CN111491907A - 生产尿素加合物的无溶剂方法 - Google Patents
生产尿素加合物的无溶剂方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111491907A CN111491907A CN201880064735.7A CN201880064735A CN111491907A CN 111491907 A CN111491907 A CN 111491907A CN 201880064735 A CN201880064735 A CN 201880064735A CN 111491907 A CN111491907 A CN 111491907A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- urea
- adduct
- agricultural composition
- inorganic salt
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
- C05C9/005—Post-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C1/00—Ammonium nitrate fertilisers
- C05C1/02—Granulation; Pelletisation; Stabilisation; Colouring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
- C05C3/005—Post-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/40—Fertilisers incorporated into a matrix
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
本发明描述的农业组合物包括尿素的加合物,尿素的加合物包括尿素和无机盐;其中,加合物的平均粒径在从约0.1微米至约10微米的范围。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月21日提交的美国临时申请第62/548,145号的优先权。其全部内容结合于此作为参考。
背景技术
尿素是一种大容量的含氮肥料,但在相对湿度的大气条件下,尿素易在土壤中水解,导致氮素流失。因此,有必要更好地改善尿素肥料储存稳定性差的问题,以便氮以及其他适合植物施肥的化合物在注入土壤后不会过早流失。
发明内容
本发明描述了一种农业组合物,包括:尿素的加合物,其包括:尿素;和无机盐;其中加合物的平均粒径为约0.1微米至约10微米。
本发明的一些实施例包括制造农业组合物的方法,其包括:a)形成尿素和无机盐的共混物,由此该共混物基本上不含溶剂;b)使该共混物经受无溶剂机械化学工艺,使得尿素和无机盐反应形成尿素和无机盐的加合物;以及c)形成晶体材料,晶体材料包括尿素和无机盐的加合物。
本发明的其他实施例包括共混组合物,其包括:尿素;无机盐;其中,共混组合物基本上不含溶剂,并且尿素和无机盐的摩尔比为从约1∶4至约6∶1。
根据下文提供的详细描述,本发明的其他应用领域将变得显而易见。应当理解,详细描述和具体实施例虽然表明了本发明的优选实施例,但仅用于说明目的,并不意图限制本发明的范围。
附图说明
通过详细说明和附图,将更全面地理解本发明,其中:
图1是2周、4周和6周期间土壤中以铵离子形式存在的氮的残余沉积量的图示;
图2是2周、4周和6周期间土壤中以硝酸盐和亚硝酸盐离子形式存在的氮的残余沉积量的图示;
图3是2周、4周和6周期间土壤中以矿物氮形式存在的氮的残余沉积量的图示;
图4是2周、4周和6周期间土壤中硫的残余沉积量的图示;以及
图5是来自本发明的尿素加合物在土壤(1mg N/g土壤)中的分解与纯尿素产生的气态NH3浓度的图示。
具体实施方式
以下对优选实施例的描述本质上仅是实施例性的,决不是要限制本发明,其应用或用途。
