际产量并不高。包裹型缓释肥料多采用尿素等颗粒肥为核心，磷肥等粉状肥为外壳材料，通过普通圆盘或转鼓造粒生产，工艺简单，肥料价格较低，但往往缓释效果不够理想。

吸水树脂是一种具有三维网络结构的亲水性聚合物，它能在较短时间内吸收大量的水，并且其吸收的水分在加压条件下也能保持。由于它的优良性能，吸水树脂已被成功应用于农业领域。聚丙烯酸盐系列吸水树脂是目前市场上最主要的一类产品，但由于它的难降解性，施用后易在土壤中累积造成二次污染，在很大程度上限制了它的应用。

凹凸棒石黏土是一种链层结构的镁铝硅酸盐无机矿物材料，在我国储量丰富，价格低廉，由于其独特的晶体结构和性能，可以改良土壤的物理性质，对砂质土壤可增加其保水性，对板结土壤可增加其透水性。其次，由于其本身含有作物所需的多种营养元素K、P、Ca、Mg、Fe、Mn等，所以本身可作为肥料使用，进而发挥肥效。此外，由于凹凸棒石黏土具有一维纳米结构，表面积很大，吸附能力很强。将其与肥料混合后，可使肥料养分缓慢释放，提高肥效，减少有效肥料的流失。中国专利文献CN 1380374A用凹凸棒石与尿素直接混合作为肥料。但是，该肥料不含磷、钾等常规组分，肥力有限，且不是颗粒肥，应用也受到较大限制。

发明内容

鉴于上述，本发明旨在综合无机矿物材料、天然产物和一些亲水性高分子聚合物的优点来制备一种颗粒状多层包膜复合肥并改进肥料造粒工艺。该颗粒状肥料包含植物所需的多种营养元素。同时，通过凹凸棒石黏土、海藻酸钠及吸水树脂的多层包膜使之具有吸水保水、缓释、土壤调理等多种功能。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

a.在圆盘造粒机里放入直径为1-2mm的尿素颗粒，喷入雾化水将尿素颗粒表面润湿后，将混合均匀的凹凸棒石黏土、尿素和磷酸二氢钾粉末部分加入圆盘内，转动圆盘，将混合物粉末包裹在尿素颗粒表面；再次用雾化水将颗粒表面润湿，并加入混合物粉末，将其包裹在颗粒表面；如此反复多次，将全部凹凸棒石黏土、尿素和磷酸二氢钾的混合物粉末包裹在尿素颗粒外层，得到肥料内核。

b.将海藻酸钠粉末加入到圆盘造粒机内，转动圆盘，使海藻酸钠包裹在肥料内核外层，并且喷入浓度为5％的氯化钙水溶液对海藻酸钠进行交联，交联后的海藻酸钠作为肥料内层包膜。

c.将吸水树脂粉末加入到圆盘造粒机内，转动圆盘，使吸水树脂粉末包裹在肥料颗粒外层，作为肥料外层包膜。

d..包膜完成的肥料颗粒干燥后，得到粒径为2.5-3.5mm的颗粒肥料，即为成品。

成品外观呈黑色，抗压强度为21.6-28.4N。

本发明与国内外其它复合肥相比，其突出特点是：

①凹凸棒石黏土作为造粒过程中的粘结剂，可以有效提高肥料成粒率；凹凸棒石黏土本身含有植物所需的多种营养元素K、P、Ca、Mg、Fe、Mn等，可以提高肥效；由于凹凸棒的多孔晶体结构，可以对肥料进行有效吸附，从而减缓营养元素的释放。