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CN119816479A - 经SiO2包膜的N-P-Ca-Mg复合养分 - Google Patents

经SiO2包膜的N-P-Ca-Mg复合养分 Download PDF

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CN119816479A
CN119816479A CN202380063437.7A CN202380063437A CN119816479A CN 119816479 A CN119816479 A CN 119816479A CN 202380063437 A CN202380063437 A CN 202380063437A CN 119816479 A CN119816479 A CN 119816479A
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CN
China
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fertilizer composition
calcium
fertilizer
aspects
ammonium phosphate
Prior art date
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Pending
Application number
CN202380063437.7A
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English (en)
Inventor
穆罕默德·阿尔拉比
阿格哈丁·马梅多娃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saudi Basic Industries Corp Agricultural Nutrients
Original Assignee
Saudi Basic Industries Corp Agricultural Nutrients
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Publication date
Application filed by Saudi Basic Industries Corp Agricultural Nutrients filed Critical Saudi Basic Industries Corp Agricultural Nutrients
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B9/00Fertilisers based essentially on phosphates or double phosphates of magnesium
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Pest Control & Pesticides (AREA)
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Abstract

公开了含有磷酸铵钙和磷酸铵镁的混合物的缓释肥料组合物。所述肥料还可以包含通过充当支架而有助于缓释功能的二氧化硅,在支架中提供了磷酸铵钙和磷酸铵镁。还公开了制备和使用所述缓释肥料组合物的方法。

Description

经SiO2包膜的N-P-Ca-Mg复合养分
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年8月4日提交的欧洲申请第22188754.0号的优先权,其内容通过引用整体并入本文。
发明背景
I.技术领域
本公开总体上涉及缓释肥料组合物。在特别的实施方案中,本公开涉及含有磷酸铵钙和磷酸铵镁的肥料。
II.背景技术
几个世纪以来,肥料一直被用于为土壤补充植物生长所需的养分。由于可溶性养分快速释放到土壤中,已知传统的非包膜肥料是无效的。因此,肥料养分释放速率的控制已成为深入研究的领域。
在一些情况下,控释肥料(CRF)通过在肥料表面提供涂层来控制水溶性养分的释放。多种CRF采用合成聚合物来涂覆或包封肥料。通常,合成聚合物涂层难以降解,这限制了释放到土壤中的养分的量。此外,将聚合物材料本身释放到土壤中,将导致土壤以及地表水和地下水的污染。
随着全球人口预期的持续增长和可耕地的减少,农民需要更有效地利用他们可得到的土地。对作物生产的需求不断增加直接影响到对改良的肥料和更高效的肥料的需求。
发明内容
本文公开了与肥料有效性有关的至少一些问题的解决方案,包括具有缓慢且持续的养分释放特征的肥料组合物。本公开的某些方面涉及在不存在聚合物涂层的情况下,表现出缓慢且持续的养分释放特征的肥料的生产和使用。在一些方面,所述肥料组合物包括有助于在一段延长的时间内向土壤释放养分的无污染的框架。本文公开的缓释肥料可以通过消除对多次施肥的需要来降低劳动力成本和施用成本。本文公开的缓释肥料提供更均匀的植物养分、更好的生长和改善的植物性能。此外,本文公开的肥料所提供的缓慢和延长的释放特性有助于减少由于淋洗造成的肥料损失。
在一个方面,缓释肥料包括磷酸铵镁和磷酸铵钙。在一些情况下,所述磷酸铵镁和磷酸铵钙包封在二氧化硅中。在一些方面,所述二氧化硅是脱水二氧化硅凝胶。在一些方面,所述二氧化硅作为赋予肥料结构完整性的黏结剂,并充当其中提供肥料养分的支架。二氧化硅存在于许多土壤中,并且二氧化硅为所述肥料组合物提供了无害、无污染的支架。在一些方面,所述缓释肥料组合物以粉末、球粒(prill)、颗粒剂(granule)或丸粒(pellet)的形式制备。在一些方面,所述肥料组合物还包含磷酸铁铵。在其他方面,所述肥料包含在肥料表面或二氧化硅表面上的磷酸铵镁和磷酸铵钙。在一些方面,所述肥料包含包封在脱水二氧化硅凝胶中的磷酸铵镁和磷酸铵钙。
