[发明专利]硫包衣尿素肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及尿素肥料领域，特别是涉及一种硫包衣尿素肥料及其制备方法。

背景技术

自从1961年美国的TVA采用硫包衣技术制作缓控释氮素肥料至今，硫包衣尿素 已经历了四十多年的发展历程，技术日趋成熟。硫包衣肥料不仅可以使肥料达到缓效 的目的，同时硫也是作物需要的第四大营养元素。目前加拿大、美国、日本、中国等 国家都开发出了各具特色的硫包衣尿素产品，而随着世界范围内化肥用量的逐年增加， 硫包衣缓释肥料的用量也在稳步增长，美、日缓释/控释肥料的消费平均年增长率约为 4％～5％。90年代初美国非农业市场特种肥料的市场容量为1.61亿美元，其中包硫尿 素肥料的市场份额为26％，农业市场特种肥料的市场容量为1400万美元，市场需求 促进了包硫尿素的快速发展。(许秀成，王好斌，李菂萍，包裹型缓释/控制释放肥料 专题报告，磷肥与复肥，2000，15(6)：7-12)。

自从1961年美国田纳西流域管理局(TVA)在1～7kg/h的装置上开展了包硫 尿素肥料的(SCU)小试研究，并将SCU称为控制释放肥料(武志杰，缓释/控释肥 料原理与应用，北京：科学出版社，92)以来，硫包衣肥料经四十多年的发展，包衣 技术日趋成熟。据文献报道，包硫尿素是国外生产量最大的缓效尿素(张文辉，段平， 谷守玉，缓效多营养包硫尿素的试验研究，化工生产与技术，2000，7(4)，16-19)， 其主要技术原理是用熔化的硫磺包裹被预先加热的肥料颗粒，通过包衣实现肥料养分 的缓慢可控。其加工过程一般是将硫在156℃以上熔化后喷涂于肥料颗粒的表面作为 包膜，随后用密封剂喷涂封住包膜上的裂缝，最后是第三个涂层防止粘结。土壤水分 含量、干湿交替、生物活动和运输及施用过程中对膜的磨损都会影响肥料养分的释放 (Raban S and Shaviv A.Controlled Release Characteristics of Coated Urea Fertilizers.In： proceedings of 22nd Int Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials， 105-106，Seattle maugust，1995)，其缓控性能不仅取决与硫包衣的好坏，而且受到外 层密封剂的影响。1974年McClellan借助扫描电镜(SEM)研究了SCU的结构。他 观察到包膜层是由斜方硫和聚合硫的混合物所组成，包膜时加热历程不同，硫结构各 异，影响释放性能，附加密封层能将包硫层的不良影响减至最小(Mclellan G H，Scheib R M.Advances in Chemistry Series，1974，140：18-32)。许秀成等也利用SEM观察粒 状尿素横截面发现一粒尿素是由若干块晶体堆砌而成，在放大40倍下，尿素粒子表 面是凹凸不平(许秀成，王好斌，李药萍，包裹型缓释/控制释放肥料专题报告，磷肥 与复肥，2000，15(6)：7-12)。所以单独使用熔硫很难将肥料包裹严密，在硫包衣层 外加包封闭层是十分必要的。关于封闭剂的研究国外已有少量相关报道，我国在这方 面起步较晚，相关研究报道较少。目前生产中较多采用的封闭层多为石蜡等物质，这 些物质虽然价格低廉，但封闭性能不佳，肥料养分释放特性不稳定。采用包硫层外加 包聚合物层虽然肥料的缓控性能大大提高，但由于此类封闭剂材料价格偏高，而且肥 料须经二次喷涂包衣，所以生产成本较高，使得此类缓控肥的推广应用受到了很大的 限制。因此在硫包衣尿素生产过程中急需研制价格低廉、应用方法简便、缓控性能稳 定的硫包衣尿素封闭剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种硫包衣尿素肥料及其制备方法。

本发明提供的硫包衣尿素肥料，其制备方法包括如下步骤：

1)将硫磺加热至150℃后，在10MPa压力下喷到预热至66℃的尿素颗粒表面， 得到硫包衣的尿素颗粒；

2)将封闭剂和滑石粉混匀后，包裹在所述步骤1)得到的硫包衣的尿素颗粒表面， 干燥，得到所述硫包衣尿素肥料；所述封闭剂由封闭剂组分a和封闭剂组分b组成； 所述封闭剂组分a为脲醛树脂，所述封闭剂组分b为氯化铵、过硫酸铵、柠檬酸、六 甲基四铵和硫酸锌组成的混合物。

所述步骤1)中，所述硫磺与所述尿素的质量份数比为10-35∶65-90，优选20∶ 80、10∶90或35∶65；