如在全文中所使用的,范围用作描述该范围内的每个值的简写。可以选择范围内的任何值作为范围的端点。另外,本发明引用的所有参考文献均通过引用整体并入本发明。如果本公开中的定义与引用的参考文献中的定义发生冲突,则以本公开为准。
除非另有说明,否则本发明和说明书中其他地方表述的所有百分比和量应理解为指重量百分比。给出的量基于材料的有效重量。
结合附图阅读根据本发明原理的说明性实施例的描述,附图被认为是整个书面描述的一部分。在本发明公开的本发明实施例的描述中,对方向或取向的任何提及仅仅是为了便于描述,而不是以任何方式限制本发明的范围。相对的术语,如“向下”、“向上”、“水平”、“垂直”、“上方”、“下方”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”及其派生词(例如,“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应当被解释为指代如所描述的或如所讨论的附图中所示的取向。这些相对的术语仅是为了便于描述,并不要求装置以特定方位构造或操作,除非明确指出。
诸如“附接”、“附加”、“连接”、“耦合”、“互连”等术语是指其中结构通过中间结构直接或间接地彼此固定或附接的关系,以及两者除非另有明确说明,否则可移动或刚性附接或关系。此外,通过参考示例性实施例说明了本发明的特征和益处。因此,本发明明确地不应限于这样的示例性实施例,其说明可单独存在或以其他特征组合存在的特征的一些可能的非限制性组合;本发明的范围由所附权利要求限定。
除非另有说明,否则本发明和说明书中其他地方表述的所有百分比和量应理解为指重量百分比。给出的量基于材料的有效重量。根据本申请,术语“约”表示参考值的+/-5%。根据本申请,术语“基本上不含”是小于基于参考值的总和的约0.1wt%。
本发明涉及一种由无溶剂工艺形成的尿素加合物。如本发明进一步描述的,尿素加合物可适于用作肥料,由此肥料表现出改进的稳定性,因为尿素加合物不会过早水解而导致不期望的氮化合物释放。
在一些实施例中,本发明的尿素加合物可通过首先形成第一组分和第二组分的干共混物而形成。第一组分可包括尿素、尿酸化合物,例如,硝酸脲、磷酸脲、硫酸脲及其混合物。第二组分可包括无机盐、金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐。如本发明所使用的,“干共混物”是指基本上不含溶剂的共混物。如本发明所用,术语“无溶剂”是指基本上不含溶剂的共混物。溶剂可以包括能够溶解尿素和/或无机盐的任何物质。溶剂的非限制性实施例可包括水、有机溶剂、含VOC溶剂及其混合物。
然后,可以对尿素和第二组分的干共混物进行机械化学步骤,从而在约室温(例如,约18℃至25℃)的机械合成温度下将干共混物搅拌一段时间。机械化学时间可能在约5分钟至约120分钟的范围内,包括其间的所有时间和子范围。机械合成温度在从约20℃至约32℃的范围内,包括其间的所有时间和子范围。在非限制性实施例中,可以在诸如球磨机的研磨设备中执行机械化学步骤。
根据本发明的一些实施例,该干混物可在机械合成温度下搅拌机械化学时间,直到尿素和第二组分经历化学转化,从尿素和第二组分的物理共混物转变为本发明的尿素加合物。
如本发明所使用的,术语“尿素加合物”是指由至少两种不同的起始材料形成的单一化合物,其中本发明的起始材料对应于尿素或尿素酸的单个化合物以及无机盐、金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐的单个化合物。在一些实施例中,尿素加合物是包括两种不同起始材料的所有原子的单一反应产物,由此在起始材料之间形成化学键,使得生成的尿素加合物是从相应起始材料(例如,尿素源和无机盐)生成的不同分子物种。
由此产生的尿素加合物可能呈现出不同于每个不同起始分子的晶体结构。因此,根据本发明,第一组分起始分子(也称为“尿素起始组分”)可以呈现第一晶格结构,第二组分起始分子可以呈现第二晶格结构,并且尿素加合物可以呈现第三晶格结构。例如,第二晶格结构可指一种或多种无机盐(例如,硫酸钙)、金属氧化物(例如,氧化镁)、金属氢氧化物(例如,氢氧化钙)和/或金属碳酸盐(例如,碳酸钙)的晶格结构。第三晶格结构可以与第一晶格结构和第二晶格结构中的每一个完全不同。
