[发明专利]含有用于增强颗粒完整性的纤维材料的肥料组合物

说明书

关联申请

本申请要求享有临时申请号为61/467,001、名称为“含有用于增强颗粒完整性的纤维材料的肥料组合物”、申请日为2011年5月24日的美国临时专利申请案的优先权，在此通过引用将其全部内容并入本发明。

技术领域

本发明总体上涉及肥料组合物。更具体地，本发明涉及含有用于增加颗粒强度和减少贮存和处理过程中磨损或粉尘的形成的纤维材料的肥料组合物。

背景技术

通过造粒、压缩或其他技术将肥料加工成颗粒的方法是已知的。生成的肥料通常包含一些不良等级的颗粒，该颗粒细小到足以成为气载粉尘。该粉尘产生于肥料颗粒的制造、贮存和运输期间，来自于肥料颗粒在移动期间遭受的机械磨损、在初始颗粒成型后的持续的化学反应或固化过程、在贮存期间穿过肥料的水分迁移作用、和/或处理和贮存期间的温度和湿度条件。

肥料粉尘会造成安全、健康、和/或环境问题。例如吸入某些肥料粉尘可能会导致健康问题。这些粉尘还潜在地造成地表水生态系统污染。如果被忽视，在制造、贮存和/或运输设备中过量的粉尘的形成或堆积还可能是潜在的爆炸物。从经济的立场来看，当肥料粉尘产生空气散播时，肥料粉尘也是受关注的问题，因为其会造成农业和经济价值的损失。

已经做了很多尝试来控制或减少贮存和处理过程中肥料中粉尘的形成。其中一例包括使用油、蜡、油与蜡的混合物以及基于上述制品的乳液。例如，建议使用石油基制品来控制农业肥料的粉尘。例如参见Frick的“石油基DCA控制随机性粉尘”《化肥工业协商会议年会记录》，第27辑，第94-96页。

然而，在应用这些处理方法时也存在缺陷。经过一段时间后，油趋向于挥发和/或吸附到化肥颗粒中，导致其效力丧失或减弱。蜡也也效率低且难以操作，因为蜡在温度高于其熔点时会吸收进肥料颗粒内，而在温度低于其熔点时不能铺散或覆盖在肥料颗粒的表面。另外，油和蜡都具有有限的粘合性能，该性能对于肥料粉尘的长期控制至关重要。

其他的被提及的控制粉尘的方法包括应用其他液体，例如木质素磺酸盐溶液、糖浆溶液（molasses solution）、尿素溶液、上述溶液的混合液、其他肥料溶液、胺类、表面活性剂、聚合物，乃至水。例如参见Buckholtz等的美国专利5,360,465和Hazlett的美国专利5,328,497。

然而，由于存在水，水溶液和乳液能够加速肥料粉尘的形成，并加剧肥料颗粒的结块趋势。随着溶液和乳液干燥，上述处理还趋向于丧失其粘合性能，因此其作为长期粉尘控制剂会逐渐失效。

一些市售的肥料在基础肥料中包含微量营养素以提高农业效益。上述产品中的一种是系列肥料，该肥料在磷酸盐肥料基础组合物中包含了元素硫。然而，元素硫不会结合在基于基础的磷酸二氢铵（MAP）的肥料配料上，因而，其在上述肥料颗粒的贮存和处理过程中易于磨损和形成粉尘。

仍存在着对于能高效且经济地制造的、具有提高的颗粒的完整性的肥料颗粒的需要，并且该肥料颗粒在颗粒的贮存和处理期间能够防止或减少粉尘形成。

发明内容

根据本发明的实施例，由例如磷酸盐肥料这样的肥料组合物形成的肥料颗粒包括纤维材料，为的是提高颗粒的强度，防止或减少在肥料的贮存、运输、和/或处理时的磨损或粉尘形成。在一个实施例中，粉尘形成减少了50%或50%以上。

基本肥料组合物可以包含：磷酸盐肥料，例如磷酸二氢铵MAP或磷酸氢二铵DAP；可选择的一种或多种微量营养素，例如锌；和/或一种或多种次要营养素，例如元素硫。纤维材料例如可以包含纸浆或造纸泥浆。

在本发明的一个实施例中，纤维材料以预中和的料浆的形式在造粒过程中加入，例如在美国专利7,497,891和6,544,313中有所述及的那些过程，上述两项专利均通过引用将其全部内容并入本发明，这样，该纤维材料以肥料组合物的约0.01到约10重量百分数、更具体地为肥料组合物的约0.5到约3重量百分数的含量存在于最终的肥料组合物中。

上述发明内容并不试图描述本发明的每一个说明性实施例或所有实施方式。以下附图和具体实施方式更加具体地举例说明了这些实施例。

附图说明

根据本发明以下的各个实施例的详细说明并结合附图，将更加完整地理解本发明。

图1是不含纤维材料的基准产品颗粒图。

图2是含有2重量百分数脱色纸纤维的基准产品颗粒图。

图3是含有2重量百分数的过0.5mm筛的粗浆纤维（Brownstock 0.5 mm sieve fibers）的基准产品颗粒图。