[发明专利]一种速溶微胶粒子水溶肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水溶肥领域，具体涉及一种速溶微胶粒子水溶肥以及其制备方法。

背景技术

水溶性肥料（Water Soluble Fertilizer）是一种能够完全溶解于水的多元素复合型肥料，相对于传统的颗粒复合肥和缓释肥，由于水溶肥具有速溶、吸收率高、见效快、无残渣、施用方便等显著优点，得到了迅猛的发展。尤其是为了达到节水、节肥、省工的目的，水肥一体化的滴灌施肥、喷施施肥农业生产中逐步推广开来。因此对水溶肥对肥料的快速溶解性要求越来越高。

大部分肥料化合物原料都具有水溶性，如尿素、硫酸铵、氯化铵、磷酸一铵、磷酸二氢钾、磷酸二铵、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾、硫酸钾镁、氯化钙、硫酸镁等都是水溶肥选择的原料。但在滴灌施肥中，使用单一化合物的尿素、磷肥和钾肥等，容易造成盐类浓度过高的危害，因此需要水溶肥含有丰富的多养分。然而在多养分的配制过程中，由于不同化肥原料酸碱度不同、含结晶水等影响，通常会发生酸碱反应、复分解反应、水解反应，颗粒间的接触点形成固体连接晶桥，导致肥料结块、潮解、甚至产生不溶物，肥效降低。如中国发明专利CN102010273 A公开了一种水溶性化肥，组成为：20- 45 重量份的尿素、20-79 重量份的磷酸化合物、20.5-48 重量份的硫酸盐、0.1-1.5重量份的硼砂、0.1-2 重量份的七水钼酸铵和0.5-15 重量份的聚丙烯化合物。直接复配的水溶肥极易发生相互反应，从而影响存储、水溶性和肥效；中国发明专利公开号CN102731190A公开了一种水溶肥料，通过不同组分混配：黄腐植酸钾0.8-8.4％；磷酸二氢钾3.8-12.5％；硅酸钠1.9-9.8％；氯化钾1.8-12.6％；氯化钙0.8-3.6％；硫酸铜0.025-0.115％；硼酸0.05-0.29％；硫酸锌0.06-0.28％；硫酸锰0.03-0.18％；水56.5～75.5％，配制了具有复合营养的水溶肥。该发明主要考虑到了不同元素的组分，但如此复杂的化合物混配后，导致发生反应出现沉淀的可能性极大，硅酸钠与钙离子极易形成硅酸钙不溶物，从而造成施肥堵管，而且肥效明显降低。

为了避免混配水溶肥的缺陷，通过化学合成将各种含氮、磷、钾等养分的原料在一定的温度、酸碱度等控制条件下，经过溶解、冷却结晶等化学反应结晶分离得到全水溶的复合结晶水溶肥。如中国发明专利公开号CN102701824A公开了一种大量元素水溶肥的生产方法，该方法以湿法磷酸与氨中和、过滤，然后溶入硝铵、硝酸钾、氯化钾、经过浓缩结晶、干燥而得到大量元素水溶肥。与简单物理混配生产的水溶肥相比，化学合成水溶肥外观好，可以确保较低的水不溶物及杂质含量，但得到的水溶肥元素含量有限，尤其是无法将中量元素配置其中，化学合成水溶肥由于是两相、三相甚至更多相的共晶反应，形成了较为复杂的复盐，在水中的溶解度低、溶解速度慢，氮磷钾的养分无法根据需求来配置。另外，化学合成水溶肥是对现有化肥原料的重新反应结晶，造成污染大、成本高，难以在大田中大规模推广。

再者，水溶肥溶于水后如果植物不能及时吸收，可溶性硝酸根、钾离子等养分则会渗入地下，不但造成肥效损失，而且会对地下水造成污染。因此，随着水溶性肥大量的应用，如何提高肥效和防止肥效流失也成为提升水溶肥利用率和品质的关键。由于水溶肥不但含有大量元素，还含有中量元素和微量元素，为了弥补中量元素和微量元素在水溶肥中容易沉淀失效的缺陷，通常的做法是预先将中量元素和微量元素络合，如中国发明专利公开号CN101544520公开了一种水溶性固体有机络合微肥及其生产方法，该方法通过有机络合剂EDTA和柠檬酸，将微量元素Cu、Zn、Fe、B、Mn、Mo的可溶性盐进行络合反应。络合的金属离子不但成本高，而且EDTA与金属离子形成稳定络合物的酸度范围不同，如Ca2+、Mg2+要在碱性范围内，而Zn2+、Ni2+、Cu2+等要在酸性范围内，因此对使用的环境有较高的影响，适应性较差。

根据上述，通过直接混配的水溶肥由于不同化合物之间酸碱度不同、含结晶水等影响，通常会发生酸碱反应、复分解反应、水解反应，导致难以存储、不溶物增加、肥效降低；而通过化学合成的水溶肥，由于是复盐结晶，结晶条件苛刻，难以配置不同养分的复盐，而且成本高、溶解度低，难以大量推广使用。

发明内容