第一个起始组分是尿素化合物。根据本发明,合适的尿素化合物可包括尿素(CO(NH2)2)、磷酸脲、硝酸脲、硫酸脲及其混合物。硫酸脲可以是摩尔比在1∶2至2∶1之间的尿素和硫酸的产物,包括其间的所有比率和子范围。硫酸脲可以是摩尔比约为2∶1的尿素和硫酸的产物。硫酸脲可以是摩尔比约为1∶1的尿素和硫酸的产物。硫酸脲可以是摩尔比约为1∶2的尿素和硫酸的产物。
第二起始组分可以是无机盐。无机盐由阴离子和阳离子组成。在非限制性实施例中,无机盐的阳离子可选自含钙离子、含镁离子及其组合。在非限制性实施例中,阴离子选自含硫酸根离子、含双(磷酸二氢根)离子、含硝酸根离子及其组合。
无机盐的非限制性实施例可包括硫酸镁(MgSO4)、硫酸钙(CaSO4)、双磷酸二氢钙(Ca(H2PO4)2)、硝酸钙(Ca(NO3)2)及其混合物。此外,无机盐可以是低可溶性无机盐,例如MgCO3(菱镁矿)或MgOH2(水镁石)。另外,所述实施例包括含有镁或钙盐的水合水分子,例如CaSO4·2H2O或Ca(NO3)2··4H2O。
其他第二起始组分的非限制性实施例包括氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)。
在生产尿素加合物时,干共混物可包括重量比范围为约1∶4至约6∶1的尿素起始组分和无机盐起始组分,包括其间的所有比率和子范围。在优选实施例中,干共混物可包括重量比范围为约1∶1至约6∶1的尿素起始组分和无机盐起始组分,包括其间的所有比率和子范围。在更优选的实施例中,尿素起始组分的化学计量比超过无机盐起始组分。在一些实施例中,干共混物包括重量比范围为约1.1∶1至约4∶1,可选的约1.5∶1至4∶1,可选的约2∶1至约4∶1,可选的约3∶1至4∶1,可选的约4∶1的尿素起始组分和无机盐起始组分,包括其间的所有比率和子范围。
在非限制性实施例中,由无溶剂工艺形成的尿素加合物可以是以下晶体化合物中的一种或多种:CaSO4·4脲;Ca(H2PO4)24脲;Ca(NO3)2·4脲;MgSO4·6脲·0.5H2O、Mg(H2PO4)2·4脲;和Mg(NO3)2·4脲·2H2O。
在非限制性实施例中,无溶剂工艺可包括将摩尔比为1∶4的CaSO4·2H2O和尿素共混物与一个或多个不锈钢球一起装入不锈钢罐中,并在26Hz下摇晃5分钟。所得粉末可从尿素起始分子和无机盐起始分子100%转化为尿素加合物。
根据本发明,与溶剂法生产相比,无溶剂法生产尿素加合物具有许多优点。首先,采用机械化学球磨工艺,尿素加合物的生产时间可达10分钟,这是相对于基于溶剂的工艺的巨大改进。其次,与基于溶剂的工艺相比,采用无溶剂工艺生产得到了更高的产率。此外,起始组分在溶解度方面有较少的限制,因为可溶性和非可溶性无机盐可用于形成尿素加合物。由于对起始原料的限制较少,尿素加合物可以由更多种类的起始材料生产。在非限制性实施例中,无机盐起始分子可以是来自石膏板废料(即干墙废料)的硫酸钙或来自燃煤电厂废料的硫酸钙。
完成机械化学工艺后,所得到的尿素加合物可以是具有第三晶格结构的晶体粉末的形式。晶体粉末可以具有在从约0.1微米至约10微米的粒径,包括其间的所有粒径和子粒径。在优选实施例中,晶体粉末可以具有从约0.5微米至约5微米的粒径,包括其间的所有粒径和子粒径。
尿素加合物的溶解度参数为约10g/L至约1079g/L(在20℃下测得),包括其间的所有溶解度和子范围。构成尿素加合物的晶体粉末的颗粒的表面积可以在约0.5m2/g至约10m2/g之间,包括其间的所有表面积和子范围。在优选实施例中,构成尿素加合物的晶体粉末的颗粒的表面积可在约1m2/g至约5m2/g之间,包括其间的所有表面积和子范围。
在本发明的一些实施例中,尿素加合物可以使用无溶剂方法通过利用室温固体有机酸作为起始组分来生产,固体有机酸诸如酒石酸、琥珀酸、草酸及其混合物。
本发明的尿素加合物可特别适合作为农业组合物。在非限制性实施例中,农业组合物可以是肥料。肥料基本上不含石蜡。肥料中的尿素加合物的pH值可能在5至8之间,包括其间所有的pH值和子范围。包括尿素加合物的肥料还可包括一个或多个其他组分,诸如硝酸铵、硫酸铵、硫代硫酸铵及其混合物。肥料的pH值可以为约5至约8,包括其间所有的pH值和子范围。
