[发明专利]低甲醛脲醛树脂-石膏-膨润土基缓释肥料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于肥料，涉及一种低甲醛脲醛树脂-石膏-膨润土基缓释肥料的制备方法。本发明制备的低甲醛脲醛树脂-石膏-膨润土基缓释肥料适用作农用化肥，含有缓效和速效氮素成分；本发明以脲醛树脂-半水石膏复/混物料为胶黏剂，再与膨润土复配，形成缓释体系，通过挤压混合反应，振动筛分，圆盘造粒一体化制备技术进行制备，获得低甲醛脲醛树脂-石膏-膨润土基缓释肥料，使肥料颗粒的整体释放速度降低，从而也达到磷、钾的缓释，使其肥料养分释放速率与作物养分吸收规律相匹配，能有效提高肥料利用率，降低化肥对环境的污染，对农作物增产效应较显著。

背景技术

化肥是农业持续发展的物质保证，是粮食增产的基础，目前，中国已成为世界上最大的化肥生产国和消费国，然而，根据测定：我国一般化肥中氮肥利用率仅为25%～40%，磷肥只有10%～25%，钾肥为30%～50%，化肥的利用率较低，导致肥料资源浪费，造成水的富营养化污染，增加农业生产成本。因此，开发既能最大限度地提高肥料利用率，降低排放，又能获得高产的缓释和缓控肥料生产新技术，对于保障粮食安全、保护生态环境具有极其重要的意义。

缓释肥料主要包括两大类，一类是通过化学反应制成的缓释肥料，一般在水中的溶解度很小，施入土壤后，在化学的和生物的因素作用下，肥料逐渐分解，缓慢释放出养分，如脲甲醛、异丁烯环二脲等微溶有机氮肥，金属磷铵盐、部分酸化磷酸盐等微溶无机氮肥等；另一类是通过包裹方式制成的控释肥料，是以颗粒化肥为核心，表层涂覆一层低水溶性或微溶性的无机物质或有机聚合物，通过包膜扩散或包膜逐渐分解而释放养分，如热固性树脂包膜肥料、热塑性树脂包膜肥料等有机聚合物包膜肥料，硫包膜尿素、矿物质包膜肥等无机包膜肥料等。虽然缓/控释肥料的产量和使用量逐年增加，但因其生产成本和市场价格相对较高，目前还不能被广泛接受，与通常使用的速效性化肥相比仍是一个很小的比例。

脲醛树脂是由尿素与甲醛在催化作用下经过加成和缩聚反应生成的热固性高分子胶粘剂。目前，在我国主要用于人造板的生产及缓释肥料的制备等。近年来，人们对脲醛树脂的合条件进行了大量的研究，研究表明其制备工艺为：                                                尿素：甲醛=1.0:1.0～1.0:1.4；分3～4次加入尿素；反应温度在80摄氏度以上；反应时间90～180min。现有工艺条件尿素与甲醛的摩尔比较高，主要考虑的是脲醛树脂的粘结强度，游离甲醛的含量偏高，另外反应温度在80摄氏度以上，能耗高，时间长，操作复杂，反应进程不易控制。

脲甲醛缓释复合肥是尿素与甲醇在高温下缩合反应生成混合胶体，再与磷肥以及钾肥合成造粒，形成的缓释复合肥料，属于肥料中的高端产品，由于成本较高，主要用在高尔夫球场草坪和高档景观花卉上。脲甲醛是较成熟的缓释肥料，早在20世纪30年代后期国外便提出了比较完整的实验室流程。1955年开始，德国BASF公司进行商品化生产。1984年，前苏联有将硫酸钾添加到脲甲醛肥料中改善砂土地保水性的报道。1990年，美国的Worsley. Michael 用多聚甲醛与尿素反应合成了固态的脲醛缓释肥料。近来，日本研制出超缓效脲甲醛氮肥，UF尿素组合-硫酸钾-磷铵复合肥料；美国则开发了具有贮存稳定性的脲醛弥散肥料，以及由脲甲醛和磷酸-磷酸二氢钾混合液反应合成的高分子缓释复合肥。目前，我国对于脲甲醛缓/控释肥料的研制还处在起步阶段，自1971年研制出脲甲醛缓释肥料之后，在较长时期内未取得较快发展。脲甲醛缓/控释肥料的生产工艺复杂，关键设备和工艺配套的研究相对薄弱，难以形成规模产业化。脲甲醛复合肥主有两种，一种是将复合肥外面包一层脲醛树脂，而起到缓/控释作用，称脲甲醛树脂包衣复合肥；另一种是将粉状脲醛树脂加入到生产复合肥的原料中，生产的复合肥，称内置脲甲醛复合肥。