阅读说明：本技术 尿素硫酸镁肥及其制备方法 (Urea magnesium sulfate fertilizer and preparation method thereof ) 是由 方进 顾春光 任光耀 黄德明 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及化肥领域,具体而言,提供了一种尿素硫酸镁肥及其制备方法。本发明提供一种尿素硫酸镁肥的制备方法,将硫酸镁与熔融的尿素合成,经造粒得到尿素硫酸镁肥。发明人研发过程中首次发现,仅以硫酸镁和尿素为原料即可得到含氮硫镁的肥料,该制备方法工艺简单,原料的转化率高。制备得到的尿素硫酸镁肥含适量酰态氮、水溶镁和硫,全水溶,肥效快,与单纯尿素相比,具有氮素利用率高,肥效明显等优点。(The invention relates to the field of chemical fertilizers, and particularly provides urea magnesium sulfate fertilizers and a preparation method thereof.A preparation method of urea magnesium sulfate fertilizers is provided, magnesium sulfate and molten urea are synthesized, and the urea magnesium sulfate fertilizers are obtained through granulation.)

尿素硫酸镁肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及化肥领域，具体而言，涉及尿素硫酸镁肥及其制备方法。

背景技术

氮是蛋白质、核酸、叶绿素、植物酶维生素、生物碱的重要成分，是促进细胞的***与增长，使作物叶面积大，浓绿色。农作物缺氮时，生长缓慢，植株矮小，叶片薄小，发黄；禾本科植物表现为分蘖少，短小穗，子粒不饱满；双子叶植物表现为分枝少，易早衰。所以氮肥是农作物生长发育必不可少的一大要素。尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料，也可用于生产多种复合肥料，由于尿素在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响，所以得到广泛应用。然而氮肥很容易在被农作物吸收前以气体形态进入大气或被雨淋冲走，造成肥料的浪费。

此外，硫和镁也都是农作物生长需要的重要元素，经常需要在农作物生长期间进行补给。硫能促进氮的吸收，对呼吸有重要作用，缺硫时叶绿素含量降低，根瘤形成少。镁是叶绿素的组成部分，也是许多酶的活化剂，能促进磷的转化吸收，还能合成维生素A、C以及对钙、钾、铵、氢等离子有拮抗作用。

然而，现有技术中并没有将氮、硫和镁做成肥料的产品。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种尿素硫酸镁肥的制备方法，以缓解现有技术中缺少一种尿素硫酸镁肥制备工艺的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种尿素硫酸镁肥，以缓解现有技术中缺少一种同时含有氮、硫和镁的肥料，同时提高氮素的利用率。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种尿素硫酸镁肥的制备方法，将硫酸镁与熔融的尿素合成，经造粒得到尿素硫酸镁肥。

