转 缓控释肥料生产工艺简述

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1、转缓控释肥料生产工艺简述世界上缓控释肥料的开发和生产已有40年的历史，由于生产成本和销售成本较高，一直没有形成大规模的生产。1999年世界缓释/控释肥料的产量约为700kt(实物)，约占世界无机矿质肥料总量的0.15%。近年来在国际市场其年增长率为4.5%~5%。其中以美国和日本发展较快，西欧次之。西欧和美国主用于非农业市场，如高尔夫球场、园艺、温室、草坪和苗圃等，日本由于得到政府补贴政策和专用侧施插秧技术的配合，主要用于农业市场，70%用于水稻种植(可使氮素利用率提高到61%~82%)20%用于蔬菜。缓释肥料与控释肥料之间很难严格区分，但是国际上对此作了一些

2、规定和说明。美国植物养分稽查协会(AAPFCO)在其正式术语和定义中，认为这两种名称可以通用，曾于1997年公布，按习惯一般将对土壤环境比较敏感、不易控制的、能为微生物分解的含氮化合物(脲醛类)称为缓释肥料，而将那些养分释放速率能于作物需肥规律相匹配的肥料(如包裹或胶囊包裹肥料)称为控释肥料，即缓释肥料的高级形式。国际肥料协会(IFA)出版的《农业生产中的控释与稳定肥料》书中称，在肥料生产中将硝化抑制剂或脲酶抑制剂加入生产过程，其成品称为稳定肥料，同时具有另外两方面作用：①减少硝化作用，促进植物对磷素的吸收；②提高氮素利用率。根据生产工艺和加工过程的不同，缓释

3、控释肥料可以分为物理型(微胶囊技术和肥料均匀地溶解或分解在聚合物中的整体法)、化学型(养分和聚合物形成一种新型组合物)、物理化学型(整体法及表面化学型处理办法形成包膜结构)。1包膜肥料(CoatedFertilizer)提高化肥利用率首先是氮肥利用率，重点是尿素。但是目前市场上各类能提高利用率的产品，其氮素的释放速率和数量仍然处于自然控制状态，作物来不及吸收，影响利用率的提高，因而包膜型缓释肥的开发引人关注。包膜肥料的那些具有可溶性肥料核心颗粒包覆以不溶性的物质作为涂层的产品。这类肥料的开发有两大内容：一是涂布材料、配方研究，二是相应加工装备的研制。包膜的目的

4、是控制水渗入可溶性核心的速率，同时也限制溶解肥料从颗粒内部向外扩散的速率。最常用的包膜材料为硫磺和聚合物，这是近年来控制肥料工艺中发展最快的领域。1.1包硫肥料(涂硫肥料)由于硫磺成本相应较低，并可作为营养元素，故被首选为包膜材料。最重要的品种为包硫尿素，在20世纪的70年代已有美国TVA国家肥料发展中心开发成功。该工艺依次采用熔融硫磺、石蜡密封剂和粉状条理剂3种包膜材料对颗粒尿素进行涂布。在包硫前，先要将尿素进行预热，以便使硫磺具有较好的黏附性。试验证实尿素和硫磺的质量是幼稚产品的要害。硫磺有两种晶型，而结晶结构随时间(陈化)而改变。在包硫尿素制成时，大部分

5、硫以单斜晶系硫，少量以无定形硫的形态存在，但是随着时间的延长，单斜晶硫会转化为密度稍高的斜方晶系硫。该密度变化会引起硫包膜的收缩，从而造成裂隙和微孔，硫磺的涂布和产品的冷却是影响这种缺陷的主要条件。采用蜡状密封剂可有效地密封硫包膜的裂隙和微孔，其添加量约占总重的2%。在石蜡中可加入少量煤焦油(约占总重的0.25%)作为杀菌剂，以防止土壤中的细菌对石蜡的侵蚀。为了减少黏性包蜡物质在储运中产生问题，可在流化床冷却器中先进冷却，然后再以硅藻土调理剂(约占总重的2%)进行包裹，以防止在储运中发生结快。一种典型的包硫尿素配方(质量分数)为尿素77.5%-79.5%(氮为

6、35.5%-36.6%)；硫为16%-18%；密封剂(石蜡-煤焦油或聚乙烯蜡-重油)2.0%-2.1%；调理剂(硅藻土)2.3%-2.5%。包硫尿素尚有CLL、UBC等的喷动床涂硫和凝聚覆盖等技术和装备。使用涂硫尿素可使氮素利用率较普通尿素提高一倍，尤其适用于生长期较长的作物，同时可补充土壤中硫的不足。我国南部和东部地区高温多雨，硫易流失，非凡是浙江、江西和福建等地的丘陵、红壤地区和某些含硫量较低的南方地区，因此，根据各地的具体情况合理施用包硫尿素将会取得良好效果。除包硫尿素外，还有包硫复合肥和包硫钾肥等产品。目前世界上已有一些公司进行包硫肥料的生产和销售，如

7、美国的Lesco公司、Scotts公司、Pursell公司，加拿大的Nu-Gro公司和日本繁荣三井东压肥料公司等。1.2聚合物包膜肥料[3-5，9-11]就产品的持久性和养分的利用率而言，聚合物包膜肥料可代表最高的技术水平。聚合物包膜可以是半透明膜，也可以是具有微孔的不透膜。生产聚合物包膜肥料的主要问题是选择包膜材料和所采用的包膜工艺。包膜的透水率可以通过改变包膜材料组成和厚度加以控制。20世纪80年代末，出于对环境和资源的考虑，北美、西欧和日本等国加强了对包膜控释肥料的开发力度，大量专利配方和技术不断涌现。他们使用的包膜材料主要是聚烯烃类、热固性树脂和热塑性

8、树脂等有机化合物，或其混合物和共聚物。