在一些实施方案中,用于制备所述缓释肥料的方法包括(a)使橄榄石和氧化钙与磷酸反应,以产生包含磷酸氢钙、磷酸氢镁和二氧化硅的反应混合物,和(b)使氨源与磷酸氢钙和磷酸氢镁反应,以产生磷酸铵镁和磷酸铵钙,其中所述缓释肥料组合物包含所述磷酸铵镁和磷酸铵钙。在一些方面,所述肥料组合物还包含二氧化硅。在一些方面,步骤(a)和步骤(b)在同一容器中进行。在一些方面,步骤(a)和步骤(b)在独立的容器中进行。在一些方面,所述方法还包括干燥所述肥料组合物。在一些方面,其中所述反应混合物还包含磷酸铁铵。
在一些方面,橄榄石和氧化钙与磷酸反应的步骤在20℃至75℃的温度下进行。橄榄石和氧化钙与磷酸反应可以在以下任何一个温度、低于以下温度的温度、高于以下温度的温度、以下温度之间的温度、或其任何范围的温度、或在其中可衍生出的任何范围的温度下进行:20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃。在一些方面,所述反应混合物中的二氧化硅是二氧化硅凝胶。因此,干燥所述肥料组合物提供了包含包封在脱水硅胶中的磷酸铵镁和磷酸铵钙的硅胶肥料组合物。在一些方面,所述缓释肥料组合物还包含在肥料表面上的磷酸铵镁和磷酸铵钙。
在一些方面,所述磷酸以水溶液的形式提供,其浓度为50重量%至86重量%,例如85重量%至86重量%、或50重量%至60重量%、或60重量%至70重量%、或80重量%至86重量%、或其中可衍生出的任何重量%或任何范围。在一些方面,橄榄石和氧化钙以1:5至5:1的重量比提供。橄榄石与氧化钙的重量比可以是以下比例中的任何一个比例、小于以下比例中的任何一个比例、大于以下比例中的任何一个比例、或以下比例之间的比例、或其中可衍生出的任何范围的比例:1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1。在一些方面,所述磷酸、橄榄石和氧化钙以1:5至5:1的固体重量与液体重量比提供,其中所述固体重量是橄榄石和氧化钙的组合重量,且所述液体重量是磷酸的重量。固体重量与液体重量比可以是以下比例中的任何一个比例、小于以下比例中的任何一个比例、大于以下比例中的任何一个比例、或以下比例之间的比例、或其中可衍生出的任何范围的比例:1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1。在一些方面,所述氨源是以下物质的溶液:氢氧化铵、铵、碳酸铵、氨气、琥珀酰亚胺和/或邻苯二甲酰亚胺。在一些方面,所述氧化钙的来源是石灰石。在一些方面,所述氨源和磷酸以1:1至1:10的重量比提供。所述氨源和磷酸的重量比可以是以下比例中的任何一个比例、小于以下比例中的任何一个比例、大于以下比例中的任何一个比例、或以下比例之间的比例、或其中可衍生出的任何范围的比例:1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10。本文所述的组合物和方法可以采用橄榄石作为镁源、硅源和铁源。橄榄石是镁铁硅酸盐矿物,其化学式为(Mg,Fe)2SiO4。Mg2SiO4与Fe2SiO4的比例通常大于1:1,例如约0.9至约0.1。
在一些方面,所述肥料包含至少一种另外的养分,所述另外的养分选自钾、氯化物、硫酸盐、过磷酸钙、磷矿石、钾碱、硫酸钾(SOP)、氯化钾(MOP)、水镁矾、光卤石、菱镁矿、白云石、硼酸、硼、铜、铁、锰、钼、锌、硒、硅、游离钙、元素硫、印楝油、海藻提取物、生物促生剂、炭、来自焚烧动物废弃物或焚烧动物组织的灰分或其任意组合。本公开的另外的方面涉及用于向农业土壤施肥的方法,其包括向土壤施用本文公开的缓释肥料组合物。
还公开了以下本发明的方面1至方面25。
方面1是用于制备包含氮(N)、磷(P)、钙(Ca)和镁(Mg)的缓释肥料组合物的方法,所述方法包括以下步骤:
a.使橄榄石和氧化钙与磷酸反应,以产生包含磷酸氢钙、磷酸氢镁和二氧化硅的反应混合物;和
b.使氨源与磷酸氢钙和磷酸氢镁反应,以产生磷酸铵镁和磷酸铵钙,
其中所述缓释肥料组合物包含所述磷酸铵镁和磷酸铵钙。
方面2是根据方面1所述的方法,其中所述肥料组合物还包含二氧化硅。
方面3是根据方面1至2中任一项所述的方法,其中步骤a和步骤b在同一容器中进行。
方面4是根据方面1至3中任一项所述的方法,其还包括干燥所述肥料组合物。
方面5是根据方面4所述的方法,其中所述反应混合物包含磷酸铁铵。
方面6是根据方面1至5中任一项所述的方法,其中橄榄石和氧化钙与磷酸反应的步骤在20℃至75℃的温度下进行。
方面7是根据方面1至6中任一项所述的方法,其中反应混合物中的二氧化硅是二氧化硅凝胶。
方面8是根据方面1至7中任一项所述的方法,其中干燥所述肥料组合物提供了包含包封在脱水硅胶内的磷酸铵镁和磷酸铵钙的脱水硅胶肥料组合物。
方面9是根据方面1至8中任一项所述的方法,其中所述缓释肥料组合物包含在肥料表面上的磷酸铵镁和磷酸铵钙。
方面10是根据方面1至9中任一项所述的方法,其中磷酸以水溶液的形式提供,其浓度为50重量%至86重量%。
方面11是根据方面1至10中任一项所述的方法,其中磷酸以水溶液的形式提供,其浓度为80重量%至86重量%。
方面12是根据方面1至11中任一项所述的方法,其中所述橄榄石和氧化钙以1:5至5:1的重量比提供。
方面13是根据方面1至12中任一项所述的方法,其中所述磷酸、橄榄石和氧化钙以1:5至5:1的固体重量与液体重量比提供,其中所述固体重量是橄榄石和氧化钙的组合重量,所述液体重量是磷酸的重量。