进一步地，按照质量份数计，所述尿素55-95份，所述硫酸镁5-45份，尿素和硫酸镁的总份数为100份；

优选地，按照质量份数计，所述尿素60-90份，所述硫酸镁10-40份；

优选地，按照质量份数计，所述尿素70-80份，所述硫酸镁20-30份。

进一步地，将硫酸镁与熔融的尿素合成，再加入微量元素混匀，经造粒得到微量元素型尿素硫酸镁肥；

优选地，按照质量份数计，所述微量元素0-1.5份，尿素、硫酸镁和微量元素的总份数为100份。

进一步地，优选地，所述熔融的尿素的温度为125-130℃。

优选地，所述合成的反应温度为125-130℃。

进一步地，所述合成的反应时间为0.25-0.5小时。

进一步地，所述造粒的方法包括高塔造粒、转鼓造粒、圆盘造粒、喷浆造粒或钢带造粒。

进一步地，所述造粒的温度为100-120℃。

进一步地，所述制备方法中造粒后还包括依次冷却和筛分的步骤。

进一步地，所述筛分得到粒径2-4mm的尿素硫酸镁肥。

上述的制备方法制备得到的尿素硫酸镁肥，所述尿素硫酸镁肥含N 25-43w/w％、Mg 1-8w/w％、S 1-10w/w％。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供一种尿素硫酸镁肥的制备方法，将硫酸镁与熔融的尿素合成，经造粒得到尿素硫酸镁肥。发明人研究中首次发现，仅以硫酸镁和尿素为原料即可得到含氮硫镁的肥料，该制备方法工艺简单，原料的转化率高。现有制备肥料的技术中，需要直接将高含量的镁原料加入熔体造粒，生产过程中造粒机易发生堵塞导致无法生产，所以受技术的限制，最终产品中水溶性镁的含量普遍较低，然而，本发明提供的制备方法制备得到的尿素硫酸镁肥含适量的酰态氮、水溶镁和硫，全水溶，肥效快，与单纯尿素相比，具有氮素利用率高，肥效明显等优点。此外，该尿素硫酸镁肥可作追肥、基肥等直接销售，也可作为肥料产品的原料、肥料产品的添加剂、化工产品的添加剂等，其中作为复合肥的原料，可提升复合肥产品中水溶性镁含量，以满足农作物对镁需求，且也可以有效促进磷的转化吸收等，应用场景广泛。施肥可采用滴灌、叶面喷施、沟施、撒施等，产品利于农作物生长和补充氮、镁、硫元素，使用方式更加灵活。此外，该尿素硫酸镁肥产品单位养分成本较低，产品售价易为市场所接受。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的尿素硫酸镁肥的制备工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。

一种尿素硫酸镁肥的制备方法，将硫酸镁与熔融的尿素合成，经造粒得到尿素硫酸镁肥。

发明人研究中首次发现，仅以硫酸镁和尿素为原料即可得到含氮硫镁的肥料，该制备方法工艺简单，原料的转化率高。现有制备肥料的技术中，需要直接将高含量的镁原料加入熔体造粒，生产过程中造粒机易发生堵塞导致无法生产，所以受技术的限制，最终产品中水溶性镁的含量普遍较低，然而，本发明提供的制备方法有效克服了上述问题，制备得到的尿素硫酸镁肥含适量的酰态氮、水溶镁和硫，全水溶，肥效快，与单纯尿素相比，具有氮素利用率高，肥效明显等优点。本发明尿素硫酸镁肥的制备工艺流程图如图1所示。

在优选地实施方式中，按照质量份数计，尿素55-95份，硫酸镁5-45份，尿素和硫酸镁的总份数为100份。发明人通过试验调试优化发现尿素55-95份时，硫酸镁5-45份，在此比例范围内得到的尿素硫酸镁肥肥效较好，可以理解的是，在此范围内调整尿素和硫酸镁的用量比，可以实现对氮、硫和镁比率的调节，使得产品满足更多的农作物需求。按照质量份数计，尿素典型但非限制性的为55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份或95份；硫酸镁典型但非限制性的为5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份或45份。

在优选地实施方式中，按照质量份数计，尿素60-90份，硫酸镁10-40份。

在优选地实施方式中，按照质量份数计，尿素70-80份，硫酸镁20-30份。

在优选地实施方式中，将硫酸镁与熔融的尿素合成，再加入微量元素混匀，经造粒得到微量元素型尿素硫酸镁肥。在制备过程中添加微量元素可以得到微量元素型尿素硫酸镁肥，丰富了产品的有效物质种类。

在优选地实时方式中，按照质量份数计，微量元素0-1.5份，尿素、硫酸镁和微量元素的总份数为100份。微量元素典型但非限制性的为0.1份、0.5份、0.8份、1份、1.2份或1.5份。

需要说明的是，本发明制备过程中原料的质量份数需要总份数为100份。

在优选地实施方式中，熔融的尿素的温度为125-130℃，合成的反应温度为125-130℃。合成的反应时间优选为0.25-0.5小时。在此温度下将尿素加热至熔融状态，一方面有利于与硫酸镁的合成反应，另一方面也避免了尿素产生缩二脲，影响最终产品的品质。硫酸镁加入熔融的尿素后会发生合成反应生成复盐，有利于物质的状态稳定。合成反应温度典型但非限制性的为125℃、126℃、127℃、128℃、129℃或130℃；合成反应时间典型但非限制性的为0.25小时、0.35小时、0.45小时或0.5小时。

