[发明专利]一种脲醛缓释复合肥料的工业化生产方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种脲醛缓释复合肥料的工业化生产方法和装置，属于肥料生产的技术领域。

背景技术

我国是世界上最大的化肥生产和消费国，年消费量约占世界化肥消费总量35%左右，据统计，1996～2008年间，我国化肥使用量增长了36.9%，而粮食总产量却只增长了4.7%，不断增加的化肥投入并没有持续增加粮食产量。出现这一现象的原因是多方面的，肥料利用率降低导致增产效应下降无疑是一个重要的原因。目前发达国家化肥当季利用率平均为50-60%，而我国化肥当季利用率平均仅为30-35%。大量营养元素的流失浪费不仅给社会带来巨大的经济损失，而且还会造成严重的环境污染。提高肥料利用率，减少施肥量，节省施肥劳动力，显得尤为重要，缓/控释肥通过对养分释放率的调控而使之与作物养分吸收基本相同步，可以大大提高肥料养分利用率，减少农业面源污染，符合国家可持续发展战略的要求，因此缓控释肥料已成为21世纪肥料产业发展的主要方向之一。

目前，国内外有机聚合物包膜控释肥的研究已经发展到了一个较高的高度，工艺技术已日趋成熟，养分控释性能良好，生产成本高的问题得到了初步解决，但距离其在大田作物上普遍应用尚待进一步降低生产成本；硫包膜肥料价格较低，但该工艺会大大降低大量元素的养分含量，使肥料总养分偏低；脲酶抑制剂和硝化抑制剂等稳定性肥料不能满足缓控释性能的要求，而且存在掺混不均匀、施用不方便的问题，因此开发一种施用方便、适合大田作物推广的缓控释肥料具有重要的现实意义。

中国专利文献CN1198425A（98109068.0）公开了一种脲醛控释肥料的合成方法，在生产复合肥过程中加入脲醛肥与其它的化肥混合在一起，通过造粒机进行造粒，生产出一种缓释脲醛复合肥，目的是使肥料中的氮施入土壤，能缓慢释放，以满足作物生长的需要，减少氮素流失,提高肥料利用率；脲醛肥是由尿素与甲醛在酸性条件下缩合而成，脲醛肥缓释性能的强弱是决定于缩合物分子链的长短，它取决于甲醛，尿素相互作用的许多条件如尿素与甲醛的摩尔分子比、pH值、温度与反应时间。中国专利文献CN101391905A（200810225221.3）公开了脲醛肥料与脲醛复合肥料及其制备方法，包括如下步骤:1)将淀粉与水混合，糊化得到淀粉糊，所述淀粉与所述水的质量比为淀粉∶水=1∶5-20,优选为1∶5-10；2)向所述淀粉糊中加入尿素和甲醛；在PH值为10.5-13、温度为65-80℃的条件下反应30-120分钟，得到溶液I；所述尿素与所述甲醛的摩尔比为2-4∶1，优选为2.45∶1；所述尿素与所述淀粉的质量比为30-60∶1，优选为45∶1；所述PH值优选为10.5-11，所述温度优选为65-70℃，所述反应的时间优选为60-120分钟；3)向所述溶液I中加入吸附剂和硫酸溶液，混匀得到脲醛肥料浆料，固化得到脲醛肥料。但上述中国专利文献大多阐述了脲醛肥料的化学合成方法、与常规肥料的物理掺混等，缺乏脲醛肥料与常规肥料在生产工艺装置方面的系统结合与优化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种脲醛缓释复合肥料的工业化生产方法和装置。利用本方法和装置生产脲醛缓释复合肥料，工艺流程简单、易操作，适用于连续化大规模生产，以降低生产成本、提高产量。

本发明的脲醛缓释复合肥料的工业化生产方法，技术方案如下：

一种脲醛缓释复合肥料的工业化生产方法，该生产方法步骤如下：

（1）在反应釜中加入水及氧化淀粉后升温至60℃~90℃糊化15~30分钟，加入含氮量为46wt%的尿素及浓度为30~40wt%的甲醛水溶液，搅拌溶解后用碱性物质调pH值至8.5～8.8，60℃恒温反应60～70分钟得反应液；所述的水：尿素的质量比为1：（1.2～1.5），所述的甲醛水溶液：尿素的质量比为1∶（0.85～1.15），所述的氧化淀粉：尿素的质量比为1：（10～12）；

（2）将步骤（1）中的反应液用酸性物质调pH值为5.4～5.1，65～68℃恒温反应45分钟，再用碱性物质调节pH值至6.8~7.2，终止反应，得脲甲醛缩合物溶液；

（3）将步骤（2）制得的脲甲醛缩合物溶液与氮磷钾原料混合造粒，150~200℃烘干30~45分钟，冷却至35℃以下，最后筛分出2.0mm~4.5mm的脲醛缓释复合肥；所述的氮磷钾原料为尿素、硫酸铵、磷酸一铵、氯化钾或碳酸铵，所述的脲甲醛缩合物溶液与氮磷钾原料的质量比为1：（4.5~8）。其中，根据复合肥产品中不同养分需要对氮磷钾原料进行配比。