[发明专利]球形脲醛缩合物肥料

说明书

含有脲醛缩合物的肥料。所述肥料可以是球形的并且可以使用造粒和/或球化技术形成，任选地，所述肥料可以是球化的挤出肥料。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年7月23日递交的美国临时专利申请第62/701987号的优先权权益，其全部内容通过引用整体并入本文。

发明背景

A.技术领域

本发明一般地涉及包含脲醛缩合物的肥料。肥料可以是球形的并且可以使用造粒(例如，盘式造粒和/或转鼓造粒)或球化技术形成，并可以任选地挤出已球化的肥料。

B.相关技术说明

为了增加农作物产量和满足增加人口的增长需求，在农业中使用了更多肥料。将含有氮的肥料用于支持健康植物生长和光合作用。脲(CH₄N₂O)是含有氮的化合物并被广泛用作肥料中的氮源。然而，由于其因土壤细菌在土壤中的快速水解和硝化作用，来自脲的氮会损失得很快。

已经将脲醛缩合物用作脲中氮的快速损失的问题的解决方案。短链脲醛缩合物和聚合物因其水溶性氮成分而对在肥料中使用特别有价值。然而，在使用这些缩合物方面有一定困难。例如，发现粒状缓释肥料产品通常具有物理和化学性能缺点，例如较差的硬度。类似地，释缓肥料如异丁叉二脲(IBDU)当被粒化时还导致颗粒具有较差硬度(例如，破碎强度为0.8kgf/颗粒或低于0.8kgf/颗粒)。这些颗粒可以具有较差的养分使用效率，因为它们容易分解为粉末并易于分解成无机氮(参见Plant nutrition for sustainable foodproduction and environment，639-640,1997)。此外，脲醛缩合物粒状产品在散装掺混肥料中有所限制，这主要是由于颗粒硬度低和颗粒尺寸小(US2009/0165515)。因此，缓释肥料如脲醛缩合物可能是易碎和多尘的。这些问题限制了它们在农业应用和散装掺混肥料中的使用。

一些人尝试通过将释缓肥料与黏合剂结合以解决这些问题(Plant nutritionfor sustainable food production and environment,639-640,1997；US 2009/0165515；美国专利第5039328号；WO2017/013573；US 2016/0340265；US 2016/0060182；和EP1174402)。然而，添加的黏合剂可能不会向肥料提供营养价值，会增加成本和/或生产复杂性，并且可以不合期望地增加肥料的重量和体积。一些人尝试控制催化或化学反应以生产具有所需压碎强度的一定尺寸的肥料颗粒(US2003/0154754)。然而，这些过程是复杂的，并且大部分从反应容器中出来的材料不能用作肥料，需要再引入生产过程。这些过程增加了额外的复杂性，可能仅以低产率产生不需要再引入的产品，并且增加了生产成本。

因此，需要开发具有改善的物理特性的缓释肥料以及开发所述肥料的方法。

发明内容

本发明发现了解决与释缓肥料有关的至少一些上述问题的解决方案。该解决方案基于提供肥料，例如球形的脲醛缩合物。本发明的球形脲醛缩合物肥料具有提高的硬度和使用效率。这些肥料还具有防止变成粉末的性质。这些性质使本发明的肥料与其它肥料或肥料成分结合以形成混合的肥料组合物。混合可以发生在形成球形肥料颗粒之后。以这种方式，可以将球形肥料颗粒添加到其它肥料中，从而产生定制的肥料混合物和/或产品，以适用于特定应用的肥料需要。这些性质还允许增加养分输送和减缓养分释放。

本发明的肥料可以通过造粒(例如，盘式造粒和/或转鼓造粒)或球化技术形成球体。球化技术可以包括使用球化器并可以进一步包括在使用球化器前挤出肥料。造粒或球化可以在产生肥料成分的化学反应完成后和干燥肥料前后进行。球化的另一个优点是球化过程可以产生尺寸一致的颗粒，并且还可以减少不满足尺寸要求的颗粒循环的需要。这种减少的循环可以使得能够进行商业上可扩展的更经济高效的过程。