在优选地实施方式中，造粒的方法包括高塔造粒、转鼓造粒、圆盘造粒、喷浆造粒或钢带造粒。

高塔造粒工艺技术是利用尿素和硫酸镁可以形成低共熔点化合物的特点，将尿素和硫酸镁通过反应生成流动性良好的共融体，在通过专用造粒机喷入造粒塔，在空气中冷却固化成颗粒，得到尿素硫酸镁肥。

喷浆造粒是将硫酸镁与熔融尿素合成后，用加热、抽压的方法，将留存的不会汽化的固体形成粒状的过程。

转鼓造粒是指在转动转鼓内壁设置均布的折形抄板，转鼓内有固定流化床，返料颗粒从转鼓的入料端连续加入，抄板把转鼓底部颗粒抄入流化床，颗粒从溢流口流落，形成连续均匀的料帘，在转鼓轴向垂直于料帘的侧面安装有多个喷嘴，喷嘴把尿素和硫酸镁合成的料浆雾化成液滴喷向料帘，液滴与运动颗粒碰撞接触，在颗粒表面包覆、固化，增大后的颗粒落到转鼓底部，再次被抄入流化床，重复上述过程。造粒返料来源于小颗粒、大颗粒破碎后的散料，必要时用部分成品作造粒返料。

圆盘造粒是由一个具有角度的浅盘和支承架构成，其倾角和圆盘的转速是可调的，尿素和硫酸镁合成的料浆通过管道送至圆盘上方，连续定量加进圆盘，圆盘的物料由喷淋下来的料浆粘结，包裹成粒，随着圆盘翻滚，颗粒逐步长大，由于圆盘造粒机具有显著的分级能力，大的颗粒浮在上面，从圆盘的下方连续卸出，而较小的颗粒留在盘中与新加入的物料粘结在一起，继续成粒。

钢带造粒是将尿素和硫酸镁合成的料浆通过造粒机布料器均布在其下方匀速移动的钢带上，钢带下方设置有连续喷水冷却装置，迫使钢带上的物料在移动过程得以快速固化、冷却，从而达到造粒成型的目的，即可生产半球状、片状尿素硫酸镁产品。

在优选地实施方式中，造粒的温度为100-120℃。造粒的温度典型但非限制性的为100℃、105℃、110℃、115℃或120℃。

在优选地实施方式中，制备方法中造粒后还包括依次冷却和筛分的步骤。冷却是指物料的温度不高40℃。

在优选地实施方式中，筛分得到粒径2-4mm的尿素硫酸镁肥。

本发明根据上述制备方法制备得到的尿素硫酸镁肥，含N 25-43w/w％、Mg 1-8w/w％、S 1-10w/w％。本发明制备得到的尿素硫酸镁肥含适量酰态氮、水溶镁和硫，全水溶，肥效快，与单纯尿素相比，具有氮素利用率高，肥效明显等优点。此外，该尿素硫酸镁肥可作追肥、基肥等直接销售，也可作为肥料产品的原料、肥料产品的添加剂等，其中作为复合肥的原料，可提升复合肥产品中水溶性镁含量，以满足农作物对镁需求，且也可以有效促进磷的转化吸收等，应用场景广泛。施肥可采用滴灌、叶面喷施、沟施、撒施等，产品利于农作物生长和补充氮、镁、硫元素，使用方式更加灵活。