方面14是根据方面1至13中任一项所述的方法,其中氨源是氢氧化铵或氨。
方面15是根据方面1至14中任一项所述的方法,其中所述氨源和磷酸以1:1至1:10的重量比提供。
方面16是根据方面1至15中任一项所述的方法,其中所述缓释肥料组合物以粉末、球粒、颗粒剂或丸粒的形式制备。
方面17是包含包封在二氧化硅中的磷酸铵镁和磷酸铵钙的缓释肥料组合物。
方面18是根据方面17所述的缓释肥料组合物,其中所述组合物还包含磷酸铁铵。
方面19是根据方面17至18中任一项所述的缓释肥料组合物,其中所述二氧化硅是脱水二氧化硅凝胶。
方面20是根据17至19中任一项所述的缓释肥料组合物,其中所述肥料组合物以粉末、球粒、颗粒剂或丸粒的形式提供。
方面21是根据方面17至20中任一项所述的缓释肥料组合物,其中所述缓释肥料组合物包含在肥料表面上的磷酸铵镁和磷酸铵钙。
方面22是根据方面17至21中任一项所述的缓释肥料组合物,其中所述肥料包含至少一种另外的养分,所述另外的养分选自钾、氯化物、硫酸盐、过磷酸钙、磷矿石、钾碱、硫酸钾(SOP)、氯化钾(MOP)、水镁矾、光卤石、菱镁矿、白云石、硼酸、硼、铜、铁、锰、钼、锌、硒、硅、游离钙、元素硫、印楝油、海藻提取物、生物促生剂、炭、来自焚烧动物废弃物或焚烧动物组织的灰分或其任意组合。
方面23是根据方面17至22中任一项所述的缓释肥料组合物,其通过根据方面1至16中任一项所述的方法制备。
方面24是根据方面1至16中任一项所述的方法,其中制备的缓释肥料组合物是根据方面17至22中任一项所述的缓释肥料组合物。
方面25是用于向农业土壤施肥的方法,其包括向土壤施用根据方面17至23中任一项所述的缓释肥料组合物。
术语“肥料”定义为施用于土壤或植物组织的物质,以提供一种或多于一种对植物生长必需或有益的植物养分,和/或促进或增强植物生长的促生剂或增强剂。
术语“颗粒剂(granule)”可以包括固体材料。颗粒剂可以具有各种不同的形状,其非限制性实例包括球形、圆球形、卵形、杆形、椭圆形或随机形状。
术语“颗粒(particle)”可以包括最大维度小于毫米的固体材料。
术语“微粒(particulate)”或“粉末”可以包括多个颗粒。
术语“约”或“近似”定义为接近本领域普通技术人员之一所理解的。在一个非限制性实施方案中,所述术语定义为偏差在10%以内,优选偏差在5%以内,更优选偏差在1%以内,且最优选偏差在0.5%以内。
术语“重量%、“体积%”或“摩尔%”指分别基于包括所述组分的材料的总重量、材料的总体积或材料的总摩尔,组分的重量百分比、体积百分比或摩尔百分比。在非限制性实例中,100克材料中的10克组分为10重量%。
当与术语“包含/包括”结合使用时,元素前的无数量词可以表示“一个”,但是也与“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。
短语“和/或”表示“和”或“或”。举例来说,A、B和/或C包括:单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或者A、B和C的组合。换句话说,采用“和/或”作为包容性的或。
词语“包含”、“具有”、“包括”或“含有”是包容性的或开放式的,并且不排除另外的、未列举的元素或方法步骤。
组合物及其使用方法可以“包括”、“基本上组成为”或“组成为”说明书全文中公开的任意成分或步骤。“基本上组成为”所公开的任何成分或任何步骤的组合物和方法将权利要求的范围限制为特定的材料或步骤,这些特定的材料或步骤在不会对所要求保护的发明的基本特性和新颖特性产生实质性影响。
预期在本说明书中讨论的任何实施方案都可以对应于本发明的任何方法或任何组合物来实施,反之亦然。此外,本发明的组合物可以用于实现本发明的方法。
本发明的其他目的、特征和优点将通过以下详细描述而变得显而易见。然而,应该理解的是,详细描述和具体实施例虽然表明了本发明的特定实施方案,但仅是以说明的方式给出的,因为根据该详细描述,本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员来说将变得显而易见。
附图说明
以下附图构成本说明书的一部分,并被包含以进一步证实本发明的某些方面。通过参考这些附图中的一个或多于一个并结合本说明书给出的具体实施方案的详细描述,可以更好地理解本发明。
图1:根据本文公开的系统和方法的非限制性实例,用于生产肥料的系统和方法的示意图。
图2:根据本文公开的系统和方法的另一个非限制性实例,用于生产肥料的系统和方法的示意图。
具体实施方式
本公开的某些方面提供了包含氮(N)、磷(P)、钙(Ca)和镁(Mg)的缓释肥料组合物。在一些方面,所述肥料组合物包含脱水硅胶。所述脱水硅胶(二氧化硅)可作为赋予肥料结构完整性的黏结剂。所述脱水硅胶还可以充当其中提供肥料养分的支架。在一些方面,还提供了另外的养分。在一些方面,在所述肥料组合物的外表面提供所述另外的养分。
肥料组合物利用橄榄石作为镁、铁和硅的来源,所述橄榄石是丰富且相对便宜的矿物。使用酸来溶解氧化钙和橄榄石的组合和/或与之反应,得到包含钙、镁、二氧化硅、可能包含铁和可能包含来源于酸的任何养分的混合物。在一些实施方案中,磷酸用于接触橄榄石和氧化钙,产生包含磷酸氢钙、磷酸氢镁和二氧化硅的第一混合物,其中所述磷酸盐组分来源于磷酸。可以向所述第一混合物中添加一种或多于一种另外的养分,以提供第二混合物。在一些实施例中,将氨源添加到所述第一混合物中以产生包含磷酸铵镁和磷酸铵钙的第二混合物,其中所述铵组分来源于氨源。干燥第二混合物去除了水,并将胶状二氧化硅转化为脱水硅胶。所述脱水硅胶有助于维持所述肥料组合物的结构刚性,并作为其中提供肥料养分的框架。在一些方面,可以在肥料中和/或肥料组合物的表面上提供另外的肥料组分。
I.肥料
