具有水溶性微量营养元素的硫酸铵肥料制造技术

本发明专利技术涉及肥料组合物，其包含各包括硫酸铵、微量营养元素金属的水不溶性氧化物和微量营养元素金属的水溶性硫酸盐的均质共混物的固体颗粒。本发明专利技术还涉及形成肥料组合物的方法，其包括以下步骤：将硫酸铵和微量营养元素金属的水不溶性氧化物组合；在液体的存在下使硫酸铵和微量营养元素金属的水不溶性氧化物成粒，以引发一部分硫酸铵与一部分微量营养元素金属的水不溶性氧化物反应形成氨和微量营养元素金属的水溶性硫酸盐；并且产生呈固体肥料颗粒形式的肥料组合物，所述颗粒各包含硫酸铵、微量营养元素金属的水不溶性氧化物和微量营养元素金属的水溶性硫酸盐的均质共混物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有水溶性微量营养元素的硫酸铵肥料相关申请的交叉引用本申请要求2018年9月27日提交的美国临时申请序列号62/737,147的权益，该临时申请以其整体通过引用并入本文。领域本公开提供了肥料组合物，且特别地，提供了包括以水溶性形式存在的诸如锌的微量营养元素的硫酸铵肥料组合物。背景初级(primary)肥料包括一种或更多种初级植物营养元素(包括氮、钾和/或磷)，并且在作物生长期间被施用于土壤以提供营养元素。微量营养元素对植物生长也是重要的，并且在作物施肥过程中，除施用诸如硫酸铵的初级肥料以外，在另外的或补充的施用步骤中将微量营养元素频繁地施用于土壤。锌是一种对于植物生长而言重要的微量营养元素，并且可经由各种化学形式或源（包括氧化锌、硫酸锌和乙二胺四乙酸(EDTA)锌）被加入作物田地。氧化锌是一种相对便宜的化合物，并因此提供了优于其它锌源的显著成本优势。然而，氧化锌不溶于水，在暴露于水分后不易分布入土壤，并因此不是一种特别有效的元素锌源。需要的是一种包括速效的诸如锌的微量营养元素源的肥料组合物。概述本公开提供一种初级肥料组合物，其包括至少一种常量营养元素、诸如硫酸铵肥料，并且其还包括至少一种呈水溶性形式的微量营养元素金属，使得微量营养元素金属在暴露于水分后速效溶解并分布入土壤，以促进作物生长。微量营养元素金属可呈水溶性盐的形式，诸如像硫酸锌。在肥料组合物成粒期间，微量营养元素金属由初始的水不溶性形式原位化学转化成水溶性形式，以形成硫酸铵、微量营养元素金属氧化物的水不溶性氧化物和微量营养元素金属的水溶性硫酸盐的均质共混物的固体颗粒。将速效微量营养元素金属掺合入提供诸如氮、磷和/或钾的初级营养元素的初级肥料组合物、诸如硫酸铵肥料组合物有利地减少了施肥步骤数，消除了除施用初级肥料组合物以外对提供微量营养元素施用的需要。在其中的一种形式中，本公开提供一种包括固体颗粒的肥料组合物，固体颗粒各包括硫酸铵、微量营养元素金属的水不溶性氧化物和微量营养元素金属的水溶性硫酸盐的均质共混物。固体颗粒可各包括基于肥料组合物的总重量计至少80重量%硫酸铵，至少1.0重量%的微量营养元素金属的水不溶性氧化物，和至少0.5重量%的微量营养元素金属的水溶性硫酸盐。固体颗粒可各包括基于肥料组合物的总重量计80重量%至98重量%的量的硫酸铵，和基于肥料组合物的总重量计0.1重量%至3重量%的量的微量营养元素金属的水不溶性氧化物，或基于肥料组合物的总重量计0.1重量%至5重量%的量的微量营养元素金属的水溶性硫酸盐。微量营养元素金属可包括至少一种选自由锌、铜、铁、镁、锰、钼和钴组成的组的金属。微量营养元素金属可为锌，微量营养元素金属的水不溶性氧化物可为氧化锌，并且微量营养元素金属的水溶性硫酸盐可为硫酸锌。肥料组合物的固体颗粒还可包括至少一种粘合剂，其以基于肥料组合物的总重量计1.0重量%至10.0重量%的量存在。除了硫酸铵、微量营养元素金属的水不溶性氧化物、微量营养元素金属的水溶性硫酸盐和粘合剂以外的肥料组合物中的所有化学组分可以少于1.0重量%的总量存在。在其中的另一种形式中，本公开提供一种形成肥料组合物的方法，其包括以下步骤：将硫酸铵和微量营养元素金属的水不溶性氧化物组合；在液体的存在下使硫酸铵和微量营养元素金属的水不溶性氧化物成粒，以引发一部分硫酸铵与一部分微量营养元素金属的水不溶性氧化物反应形成氨和微量营养元素金属的水溶性硫酸盐；并且产生呈固体肥料颗粒形式的肥料组合物，所述颗粒各包含硫酸铵、微量营养元素金属的水不溶性氧化物和微量营养元素金属的水溶性硫酸盐的均质共混物。液体可为粘合剂的水溶液。所述方法可进一步包括以下另外的步骤：将氨转化剂加入混合物；并且使氨转化剂与氨反应形成硫酸铵。固体肥料颗粒可各包括基于肥料组合物的总重量计至少80重量%硫酸铵，至少1.0重量%的微量营养元素金属的水不溶性氧化物，和至少0.5重量%的微量营养元素金属的水溶性硫酸盐。固体肥料颗粒可各包括基于肥料组合物的总重量计80重量%至98重量%的量的硫酸铵，并且可另外包括基于肥料组合物的总重量计0.1重量%至3重量%的量的微量营养元素金属的水不溶性氧化物，或基于肥料组合物的总重量计0.1重量%至5重量%的量的微量营养元素金属的水溶性硫酸盐。微量营养元素金属可包括至少一种选自由锌、铜、铁、镁、锰、钼和钴组成的组的金属。微量营养元素金属可为锌，微量营养元素金属的水不溶性氧化物可为氧化锌，并且微量营养元素金属的水溶性硫酸盐可为硫酸锌。固体肥料颗粒还可包括至少一种粘合剂，其以基于肥料组合物的总重量计1.0重量%至10.0重量%的量存在。除了硫酸铵、微量营养元素金属的水不溶性氧化物、微量营养元素金属的水溶性硫酸盐和粘合剂以外的固体肥料颗粒中的所有化学组分可以少于1.0重量%的总量存在。附图简述通过参考对本公开的实施方案的如下描述并结合附图，本公开的上述和其它特征以及实现它们的方式将变得更加显而易见，并且将更好地理解本公开本身。图1是根据本公开的成粒工艺的示意图。图2是沿图1的线2-2截取的截面视图。虽然附图表示了根据本公开的各种特征和组分的实施方案，但附图未必按比例绘制，并且可放大某些特征以便更好地例示和说明本公开。本文中阐明的示例例示了本公开的实施方案，并且这样的示例不应解释为以任何方式限制本公开的范围。详述本肥料组合物提供三种初级常量营养元素氮、磷和钾中的至少一者，并因此在本文中可被称为初级肥料。肥料组合物还可包括至少一种次级营养元素或微量营养元素，诸如像锌、钙、镁和/或硫。在一个实施方案中，肥料组合物包括基于重量%计主要或多数量的硫酸铵，并且在本文中可被称为基于硫酸铵的肥料。在如下文论述的成粒之前，基于硫酸铵和微量营养元素金属的水不溶性盐的组合重量计，总肥料组合物中初始存在的硫酸铵的量可为至少80重量%、85重量%或90重量%，或者至多93重量%、95重量%或98重量%，或者在前述值中任两者间(包括端点)限定的任何范围内，诸如像80重量%至98重量%、85重量%至95重量%或90重量%至93重量%。根据本文所公开的方法可掺合入肥料组合物的合适的微量营养元素包括微量营养元素金属，诸如铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、锌(Zn)、钴(Co)和镁(Mg)。这类微量营养元素金属的一种或更多种可被掺合入本肥料组合物，并且在本公开中例示了锌。微量营养元素金属初始可呈不溶于水的金属氧化物的形式。例如，锌初始可以氧化锌(ZnO)的形式来提供，氧化锌具有25℃下于水中仅0.016g/L的极小溶解度。其它呈金属盐形式的水不溶性微量营养元素包括氧化铜(II)(CuO)，氧化亚铁(II)(FeO)，氧化铁(III)(Fe2O3)，氧化镁(MgO)，氧化钼(VI)(MoO3)，氧化钴(II)(CoO)和氧化锰(MnO)。本文中所使用的术语“水溶性”指的是化合物具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肥料组合物，其包含固体颗粒，所述固体颗粒各包括硫酸铵、微量营养元素金属的水不溶性氧化物和所述微量营养元素金属的水溶性硫酸盐的均质共混物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180927 US 62/7371471.一种肥料组合物，其包含固体颗粒，所述固体颗粒各包括硫酸铵、微量营养元素金属的水不溶性氧化物和所述微量营养元素金属的水溶性硫酸盐的均质共混物。


