[发明专利]稳定的尿素基核-壳肥料颗粒

说明书

描述了含有核和壳的肥料颗粒。核可以包含尿素、pH缓冲剂和脲酶抑制剂，而壳可以包含尿素，并且可以覆盖核外表面的至少一部分。基于核的总重量，核可以包含20重量％至80重量％的尿素，而基于核的总重量，壳可以包含50重量％至100重量％的尿素。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月27日提交的印度专利申请第201911048587号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

发明背景

A.技术领域

本发明一般涉及具有核-壳结构的含有尿素的肥料颗粒。具体地，所述核-壳肥料颗粒可以包括含有尿素、pH缓冲剂和脲酶抑制剂的核，以及含有尿素的壳。核和壳可以具有不同的组成成分，核可以帮助稳定含有尿素的壳(例如，减少壳中尿素的水解和/或硝化)。

B.背景技术

为了增加作物产量并满足日益增长的人口不断增长的需求，农业中使用了更多的肥料。然而，肥料的连续使用会导致养分失衡和土壤肥力损失。此外，由于尿素在土壤中被土壤细菌迅速水解和硝化，尿素肥料的广泛使用，会导致土壤健康恶化和其他环境问题，如温室气体排放和地下水污染。

通过在肥料中添加脲酶抑制剂和硝化抑制剂，可以抵消土壤中尿素的水解和硝化。脲酶抑制剂减少尿素水解量，从而减少氨挥发损失的氮量。硝化抑制剂降低了铵转化为硝酸盐的速度，这减少了氮量的损失。

虽然在肥料中使用脲酶抑制剂和硝化抑制剂已经作为解决尿素水解和硝化问题的方案，但使用这些肥料还存在一定的困难。例如，国际申请公布WO2017013572A1描述了核含有黏合剂和脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂的肥料颗粒。所述核可以通过挤压工艺制备。黏合剂如熟石膏(POP)和漂白小麦粉(BWF)可以用于使核组合物适于挤压工艺，并且还有助于经挤压的核经受挤压后的工艺。

发明内容

发明人已经发现，在一些情况下，一些黏合剂会导致用于制备和使用肥料颗粒的机器结垢和堵塞。例如，虽然POP和BWF可以作为有效的黏合剂，但在某些情况下也可能导致用于制备和使用肥料颗粒的机器结垢和堵塞。此外，使用BWF可能会产生粉尘爆炸的风险。

发明人已经找到了至少解决上述一部分问题的方案。一方面，解决方案在于提供核-壳结构的肥料颗粒，其具有包含尿素、pH缓冲剂和脲酶抑制剂的核和包含尿素的壳。核可以通过例如成球、造粒、压实、或挤压工艺制备。发现在核的制备过程中，含有尿素、pH缓冲剂(例如CaCO₃)和脲酶抑制剂的核可以减少结垢和堵塞问题。此外，这些核成分还用于在核的制备过程中和核的制备之后保护脲酶抑制剂(例如，防止降解)。一方面，不受理论束缚，认为核中的尿素和脲酶抑制剂在核的制备过程中可以起到相互稳定的作用。此外，认为核中的尿素在本发明的肥料制备过程和/或在肥料颗粒的储存或使用过程中，还有助于防止核的破碎或碎裂。一旦生产，核便可以被尿素基壳包覆(例如，通过在核表面的至少一部分上干燥或固化含水的尿素溶液)。这种结构的核-壳肥料颗粒使生产过程更具商业可扩展性(例如，在核加工过程中避免堵塞和/或结垢)，并允许通过核中稳定的脲酶抑制剂的存在来保护尿素基壳免于水解。值得注意的是，在某些方面，核或整个肥料颗粒中不存在面粉(如BWF)和POP，或存在的量为2重量％或少于2重量％、优选0重量％。