本文所述的某些实施方案涉及包含磷酸铵镁和磷酸铵钙的缓释肥料组合物。某些方面涉及用于使用橄榄石、氧化钙、磷酸和氨源制备所述缓释肥料组合物的方法。所述肥料可以是肥料颗粒剂,其可以含有包含氮(N)、磷(P)、钙(Ca)和镁(Mg)的均匀的混合物。在一些方面,所述磷酸铵镁和磷酸铵钙包封在二氧化硅中或分散在二氧化硅中,所述二氧化硅例如干燥的二氧化硅凝胶。
存在于所述肥料中的元素的比例可以根据具体应用进行调整。在一些方面,氧化钙和橄榄石的重量比可以从1:5调整至5:1。通过调节氧化钙和橄榄石的重量比,可以调节缓释肥料组合物中钙与镁的重量比。在一些方面,橄榄石与氧化钙的重量比可以是以下比例中的任何一个比例、小于以下比例中的比例、大于以下比例中的比例、或以下比例之间的比例、或其中可衍生出的任何范围的比例:1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1。在一些方面,可以调整用于生成所述肥料的材料的固体与液体的重量比。所述固体重量是橄榄石和氧化钙的组合重量,所述液体重量是磷酸的重量。在一些方面,所述固体重量与液体重量比可以是以下比例中的任何一个比例、小于以下比例中的比例、大于以下比例中的比例、或以下比例之间的比例、或其中可衍生出的任何范围的比例:1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1。
在一些方面,所述肥料组合物包含N、P、Ca和/或Mg,其中i)所述缓释肥料组合物中的N含量可以是至少以下含量的任何一个含量、至多以下含量的任何一个含量、等于以下含量的任何一个含量、或任何两个以下含量之间的含量:1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%和100重量%,ii)所述缓释肥料组合物中的P含量可以是至少以下含量的任何一个含量、至多以下含量的任何一个含量、等于以下含量的任何一个含量、或任何两个以下含量之间的含量:1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%和100重量%,iii)所述缓释肥料组合物中的Ca含量可以是至少以下含量的任何一个含量、至多以下含量的任何一个含量、等于以下含量的任何一个含量、或任何两个以下含量之间的含量:1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%和100重量%,和iv)所述缓释肥料组合物中的Mg含量可以是至少以下含量的任何一个含量、至多以下含量的任何一个含量、等于以下含量的任何一个含量、或任何两个以下含量之间的含量:1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%和100重量%。在一些方面,Ca与Mg的比例为2:1至1:2。Ca与Mg的比例可以是至少以下比例中的任何一个比例、至多以下比例中的任何一个比例、等于以下比例中的任何一个比例、或任何两个以下比例之间的比例:2:1、3:2、1:1、2:3和1:2,例如约1:1。
基于肥料颗粒剂的重量,干燥的肥料组合物的水分含量可以小于1重量%,例如0.1重量%至0.9重量%,或以下含量中的任何一个含量、或任何两个以下含量之间的含量、或其任何范围的含量:0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%或1重量%。作为非限制性实例,可通过在50℃下干燥样品25分钟并测量干燥后肥料的质量损失来测定含水量。
所述缓释肥料组合物可以是任何合适的形状。非限制性形状包括球形、立方体形、圆柱形、圆球形、卵形和长圆形。在一些方面,所述肥料颗粒剂可以是圆柱形,其具有为圆形、椭圆形、卵形、三角形、正方形、长方形、五边形或六边形的截面,但也可以制成截面为其他形状的圆柱形芯。在一些方面,所述肥料颗粒剂的最宽维度可以为0.5mm至6mm,或为0.5mm至5mm,优选为1mm至4mm,或为至少以下尺寸的任何一个尺寸、至多以下尺寸的任何一个尺寸、等于以下尺寸的任何一个尺寸、或任何两个以下尺寸之间的尺寸:0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm和6mm。在一些特别的方面,所述肥料颗粒剂可基本为球形,其平均直径为0.5mm至6mm,或为0.5mm至5mm,优选为1mm至4mm,或为至少以下直径的任何一个直径、至多以下直径的任何一个直径、等于以下直径的任何一个直径、或任何两个以下直径之间的直径:0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm和6mm。
所述缓释肥料组合物可以是水可分散和/或土壤可分散的。在一些方面,在环境温度下,在90rpm至110rpm的速率的搅拌下,在将颗粒剂添加到pH为7的水中的1分钟内,在加入水中之前具有尺寸为2mm至4mm的肥料颗粒剂可以分裂为尺寸小于1mm、小于0.9mm、小于0.8mm、小于0.7mm、小于0.6mm、小于0.5mm、小于0.4mm或小于0.3mm的颗粒。
所述缓释肥料组合物可以具有基本上均匀的成分组成。在一些情况下,在混合物的任何位置的1mm×1mm×1mm立方体的成分组成可以与混合物的任何其他位置的1mm×1mm×1mm立方体的成分组成相似(偏差在±20%、或±10%、或±5%、或±3%、±2%、或±1%、或±0.5%以内)。
