[发明专利]硅藻土包覆尿素制备缓/控释型化肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及缓/控释化肥技术领域，具体涉及一种硅藻土包覆尿素制备缓/控释型化肥的方法。

背景技术

农业是我国国民经济的基础，化肥特别是尿素在农业生产中占有非常重要的地位。中国既是尿素的生产大国，也是使用大国，但尿素施入土壤后的利用率通常只有30~40%，利用率不高的主要原因是氮素的挥发、淋溶和径流。据调查，中国每年投入的氮肥总量约为2千多万吨氮，其中50%左右会随雨水流失或进入空气中。此外，传统施肥方式易导致水质、土壤及粮食污染，长江河口中硝酸盐含量已高达0.49~0.95μg/g，而世界河口平均值仅为0.1μg/g，京、津、唐地区50%的地下水硝酸盐含量超标，同时还产生大量N₂O，破坏臭氧层，加剧温室效应。一次性大量施入尿素不能满足农作物生育期的生长需要，使生育前期生长快，后期出现脱肥现象，追肥又增加了劳动强度和成本。因此，为了提高尿素的利用率，保持土壤氮素肥力，减少氮损失及由此产生的坏境污染，并增加作物产量，使用缓/控释尿素是克服上述缺点的一个重要有效途径。

硅藻土是由统称为硅藻的单细胞藻类死亡以后的硅酸盐遗骸形成的，其主要由含水的非晶质SiO₂组成，还有少量的A1₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O等成分。由于硅藻土有大量有序排列的微孔结构、孔隙率高、孔体积大、质量轻、堆积密度小、比表面积大(10~60 m²/g)，因此吸附性极强，而且被吸附的尿素能渗入到硅藻土的微孔中，缓慢释放，所以分解率低，肥效期长，而且硅藻土的化学性质极为稳定，不与尿素发生化学反应，能保持尿素固有的特性，使肥效得到发挥，此外，并且硅藻土的分布广泛，价格低廉。简而言之，硅藻土具有保水保肥、缓释延长肥效的作用，同时，硅藻土又是良好的土壤改良剂，不仅能改善土壤结构，提高土壤肥力，而且又能减轻尿素对环境的污染，从而实现资源利用和环境优化的协调发展。因此，研制以硅藻土为载体材料的缓/控释尿素具有很高的应用价值。

目前在硅藻土缓控释化肥的文献报道中，中国专利[03108883.X]公开了一种硅藻土缓释化肥与土良改良剂及其生产方法，是将含水50%左右的低品位硅藻原土与氮、磷、钾及硼、锌和稀土微量元素化肥混合来制备缓释化肥；专利[200910066684.4]公开了一种硅藻土缓控释肥料，首先将一定比例的尿素、磷酸二铵、氯化钾与硅藻土粉碎，其次以水作连结剂进行造粒，最后在颗粒上包膜；专利[01135623.5]一种硅藻土缓释化肥的生产方法及装置，采用了未干燥的低品位硅藻土与化肥直接混溶的工艺方法和一次干燥分两步进行的工艺措施。虽然国内外对硅藻土在肥料上的应用进行了不同角度的研究，但以硅藻土为载体的缓/控释尿素的研究目前尚未见报道。本申请直接以普通颗粒型尿素为原料，以廉价的硅藻土作为载体、以少量的聚乙烯醇（PVA）和聚醋酸乙烯酯（PVAc）作为粘结剂来制备缓/控释尿素，所需原料丰富，制备工艺简单，将大大提高尿素的利用率与降低成本，而且使用方便，适合大田作物应用。

发明内容

针对尿素利用率低及其对环境的污染等存在的问题，本发明提供缓/控释型硅藻土包覆尿素及其制备方法，目的是提高尿素的利用率和土壤肥力、降低成本和环境污染，实现资源利用和环境优化的协调发展。

本发明一种硅藻土包覆尿素制备缓/控释型化肥的方法，按照以下步骤进行：

（1）首先将硅藻土放入干燥箱中于100~200°C下干燥10~15h，经200~500目标准分样筛过筛后，密封备用； 

（2）称取不同质量的PVA，加热使其溶解在水中，然后加入一定量的PVAc，冷却后定容配置成混合粘结剂，密封备用；

（3）将筛分后的颗粒尿素倒入糖衣机中，预热2~7分钟后，开始滚动造粒，向糖衣机中喷洒雾化的的PVA-PVAc混合粘结剂，待尿素颗粒表面形成一层均匀的黏结液后，再加入一定量的硅藻土粉末，滚动造粒约4~8分钟至肥料颗粒表面形成一层致密的包裹层；

重复上述过程3~6次，在此过程中，应保证肥料颗粒充分运动，以防颗粒间粘结，直至颗粒完全干燥，获得硅藻土包覆的尿素。

硅藻土和尿素的最终加入量按质量百分比计，硅藻土占两者质量的10~40%，尿素占两者质量的60~90%，每100g上述硅藻土和尿素中加入PVA-PVAc混合粘结剂6~24mL。