[发明专利]包含营养素的压实型氯化钾肥料及其制备方法

说明书

相关申请

本发明要求享有2011年8月4日提交的第61/514,952号美国临时申请的优先权，该申请的全文以引用的方式合并入本发明。

技术领域

本发明总体涉及肥料组合物，具体地，本发明涉及通过压实工艺将微量营养素夹带入氯化钾肥料中。

背景技术

植物必需的营养素包括主要营养素、次要或大量营养素、以及痕量或微量营养素。主要营养素包括碳、氢、氧、氮、磷、和钾。碳和氧从空气中吸收，而其他营养素包括水(氢的来源)、氮、磷、和钾从土壤中获得。包含氮、磷、和/或钾的来源的肥料用于补充缺少这些营养素的土壤。

根据传统肥料标准，肥料的化学组成或分析以必需的主要营养素氮、磷、和钾的百分比(以重量计)表示。更具体地，当表示肥料配方时，第一个数字代表以元素基准表示为“总氮”(N)的氮的百分比，第二个数字代表以氧化物为基准表示为“有效磷酸”(P₂O₅)的磷的百分比，以及第三个数字代表同样以氧化物为基准表示为“有效氧化钾”(K₂O)的钾的百分比，或者另外公知为表达式(N-P₂O₅–K₂O)。

尽管磷和钾的量以他们的氧化物形式表示，但在肥料中并没有P₂O₅或K₂O。磷最常见地以磷酸二氢钙存在，但是也以其他磷酸钙或磷酸铵出现。钾通常是氯化钾或硫酸钾形式。使用以下公式能够完成从P和K的氧化物形式向元素形式(N-P-K)的换算：

%P=%P₂O₅x0.437%K=%K₂O x0.826

%P₂O₅=%P x2.29%K₂O=%K x1.21

另外公知为氯化钾KCl的氯化钾(MOP)是一种农业肥料，并且是最常见的钾肥来源。MOP通常通过传统的开采或溶液采矿技术从自然形成的地下矿产资源中提取。一旦被提取，MOP能够根据个别消费者期望被处理成适合特定工业、化工、人类或动物营养素或农业应用的许多不同的成品形式或KCl产品。

为了农业消费的目的，成品MOP通常是以颗粒形式出售。其纯度和颗粒尺寸可以根据产品将要投入的最终使用变化。该颗粒采用所属领域的技术人员公知的破碎和筛选工艺生产，例如通过压实和随后的破碎和筛选，由此将大块的MOP破碎成较小的颗粒。压实意味着MOP给料在高压下的连续辊压，在所得产物中产生材料的凝聚。MOP的分级，以及因此其市场价值也依赖于产品的纯度和颗粒尺寸。为了特定需要，MOP通常筛分到期望的粒度。

一种典型的MOP原料具有相当于食盐的颗粒尺寸，该尺寸小于期望的颗粒尺寸，为了获得更大的颗粒，首先采用压实工艺——例如简单的辊压机或类似设备——压实该原料以生产薄片状凝聚产品。随后的处理通常包括将MOP薄片受控破碎成颗粒，然后通过筛分或行业中公知的其他分类方法将这些颗粒分类成期望的尺寸范围。标准行业公知的辊压机(roll compactor)的一个非限定性示例是可以从伊利诺州伍德戴尔市(Wood Dale,IL)的K.R.Komarek股份有限公司购买的K.R.Komarek’s B220B压实机(或任何“B”型或高压压块及压实机器)。

除了主要营养素之外，例如通过添加到土壤中的MOP肥料提供给植物的钾、微量营养素和次要营养素对于植物生长同样是必需的。所需的这些营养素的量比主要营养素的量少得多。次要营养素可以包括，但是不限于硫(SO4)、钙(Ca)、镁(Mg)或它们的结合。微量营养素可以包括，但是不限于，例如硼(B)、锌(Zn)、锰(Mn)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜(Cu)、铁(Fe)、氯(Cl)、或它们的结合。为了简单起见，从此处开始以及在整个说明书中，术语“微量营养素”指的是并包括次要营养素和微量营养素。

微量营养素应用于农作物的一种常见方法是土壤施用。建议的施用量通常是小于以元素为基准的10lb/英亩。单独的微量营养素在这样低的用量下的施用是困难的，并且易于导致差的分布均匀度。微量营养素包含在混合的肥料中是一种传统的施用方法，并且一些方法允许利用传统施用设备实现更加一致的分布。通过消除单独施用步骤还降低了成本。伴随混合肥料施用微量营养素的四种方法可以包括在制造期间掺入、与颗粒肥料混掺、涂覆在颗粒肥料和种子上、以及与液体除草剂或液体肥料混合。