在一些方面,所述肥料中可以包括或不包括另外的肥料物质。如果包括,则可以根据某些类型的土壤、气候或其他生长条件的特殊需要来选择另外的肥料养分,以最大化肥料在促进植物生长和作物产量方面的功效。所述肥料中也可以包括或不包括另外的添加剂。本发明的肥料可以包括或不包括的添加剂的非限制性实例包括另外的氮养分、另外的磷养分、另外的钾养分、另外的微量元素养分和/或另外的次级养分。微量元素养分可以是铜、铁、氯化物、锰、钼、或镍、或其组合。所述氮养分可以是可以是尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸二铵、磷酸一铵、脲醛、氯化铵和硝酸钾。在一些方面,所述另外的次级养分可以包括石灰和/或过磷酸钙。在一些情况下,所述另外的肥料物质和/或另外的添加剂包含在任选的肥料涂层中。
在一些情况下,抑制剂包括硝化抑制剂和/或脲酶抑制剂。合适的硝化抑制剂包括但不限于3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)、硫脲(TU)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶(Nitrapyrin)、由OHP Inc.,USA以商品名出售的5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(AM)、2-巯基苯并噻唑(MBT)或2-磺胺噻唑(ST)及其任何组合。在一些方面,硝化抑制剂可以包括DMPP、DCD、TU、nitrapyrin、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑、AM、MBT、或ST、或其组合。在一些实施方案中,肥料组合物可以包含NBTPT、DMPP、TU、DCD、PPDA、nitrapyrin、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑、AM、MBT、ST或其组合。
在一些情况下,黏合剂包括磷酸盐、聚磷酸盐、生物可降解聚合物、或蜡或其组合。合适的蜡包括但不限于植物蜡、高熔点蜡、乙撑双硬脂酰胺蜡、石蜡、聚乙烯基蜡和烯烃蜡。合适的磷酸盐包括但不限于磷酸二铵和磷酸一铵。合适的聚磷酸盐包括但不限于聚磷酸铵。合适的生物可降解聚合物包括但不限于聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯腈、生物可降解聚乳酸和其他生物可降解聚合物材料,例如聚乳酸、聚(3-羟基丙酸)、聚乙烯醇、聚e-己内酯、聚L-丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯和生物可降解淀粉基聚合物。所述黏合剂可以包括熟石膏、面粉、淀粉、麸质、高岭土、膨润土、胶体二氧化硅或其组合。合适的面粉包括但不限于米粉、小麦面粉和漂白小麦面粉。合适的淀粉包括但不限于糊精改性淀粉。
在一些情况下,pH缓冲剂包括MgO、KH2PO4、NaHCO3、白垩粉、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铝/氢氧化镁共沉淀、氢氧化铝/碳酸氢钠共沉淀、乙酸钙、碳酸氢钙、硼酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、氢氧化钙、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二钾、磷酸氢二钠、乙酸镁、硼酸镁、碳酸氢镁、碳酸镁、氢氧化镁、乳酸镁、氧化镁、磷酸镁、硅酸镁、琥珀酸镁、酒石酸镁、乙酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硼酸钾、柠檬酸钾、偏磷酸钾、邻苯二甲酸钾、磷酸钾、聚磷酸钾、焦磷酸钾、琥珀酸钾、酒石酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠、硼酸钠、碳酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸氢二钠、氢氧化钠、乳酸钠、邻苯二甲酸钠、磷酸钠、聚磷酸钠、焦磷酸钠、酒石酸钠、三聚磷酸钠、合成水滑石、焦磷酸四钾、焦磷酸四钠、磷酸三钾、磷酸三钠和氨丁三醇及其组合。
本文所述的缓释肥料组合物可以包含在用于施用到土壤的组合物中。在一些方面,除本文所述的肥料外,组合物还可以包含其他肥料化合物、微量元素养分、主要养分、尿素、另外的氮养分、杀虫剂、除草剂、或杀真菌剂、或其组合。本文所述的肥料也可以包含在包含其他肥料的混合组合物中。所述其他肥料可以是尿素、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、磷酸一钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿石、过磷酸钙(SSP)、硫酸铵等。
形成颗粒剂的肥料可以具有期望的物理性质,例如所期望程度的耐磨性、颗粒剂强度、可造粒性、吸湿性、颗粒剂形状和粒度分布。在一些方面,肥料颗粒剂的抗压强度可高于1.5千克力,例如高于1.8千克力,例如2千克力至6千克力,或为至少以下抗压强度的任何一个抗压强度、等于以下抗压强度的任何一个抗压强度、或任何两个以下抗压强度之间的抗压强度:2千克力、2.5千克力、3千克力、3.5千克力、4千克力、4.5千克力、5千克力、5.5千克力和6千克力。所述肥料颗粒剂的堆积密度可以为1克/立方厘米至1.2克/立方厘米,或为至少以下密度的任何一个密度、至多以下密度的任何一个密度、等于以下密度的任何一个密度、或任何两个以下密度之间的密度:1克/立方厘米、1.02克/立方厘米、1.04克/立方厘米、1.06克/立方厘米、1.08克/立方厘米、1.1克/立方厘米、1.12克/立方厘米、1.14克/立方厘米、1.16克/立方厘米、1.18克/立方厘米和1.2克/立方厘米。