[发明专利]包膜复混合肥料及包膜技术

说明书

本发明属肥料及肥料制造领域，涉及一种包膜复混合肥料及其形成包膜层的技术。

由于复混合肥料的养分含量高，且具有水溶性的性质，因此在施用后无法控制其养分快速大量释放。因养分释放快而导致养分利用率低、流失严重，这就不能适应农作物不同生长期的养分需要。这些问题迄今国内外都在进行研究。发明专利85101008“包裹肥料及其制造方法”生产的包裹肥料虽有包膜层，包裹层的原料钙镁磷肥本身是一种缓效性肥料，也能起到防止养分过快流失的作用，但使用其形成的包裹层较厚、养分低、耗量大，使提高总有效养分受到限制，且生产工艺、粘结剂配制烦杂。发明申请专利88102543“复混粒肥粘结剂及其制造工艺和设备”生产的复混粒肥粘结剂是用硝铵、尿素形成的共熔物，其形成的包裹层易溶于水，故不能长久保持，达不到使养分长效的目的。发明专利申请89105427“包膜型含农药肥料及其工艺”虽提出包膜形成种种方法，但它是对农药和复合肥料进行封闭性包裹，且对包膜形成机理和包膜层控制养分释放未加叙述。目前，国内外还有报导采用有机聚合物或动植物油脂、硫磺、沥清等对复混合肥料进行包裹的技术，但有机物和油脂、硫磺、沥清等施入土壤会造成污染，成本也增高。

本发明的目的就是要克服上述存在的诸缺陷而提供外表有一层包膜层的复混合肥料。本发明的要点是：利用形成包膜层的原料与颗粒复混合肥料表面起化学反应而形成微孔网目状包膜层，且该包膜层本身也就是缓溶于水的养分，并可通过该包膜层的微孔网目结构来控制养分的释放和减少养分的流失，提高养分的利用率，改良生态环境，使该包膜复混合肥料具有集速效、缓效、长效于一体的优点。

本发明的机理是：以碱金属硅酸盐溶液为包膜层原料。例如，用硅酸钾或硅酸钾钠溶液等，均匀喷淋入滚动状态的酸性颗粒状复混合肥料外表，使硅酸盐溶液中碱金属阳离子与颗粒复混合肥料表面酸性阴离子起化学反应，在表面形成可溶性盐液滴。同时，硅酸盐溶液中硅酸逐步在颗粒外表转化为硅胶薄膜，由于在颗粒复混合肥料表面可溶性盐液滴存在，使硅胶薄膜与夹杂可溶性盐液滴交替存在，成膜颗粒干燥后，液滴蒸发，当包膜复混合肥料施入农田后，水可将夹杂在硅胶薄膜中的可溶性盐先溶解，则包膜呈微孔网目状态存在。此时颗粒晶核中养分便通过包膜微孔毛细管逐渐渗出，越到后期渗出量越大，这就导致供肥与农作物吸肥强度相一致。包膜复混合肥料的包膜层厚薄和微孔的大小、多少，可通过硅酸盐溶液的浓度、加入量、加入速度等进行控制。颗粒肥料的微孔网目状包膜层结构可通过扫描电镜拍片加以证实。

本发明的技术方案是：在圆盘造粒机或滚动式造粒机中首先将复混合肥料的各原料控制其PH值及在一定的湿度下，按比例滚动成粒，控制颗粒粒度直径一般在1-4毫米后，在继续滚动的同时按每吨颗粒肥料均匀喷淋入10-40公斤浓度35-50%的碱金属可溶性硅酸盐溶液，在颗粒表面进行喷涂。硅酸盐溶液浓度预先配制好，必要时可于该溶液中加入为该溶液量的千分之四至千分之六（重量比）的物理改良剂，或者在喷涂时，喷入少量烟尘灰等粉沫，以改善成膜质量。均匀喷淋工作于2-5分钟内完成，使该颗粒复混肥料晶核表面形成硅胶包膜层，然后入窑干燥、窑可采用回转式烘干窑，窑头、窑尾部温度分别控制在180±10℃、50±10℃，干燥工序在6-12分钟内完成。

颗粒晶核可由不同组份的氮、磷、钾三元素或其中任意二元素按不同配比组合而成不同的复混合肥料品种，也可在复混合肥料中添加适量微量元素养分，如钙、镁、硼、硫、锰、锌等构成各种类型专用包膜肥料品种，也可用氮、磷、钾三元素中一种养分制成单一品种的颗粒包膜肥料，也可用复混合肥料与农药制成农药复混合肥料品种。本发明通过颗粒肥料表面微孔网目状包膜层控制养分的释放，利用毛细管机理可使颗粒中养分源源不断向外释放，从而使养分释放与作物生长、生育吸肥强度保持一致，使肥料养分利用率提高，减少了肥料的使用量和施肥次数、提高农作物产量、改良生态环境。

本发明所用包膜层原料之碱金属可溶性盐可由生产水泥的三废遗弃物中综合利用所得，价格便宜。另外也可在冶金和其他化工行业排放的废弃物中得到。这就起到了废物利用、变废为宝、消除工业污染的作用。包膜层中的硅元素、钾元素及其他微量元素也是农作物的养分，用量少，不影响原晶核肥料性质，且硅胶薄膜不易溶于水，但又可在水中缓慢溶解，这就能使肥料养分释放周期长，是一种肥效高的速效、缓效和长效肥料。