[发明专利]一种内质型缓释复合肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于缓/控释肥料生产技术领域，具体涉及一种内质型缓释复合肥料及其制备方法。

背景技术

传统化学肥料在保证我国粮食增产增收中发挥着不可替代的作用，2010年我国化肥施用量已达5562万t（纯养分），居世界第一位，其中氮肥（N）3300万t，氮肥当季利用率为35%-40%，磷肥约10%～20%，钾肥约为35%～50%，平均比发达国家低10-15个百分点。化学肥料的损失不仅造成能源和资源浪费，同时给生态环境带来严重风险，因此，提高化学肥料利用率成为世界研究热点之一。

目前国内外普遍出现的缓/控释肥料主要有以下4种类型：含转化抑制类稳定性肥料、合成有机氮类缓释肥料、包膜（裹）型缓/控释肥料、内质型缓释肥料，此四类缓/控肥料各具特色、优劣势：

含转化抑制类稳定性肥料虽然成本不高，但缓释效果依赖土壤中微生物生态结构，养分缓/控释稳定性差，效果不理想，肥料利用率提升相当有限。

合成有机氮类缓释肥料主要侧重氮素养分的缓/控释，对磷素、钾素养分的缓/控释研究甚少；由于采用合成工艺，营养成分释放速率过慢，影响当季作物吸收，同时加上营养成分单一，不利于科学均衡施肥。

包膜（裹）型缓/控释肥料生产工艺复杂，能耗高、产能低，且包膜（裹）材料附加成本高，整体生产成本偏高，只用于经济价值高的花卉、草皮等，难以在大田作物上大面积推广应用；同时包膜材料在土壤中降解期长，降解完全一般需要30-50年，对土壤产生二次污染，改变土壤微生态环境。

内质型缓释肥料因其缓释增产效果显著、生产工艺简便，价格适中，深受广大农户喜爱，但内质型缓释肥料同样面临缓释材料的二次污染、附加成本高、融合度差等问题。目前普遍应用的内质型缓释材料价格昂贵，材料本身并不具有任何营养价值，土壤中难于降解，其本身与肥料的融合度差，只经简单混合工艺根本无法实现缓释材料的均均分散，无法形成均匀、致密的网络胶结体系，致肥料分子与缓释材料之间形成“两张皮”，严重影响其缓释性能。

因此，急待筛选一种价格低廉、高效环保的营养型缓释材料，开发一种新型的生产制备方法，突破现有生产工艺技术瓶颈，实现适用于大田作物的内质型缓释复合肥料的大规模生产应用。

发明内容

本发明旨在克服现有内质型缓释肥料中缓释材料的二次污染、附加成本高、融合度差的问题，提供一种价格低廉、高效、环保的内质型缓释复合肥料。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种内质型缓释复合肥料，复合肥料为氮磷钾复合肥与缓释材料，或氮肥与缓释材料的组合，所述缓释材料为纳米级缓释剂；

所述的纳米缓释剂包括纳米级腐植酸类混聚物、纳米级废弃塑料-淀粉混聚物、纳米级粘土-聚酯混聚物、纳米级磺化木质素混聚物、纳米级烯烃类-淀粉混聚物中的一种或任意几种的组合。

生产工艺中所添加使用的多功能纳米级缓释剂可生物降解，施用后不产生二次环境污染，同时纳米级缓释剂与土壤矿物形成络合（螯合）物，形成蜂窝状结构，具有蓄水功能，改良土壤结构性质，解决了现有内质型缓释肥料中缓释材料的二次污染的问题。

多功能纳米级缓释剂与NPK肥料分子融合性能好，在高塔熔体造粒生产复合肥料过程中，加入多功能纳米级缓释剂生产内质型缓释复合肥料，工艺简单，产能大，是对缓释复合肥料性能的创新突破，降低缓/控释复合肥料生产成本，较传统的缓释复合肥料生产更具成本优势，解决了现有内质型缓释肥料中缓释材料的附加成本高的问题。

优选的，所述复合肥料施入土壤20~70天后，氮素释放率达到98%以上。

本发明的另一目的在于提供一种内质型缓释复合肥料的制备方法。

所述方法包括以下步骤：

a）将尿素加入熔融槽并加热熔融，得到尿素熔融液；

b）将尿素熔融液加入一级混合器，与替代性氮肥、钾素原料、填充料进行一级混合；

c）将纳米级缓释剂预处理后储存在缓释剂存储槽，再经计量泵加入二级混合器中，与经一级混合后的混合物、磷素原料、微量元素进行二级混合，制成流动性固溶体混合物；

d）将流动性固溶体混合物加入料浆乳化机内进行乳化，得到流动性乳化料浆；

e）将流动性乳化料浆加入高塔造粒机喷浆造粒；

f）将步骤e所得的颗粒经冷却、筛分、表面处理后即可得到所述内质型缓释复合肥料。

优选的，所述步骤c中纳米级缓释剂预处理包括预热、乳化两道工序；所述预热工序采用热水浴加热保温，水浴温度为50℃~80℃。