在一些方面,在90rpm至110rpm的速度的搅拌下,并在环境温度下,在将100mg肥料颗粒剂加入水中的5分钟内,10mg或多于10mg、例如10mg至40mg、或至少以下质量中的任何一个质量、至多以下质量中的任何一个质量、等于以下质量中的任何一个质量、或任何两个以下质量之间的质量的肥料颗粒剂可以溶解于pH为7的1毫升水中:10mg、11mg、12mg、13mg、14mg、15mg、16mg、17mg、18mg、19mg、20mg、21mg、22mg、23mg、24mg、25mg、26mg、27mg、28mg、29mg、30mg、31mg、32mg、33mg、34mg、35mg、36mg、37mg、38mg、39mg和40mg。在一些方面,所述肥料颗粒剂在磨损损失试验中能够损失少于0.13重量%,例如0.02重量%至0.12重量%、或至多以下重量%的任何一个重量%、等于以下重量%的任何一个重量%、或任何两个以下重量%之间的重量%:0.02重量%、0.03重量%、0.04重量%、0.05重量%、0.06重量%、0.07重量%、0.08重量%、0.09重量%、0.1重量%、0.11重量%和0.12重量%。可使用以下磨损损失试验来测量磨损损失。
磨损损失试验:称量单粒尺寸为2mm至4mm、并且总体积为100cm3的多个过筛肥料颗粒剂(W1),将其与总重量为100克的50个不锈钢钢球一起放入试验鼓中。将试验鼓密封并在30rpm下旋转10分钟。然后,将钢球从样品中分离,用振动筛分仪在2mm筛网上对材料进行过筛。然后重新称量2mm筛网上的颗粒剂的总重量(W2)。结果使用以下公式以重量损失%进行计算:
II.使用缓释肥料组合物的方法
本公开的缓释肥料组合物,包括肥料颗粒剂、含有所述肥料的组合物和含有所述肥料的肥料混合物,可用于增加土壤中一种或多于一种植物养分的量的方法中和促进植物生长的方法中。这些方法可包括向土壤施用有效量的含有本发明肥料的组合物和/或混合物。所述方法可包括提高作物、乔木、观赏植物等的生长和产量,例如棕榈、椰子、水稻、小麦、玉米、大麦、燕麦和/或大豆的生长和产量。所述方法可包括将本发明的肥料组合物施用于土壤、有机体、液体载体、液体溶剂等中的至少一种。含有肥料的一种或多于一种组合物和/或一种或多于一种肥料混合物可以作为追肥肥料、基肥和/或通过任何合适的施用方法施用于植物和/或土壤。
能够从本发明的肥料中受益的植物的非限制性的实例包括藤本植物、乔木、灌木、秆类植物、蕨类植物等。所述植物可包括果园作物、藤本植物、观赏植物、粮食作物、树木和收割的植物。所述植物可包括裸子植物(Gymnosperm)、被子植物(Angiosperm)和/或蕨类植物(Pteridophyte)。
在将所述肥料组合物施用至土壤后的不同时间,可以通过测定土壤中的磷和任选的其他养分的含量确定包含本发明的缓释肥料组合物的组合物的有效性。据了解,不同的土壤具有不同的特性,这可能会影响土壤中氮的稳定性。缓释肥料组合物的有效性也可以通过在相同条件下在相同土壤中进行并列比较,直接将其与其他肥料组合物进行比较。
III.制备缓释肥料组合物的方法
参考图1,图中描述了根据本发明一个实施例的用于制备肥料的系统和方法的示意图。系统100可以包括造粒机102和干燥机104。进料混合物106可以在造粒机102中在存在或不存在水的情况下被造粒形成湿颗粒混合物108。如果存在水,则水可以与进料混合物106一起提供,和/或可以将水独立加入到造粒机102中。可以在干燥机104中干燥湿颗粒混合物108,以获得含有肥料的干颗粒混合物110。
参考图2,图中描述了根据本发明的另一个实施例的用于制备肥料的系统和方法的示意图。系统200可以包括混合器/反应器212,尽管所述混合器和所述反应器可以是两个部件、三个部件、四个部件或多于四个部件,例如两个反应器和一个混合器或一个反应器和一个混合器。系统200可以包括造粒机202、球化机214、一个或多于一个粒度筛网216和干燥机204或其任何组合。可以将进料混合物成分218独立和/或以任何可能的组合加入到混合器/反应器212中。在所述混合器/反应器212中,所述进料成分可以反应和/或混合以形成进料混合物206。进料混合物206可以在造粒机202中在存在或不存在另外的水的情况下被造粒形成湿颗粒混合物220。可以将湿颗粒混合物220中的颗粒剂在球化机214中球化,以形成含有基本上为球形的颗粒剂的湿颗粒混合物222。所述湿颗粒混合物222可以通过一个或多于一个粒度筛网216,以将粒度小于期望粒度或大于期望粒度的颗粒剂从湿颗粒混合物222中分离,并获得含有期望粒度的颗粒剂的湿颗粒混合物224。可以将从所述含有期望粒度的颗粒剂的造粒混合物224中分离的至少部分颗粒剂226回收到造粒机202。可以在干燥机204中干燥含有期望粒度的颗粒剂的湿颗粒混合物224,以获得含有肥料颗粒剂的干燥的颗粒混合物210。在一些方面,所述混合器/反应器212可以包括螺带混合机。
进料混合物成分218可以包含i)Ca源,例如氧化钙,Mg源,例如橄榄石,iii)N源,例如NH4 +和/或NH3,和iv)P源,例如磷酸。在一些情况下,混合物成分提供多于一种的Ca、Mg、N和/或P。在一些情况下,混合物成分提供另外的养分和/或微量元素养分,例如Fe和/或Si。在某些方面,可加入作为水溶液的一种或多于一种成分。在一些情况下,所述混合物成分以粉末的形式提供。在一些情况下,可加入作为气体的一种或多于一种成分。在一些情况下,在高于1巴、例如在以下压力的压力、或在以下压力之间、或在以下压力的任何范围的压力下提供NH3:1.2巴、1.3巴、1.4巴、1.5巴、2巴、2.5巴、3.5巴、4巴、4.5巴、5巴、5.5巴、6巴、6.5巴、7巴、7.5巴、8巴、9巴、10巴、15巴、20巴、25巴、30巴、35巴和40巴。在一些情况下,部分所述混合物成分以粉末的形式提供。