2.如权利要求1所述的肥料组合物，其中所述固体颗粒各包含基于所述肥料组合物的总重量计至少80重量%硫酸铵，至少1.0重量%的所述微量营养元素金属的水不溶性氧化物，和至少0.5重量%的所述微量营养元素金属的水溶性硫酸盐。


3.如权利要求1所述的肥料组合物，其中所述固体颗粒各包含基于所述肥料组合物的总重量计80重量%至98重量%的量的硫酸铵。


4.如权利要求1所述的肥料组合物，其中所述固体颗粒各包含基于所述肥料组合物的总重量计0.1重量%至3重量%的量的所述微量营养元素金属的水不溶性氧化物。


5.如权利要求1所述的肥料组合物，其中所述固体颗粒各包含基于所述肥料组合物的总重量计0.1重量%至5重量%的量的所述微量营养元素金属的水溶性硫酸盐。


6.如权利要求1所述的肥料组合物，其中所述微量营养元素金属包括至少一种选自由锌、铜、铁、镁、锰、钼和钴组成的组的金属。


7.如权利要求6所述的肥料组合物，其中所述微量营养元素金属为锌，所述微量营养元素金属的水不溶性氧化物为氧化锌，并且所述微量营养元素金属的水溶性硫酸盐为硫酸锌。


8.如权利要求1所述的肥料组合物，其中所述肥料组合物的所述固体颗粒还包含至少一种粘合剂，其以基于所述肥料组合物的总重量计1.0重量%至10.0重量%的量存在。


9.如权利要求8所述的肥料组合物，其中除了硫酸铵、所述微量营养元素金属的水不溶性氧化物、所述微量营养元素金属的水溶性硫酸盐和所述粘合剂以外的所有化学组分以少于1.0重量%的总量存在。


10.一种形成肥料组合物的方法，其包括以下步骤：
将硫酸铵和微量营养元素金属的水不溶性氧化物组合；
在液体的存在下使所述硫酸铵和所述微量营养元素金属的水不溶性氧化物成粒，以引发一部分所述硫酸铵与一部分所述微量营养元素金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·阿兹莫娃，H·袁，S·威廉斯，J·弗里德里克斯，
申请(专利权)人：艾德凡斯化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US