[发明专利]肥料颗粒

说明书

本公开提供了适于加肥灌溉的稳健肥料颗粒。包含矿物油、伯烷基胺和水不溶性颗粒的组合物可以涂布肥料颗粒并使其适合于加肥灌溉。此外，涂布颗粒显示出降低的粉尘倾向。涂料组合物可以作为覆盖颗粒芯的薄的单个连续层施加。即使非常疏水的矿物油的密度比水小，当颗粒溶解在水中时，涂层仍可以避免表面膜问题。在用于加肥灌溉的肥料颗粒中包含水不溶性颗粒可能是违反直觉的，但是，本要求保护的颗粒可以被溶解以制备加肥灌溉溶液，该溶液避免了加肥灌溉系统的罐、喷嘴和管道中的问题。

发明领域

本公开涉及用于加肥灌溉的肥料颗粒。

发明背景

加肥灌溉是众所周知的将水和营养素组合应用于植物的过程。

植物需要并使用营养素来用于生长。至少有16种营养素被认为是植物生长必需的，相对于植物的需要，通常分类为常量营养素和微量营养素。主要营养素是碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)和钾(K)。次要常量营养素是钙(Ca)、镁(Mg)和硫(S)。另外，通常由矿物肥料提供的所谓的微量营养素是：硼(B)、氯(Cl)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)和钼(Mo)。

一些主要营养素：碳(C)、氢(H)和氧(O)由空气和水供应。其余的主要营养素可以由土壤供应，然而，当土壤供应不足以实现最佳生长时，它们可以由肥料供应。植物的主要肥料营养素基于氮(N)、磷(P)和钾(K)。这些主要肥料营养素主要以离子形式被植物吸收，如NO₃^-、NH₄⁺、HPO₄^2-、H₂PO₄^-和K⁺。因此，大多数无机肥料提供包含一些或所有上述离子的盐。

肥料的主要营养素等级经常称为X-Y-Z，其中X值对应于肥料中按重量计元素氮的理论百分数。Y是对应于P₂O₅的假想重量分数的磷含量。Z是对应于K₂O的假想重量分数的钾含量。根据该体系，纯硝酸铵应称为35-0-0，纯钾盐(pure potash)(KCl)应称为0-0-60。

为植物提供可用形式的所有主要肥料营养素的肥料通常被称为NPK肥料。NPK颗粒是固体形式的NPK肥料。大多数NPK颗粒包含显著水平的水不溶性颗粒，经常在肥料颗粒的5至20％w/w的范围内。因此，这样的颗粒不适合加肥灌溉，加肥灌溉需要几乎不存在不溶性物质。溶解后不溶性颗粒(细粒)的任何存在会通过阻塞或堵塞加肥灌溉系统来影响加肥灌溉系统的性能。

熔融造粒是生产肥料颗粒最常用的工业方法。一种类型的熔融造粒方法包括加热包含肥料盐的含水混合物以产生肥料熔体。另一种类型的熔融造粒方法包括无机酸与氨之间的反应以产生包含肥料盐的加热的反应混合物。该反应混合物也是肥料熔体，该熔体可以通过公知的技术造粒(例如GB2116159和US2614040)。

肥料颗粒应该是稳健的，以便在制造、储存、运输和处理过程中保持物理完整性。因此，通常希望肥料颗粒具有低吸湿性、高颗粒强度、低结块倾向和低粉尘倾向。

在储存和处理过程中吸收水分可能会降低肥料颗粒的物理质量。大多数肥料颗粒是吸湿的，但吸湿性取决于几个参数，包括化学组成和表面积。通常，如果空气的水蒸汽压力超过肥料颗粒的水蒸汽压力，则会发生吸水。水分吸收可能导致许多问题，包括在储存过程中颗粒的结块。包含硝酸铵的无机NPK颗粒的一个结块机理涉及在颗粒之间形成晶体桥。

可以涂布无机NPK颗粒以防止水分吸收。取决于涂料组合物，当施用于土壤时，这样的涂层可能崩解，变得可渗透或溶解。一些肥料涂层被设计成缓慢释放颗粒芯的营养成分。然而，对于加肥灌溉，期望任何涂布的肥料颗粒快速且完全地溶解。

已知一些包含蜡的肥料涂层以减少粉尘形成，如US6475259中所公开。然而，如果包含含有蜡或聚合物的涂层的肥料颗粒溶解在水中，则可能会引起表面膜问题。