所述进料混合物106、进料混合物206可以含有Ca、Mg、N、P、Fe和/或Si。在一些方面,所述进料混合物106、进料混合物206可以含有i)金属氧化物、ii)磷酸、iii)氢氧化铵和iv)橄榄石、v)CaNH4PO4、vi)MgNH4PO4、vii)SiO2、viii)FeHPO4、ix)MgHPO4和/或x)CaHPO4
可以在所述混合器/反应器212和/或造粒机102、造粒机202中将水加入到进料混合物中。在某些方面,每100克进料混合物可以加入总量为5克至20克、或至少以下质量中的任何一个质量、至多以下质量中的任何一个质量、等于以下质量的任何一个质量、或任何两个以下质量之间的水(例如与一种或多于一种进料混合物成分一起加入和/或独立加入):5克、6克、7克、8克、9克、10克、11克、12克、13克、14克、15克、16克、17克、18克、19克和20克。
在一些方面,造粒机102、造粒机202可以是转鼓造粒机、搅拌造粒机、盘式造粒机、固体混合机、磨碎转鼓、挤出机、高剪切混合造粒机、辊式造粒机、mycromix或圆底烧瓶。在造粒机102、造粒机202中,进料混合物106、进料混合物206可以通过团聚、喷雾造粒、压制、浆料造粒和/或高剪切混合造粒机造粒。在一些特别的方面,所述进料混合物106、进料混合物206可以在造粒机102、造粒机202中通过压制造粒。在一些方面,所述造粒机102、造粒机202可以包括至少两个辊,且压制造粒可以包括使用至少两个辊压缩所述进料混合物。在一些方面,在压制过程中,两个辊可以以逆流方向移动。在一些方面,可以通过至少两个辊将进料混合物压缩为成型的团粒,如圆柱形团粒。在一些方面,一个辊的表面可以具有期望的孔,以将进料混合物压入孔中,并且另一个辊的表面可以将进料混合物推入孔中。造粒过程中的压力,例如压制造粒过程中的压力可以是1巴至40巴,或为至少以下压力的任何一个压力、至多以下压力的任何一个压力、等于以下压力的任何一个压力、或任何两个以下压力之间的压力:1巴、2巴、3巴、4巴、5巴、10巴、15巴、20巴、25巴、30巴、35巴和40巴。在某些方面,可以在环境温度至50℃、或在至少以下温度中的任何一个温度、至多以下温度中的任何一个温度、等于以下温度的任何一个温度、或任何两个以下温度之间的温度下,在造粒机102、造粒机202中将进料混合物造粒:-20℃、-15℃、-10℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃和50℃。
在一些方面,所述进料混合物成分的反应、混合和所述进料混合物的造粒可以在不同的容器中进行,例如,所述混合器/反应器212和造粒机202可以是不同的容器。在一些方面,所述进料混合物成分的反应、混合和所述进料混合物的造粒可以在同一容器中进行,例如,所述混合器/反应器212和所述造粒机202可以是同一容器(未显示)。在一些方面,所述混合器/反应器212和所述造粒机202可以是多于两个的容器。在一些情况下,MgHPO4和CaHPO4在两个不同的容器中形成。在一些情况下,MgHPO4和CaHPO4在一个容器中形成。在一些情况下,CaNH4PO4和MgNH4PO4在两个不同的容器中形成。在一些情况下,CaNH4PO4和MgNH4PO4在一个容器中形成。在一些情况下,MgHPO4和CaHPO4在两个不同的容器中形成,并且CaNH4PO4和MgNH4PO4在一个容器中形成。在一些情况下,MgHPO4和CaHPO4在两个不同的容器中形成,并且CaNH4PO4和MgNH4PO4在两个不同的容器中形成。在一些情况下,MgHPO4和CaHPO4在一个容器中形成,并且CaNH4PO4和MgNH4PO4在一个容器中形成。在一些情况下,MgHPO4和CaHPO4在一个容器中形成,并且CaNH4PO4和MgNH4PO4在与MgHPO4和CaHPO4同一个容器中形成。
在一些方面,MgHPO4、CaHPO4、CaNH4PO4和/或MgNH4PO4在至少以下温度下、至多以下温度下、等于以下温度、或任何两个以下温度之间的温度下形成:20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃,例如20℃至75℃,或30℃至75℃。
在一些情况下,可以在干燥前挤出肥料。挤出机可以在至少以下压力、至多以下压力、等于以下压力、或任何两个以下压力之间的压力下挤出肥料:1巴、2巴、3巴、4巴、5巴、6巴、7巴、8巴、9巴、10巴、11巴、12巴、13巴、14巴、15巴、16巴、17巴、18巴、19巴、20巴、21巴、22巴、23巴、24巴、25巴、26巴、27巴、28巴、29巴、30巴、31巴、32巴、33巴、34巴、35巴、36巴、37巴、38巴、39巴和40巴。挤出机可以在至少以下温度、至多以下温度、等于以下温度、或任何两个以下温度之间的温度下挤出肥料:-20℃、-15℃、-10℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃和50℃。可以在干燥前将挤出物切片或分开,例如通过模具。
在某些方面,最终肥料产物、例如颗粒剂的期望粒度可以是0.5mm至5mm、或1mm至4mm,和具有可以使用一个或多于一个粒度筛网216从湿颗粒混合物222中分离出来的小于0.5mm或小于1mm的粒度、和/或大于4mm或大于5mm的粒度。在某些方面,所述湿颗粒混合物可以在球化机中滚圆和/或球化。在一些情况下,所述颗粒混合物与球化机接触至少以下任何一个时间、至多以下任何一个时间、等于以下任何一个时间、或任何两个以下时间之间的时间:5秒、10秒、15秒、20秒、25秒、30秒、35秒、40秒、50秒或60秒。在一些情况下,所述球化机具有转盘或可旋转圆盘,其能够以至少以下转速中的任何一个转速、至多以下转速中的任何一个转速、等于以下转速中的任何一个转速、或任何两个以下转速中的一个转速旋转:200rpm、500rpm、1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm、3500rpm、4000rpm、4500rpm、5000rpm。