本发明的尿素硫酸镁肥在农作物种植中作为基肥、追肥、肥料原料或肥料添加剂的应用。

下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。

实施例1

一种尿素硫酸镁肥，按质量份数计，原料包括尿素55份和硫酸镁45份。

实施例2

一种尿素硫酸镁肥，按质量份数计，原料包括尿素95份和硫酸镁5份。

实施例3

一种尿素硫酸镁肥，按质量份数计，原料包括尿素60份和硫酸镁40份。

实施例4

一种尿素硫酸镁肥，按质量份数计，原料包括尿素90份和硫酸镁10份。

实施例5

一种尿素硫酸镁肥，按质量份数计，原料包括尿素70份和硫酸镁30份。

实施例6

一种尿素硫酸镁肥，按质量份数计，原料包括尿素80份和硫酸镁20份。

实施例7

一种尿素硫酸镁肥，按质量份数计，原料包括尿素75份和硫酸镁25份。

实施例8

一种尿素硫酸镁肥的制备方法，包括如下步骤：

熔融：尿素经计量皮带计量后，再经斗提机送至熔融槽，料液送至合成工段。

合成：硫酸镁经计量皮带计量后，再经斗提机按比例送至合成槽，与来自熔融槽的尿素料液进行合成，反应温度130℃，停留时间0.5小时，混合料浆送至造粒工段。

造粒、冷却、筛分：将来自合成工段的料浆温度控制在100℃下造粒，冷却，筛分，即可得粒径4.0mm尿素硫酸镁肥。

实施例9

一种尿素硫酸镁肥的制备方法，包括如下步骤：

熔融：尿素经计量皮带计量后，再经斗提机送至熔融槽，料液送至合成工段。

合成：硫酸镁经计量皮带计量后，再经斗提机按比例送至合成槽，与来自熔融槽的尿素料液进行合成，反应温度125℃，停留时间0.25小时，混合料浆送至造粒工段。

造粒、冷却、筛分：将来自合成工段的料浆温度控制在120℃下造粒，冷却，筛分，即可得粒径2.0mm尿素硫酸镁肥。

实施例10

一种尿素硫酸镁肥的制备方法，包括如下步骤：

熔融：尿素经计量皮带计量后，再经斗提机送至熔融槽，料液送至合成工段。

合成：硫酸镁经计量皮带计量后，再经斗提机按比例送至合成槽，与来自熔融槽的尿素料液进行合成，反应温度128℃，停留时间0.35小时，混合料浆送至造粒工段。

造粒、冷却、筛分：将来自合成工段的料浆温度控制在115℃下造粒，冷却，筛分，即可得粒径2.8mm尿素硫酸镁肥。

实施例11

一种尿素硫酸镁肥，按质量份数计，原料包括尿素73.5份、硫酸镁25份和微量元素1.5份。

实施例12

一种尿素硫酸镁肥的制备方法，包括如下步骤：

熔融：尿素经计量皮带计量后，再经斗提机送至熔融槽，料液送至合成工段。

合成：硫酸镁经计量皮带计量后，再经斗提机按比例送至合成槽，与来自熔融槽的尿素料液进行合成，反应温度128℃，停留时间0.35小时，加入微量元素混匀，混合料浆送至造粒工段。

造粒、冷却、筛分：将来自合成工段的料浆温度控制在115℃下造粒，冷却，筛分，即可得粒径2.8mm尿素硫酸镁肥。

试验例

实施例1-7中的原料按照实施例10的工艺，实施例7中的原料按照实施例8-9的工艺，实施例11按照实施例12的工艺，制备得到尿素硫酸镁肥，检测产品中N、Mg和S的质量含量，其中，N含量的检测标准参照GB/T 2441.1-2008；Mg和S含量的检测标准参照HGT 2680-2009。结果如下表所示。

原料	制备工艺	N(w/w％)	Mg(w/w％)	S(w/w％)
					实施例1	实施例10	25.31	8.04	10.08
实施例2	实施例10	43.72	0.89	1.12
					实施例3	实施例10	27.61	7.11	8.96
实施例4	实施例10	41.40	1.78	2.24
					实施例5	实施例10	32.23	5.33	6.72
实施例6	实施例10	36.81	3.56	4.48
					实施例7	实施例10	34.50	4.45	5.62
实施例7	实施例8	34.02	4.42	5.54
					实施例7	实施例9	34.14	4.43	5.56
实施例11	实施例12	33.81	4.45	5.60

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。