在某些方面,可以在干燥机104、干燥机204中,在40℃至85℃、或在至少以下温度中的任何一个温度、至多以下温度中的任何一个温度、等于以下温度中的任何一个温度、或任何两个以下温度之间的温度下干燥湿颗粒混合物:40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃和85℃。在一些方面,干燥机104、干燥机204可以是流化床干燥机、转鼓干燥机或气流干燥机。在一些方面,可以在干燥机104、干燥机204中,用具有至少以下流速的任何一个流速、至多以下流速的任何一个流速、等于以下流速的任何一个流速、或任何两个以下流速之间的流速:100立方米/小时、150立方米/小时、200立方米/小时、250立方米/小时、300立方米/小时、350立方米/小时、400立方米/小时、450立方米/小时和500立方米/小时,和/或在至少以下速度的任何一个速度、至多以下速度的任何一个速度、等于以下速度的任何一个速度、或任何两个以下速度之间的速度的旋转下的热风流对湿颗粒混合物进行干燥:5rpm、10rpm、15rpm、20rpm、25rpm、30rpm、35rpm、40rpm、45rpm和50rpm。
实施例
将通过具体实施例更详细地描述本发明。以下实施例仅是为了说明的目的提供的,不旨在以任何方式限制本发明。本领域技术人员会容易地识别出可以变化或改变而产生基本相同的结果的各种非关键性参数。
实施例1
缓释肥料组合物的生成
可以在1升玻璃烧杯中将160g橄榄石粉末加入到78g的80重量%磷酸中,并且可以搅拌反应混合物。随后可以以4℃/分钟的速率升高反应混合物的温度,直到温度达到62℃至65℃。可以在该温度下搅拌反应混合物45分钟。
在独立的烧杯中,可以在1升玻璃烧杯中将80g的CaO与140g的80重量%磷酸混合并进行搅拌。随后可以以4℃/分钟的速率升高反应混合物的温度,直到温度达到62℃至65℃。可以在该温度下搅拌反应混合物30分钟。
可以合并两个烧杯中的内容物,并将温度降低至40℃。可以将57g的NH4OH溶液滴加到混合物中。所得反应混合物可以在40℃下搅拌30分钟。随后温度可升至74℃,此时,一些水开始蒸发,混合物变成胶状。所述胶状混合物随后可以被干燥以提供固体肥料材料。所述干燥的固体材料随后可以研磨成20目至60目的粒度的最终肥料产品颗粒。
***
根据本公开内容,本文所公开和要求保护的所有方法都可以在没有过度实验的情况下进行和实施。虽然已经根据优选实施方案描述了本发明的组合物和方法,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的概念、精神和范围的情况下,可以对本文描述的方法和方法的步骤或步骤顺序进行改变。更具体而言,显而易见的是,某些在化学上和生理上都相关的试剂可以替代本文所描述的试剂,同时达到相同或相似的结果。显而易见的所有这些类似的替代和修改被认为是在由所附权利要求限定的本发明的精神、范围和概念之内。

Claims (15)

1.一种用于制备包含氮(N)、磷(P)、钙(Ca)和镁(Mg)的缓释肥料组合物的方法,所述方法包括以下步骤:
a.使橄榄石和氧化钙与磷酸反应,以产生包含磷酸氢钙、磷酸氢镁和二氧化硅的反应混合物;和
b.使氨源与所述磷酸氢钙和磷酸氢镁反应,以产生磷酸铵镁和磷酸铵钙,其中所述缓释肥料组合物包含所述磷酸铵镁和磷酸铵钙。
2.根据权利要求1所述的方法,其中步骤a和步骤b在同一容器中进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其还包括干燥所述肥料组合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中橄榄石和氧化钙与磷酸反应的步骤在20℃至75℃的温度下进行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中干燥所述肥料组合物提供了包含包封在脱水硅胶内的磷酸铵镁和磷酸铵钙的脱水硅胶肥料组合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述缓释肥料组合物包含在肥料表面上的磷酸铵镁和磷酸铵钙。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述橄榄石和氧化钙以1:5至5:1的重量比提供。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述氨源是氢氧化铵或氨。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中所述氨源和磷酸以1:1至1:10的重量比提供。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中所述缓释肥料组合物以粉末、球粒、颗粒剂或丸粒的形式制备。
11.一种包含包封在二氧化硅中的磷酸铵镁和磷酸铵钙的缓释肥料组合物。
12.根据权利要求11所述的缓释肥料组合物,其中所述组合物还包含磷酸铁铵。
13.根据权利要求11或12所述的缓释肥料组合物,其中所述二氧化硅是脱水二氧化硅凝胶。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的缓释肥料组合物,其中所述肥料组合物以粉末、球粒、颗粒剂或丸粒的形式提供。
15.一种用于向农业土壤施肥的方法,其包括向土壤施用根据权利要求11至14中任一项所述的缓释肥料组合物。
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