农业组合物可包括晶体基质,其中尿素的加合物嵌入晶体基质中。晶体基质可以是控制释放基质,使得控制释放基质控制元素从农业组合物中释放。根据权利要求21所述的农业组合物,其中所述元素选自氮、硫、铵。控制释放基质选自延长释放基质和延迟释放基质。
尿素加合物在形成肥料时可以进行后处理,使肥料包括由尿素加合物形成的颗粒,其中,肥料颗粒的平均粒径为约0.5mm至约10mm,包括其间的所有尺寸和子范围。在优选实施例中,肥料包括由尿素加合物形成的颗粒,其中,肥料颗粒的平均粒径为约1mm至约5mm,包括其间的所有尺寸和子范围。
根据本发明的肥料可以被植入到地面土壤中,随后将在该土壤中播种和/或在该土壤中植入将要生长成花朵、粮食等的植物。在其他实施例中,根据本发明的肥料可以与土壤预先混合,由此可以将预混合的肥料土壤作为现成的组合物出售,随后添加至农场、家庭花园、植物陶土等。
如本领域技术人员将理解的,在不脱离本发明精神的情况下,可以对本发明描述的实施例进行许多改变和修改。所有这些变化都属于本发明的范围。
根据本发明制备了以下实施例。本发明不限于本发明描述的实施例。
实施例
实施例1
进行了第一试验,包括本发明的示例性尿素加合物的效价和浓度稳定性测试。本发明所述的测试有助于确定本发明的尿素加合物作为农业组合物(例如,肥料)的性能。
本发明示例的尿素加合物(称为实施例1)是通过以下方法制备:首先生成尿素和二水合硫酸钙(CaSO4·H2O)无机盐的干共混物(即,无溶剂),然后将干共混物放入球磨机中。然后将共混物在球磨机中搅拌约10分钟,从而使尿素和无机盐发生反应并形成本发明的尿素加合物共晶粉末。所得加合物的粒径约为1微米,比表面积约为3m2/g。所得尿素加合物在室温下干燥过夜。
为比较尿素加合物的效价和浓度稳定性,制备了对照组合物和多个比较组合物。本试验以NPK肥料为对照,NPK肥料由氮、磷、钾组成。第一比较组合物(称为对比实施例1)为尿素。第二比较组合物(称为对比实施例2)是尿素和硫酸铵((NH4)2SO4)的物理共混物(即,不是加合物)。第三比较组合物(称为对比实施例3)是尿素和无机盐(即硫酸钙)的物理共混物(即,不是加合物)。
将实施例1、对照组合物和对比实施例1-3中的每一个种植在土壤中,并种植玉米。每2周至6周从0-30nm深度取样进行土壤化学分析。记录了NN(NH4 +;NO2 -+NO3 -;矿质N)和硫的具体测量值。
氮评估测试的结果如图1-3以及下表1-4所示。具体而言,表1列出了尿素加合物和比较组合物中的氮稳定性,通过周围土壤中的铵含量(每公斤土壤中铵的mg)测量。结果也以图1中的图形形式提供。
表1
表2列出了尿素加合物和比较组合物中的氮稳定性,通过周围土壤中的硝酸盐和亚硝酸盐离子含量(每公斤土壤中硝酸盐和亚硝酸盐的mg)测量。结果也以图2中的图形形式提供。
表2
表3列出了尿素加合物和比较组合物中的氮稳定性,通过周围土壤中的矿质氮含量(每公斤土壤中矿质氮的mg)测量。结果也以图3中的图形形式提供。
表3
如表1-3所示,与在铵、NO2、NO3和/或矿质氮测试的至少一个中表现出超过25%的下降的对比组合物相比,本发明的尿素加合物在六周内表现出氮浓度稳定性,相当于总氮浓度下降(通过土壤中的铵、NO2、NO3或矿质氮测量)约25%或更少。表1、表2和表3的测试结果汇总如下表4所示。
表4
实施例1 | 对照 | 对比实施例1 | 对比实施例2 | 对比实施例3 | |
铵 | -14.3% | +868% | +555% | +646% | -5.4% |
NO<sub>2</sub>&NO<sub>3</sub> | -25.3% | -30.5% | -41.5% | -20.0% | -45.3% |
矿质氮 | -24.5% | -13.8% | -31.6% | -2.7% | -41.3% |
如表4所示,本发明的尿素加合物意外地表现出优越的氮浓度稳定性,在所有三种氮浓度评估中(铵、NO2、NO3和/或矿质氮),所有评估都表现出约25%的最大浓度变化。然而,对照和对比组合物表现出大于约25%的至少一个氮浓度评估,有时数量级更大。例如,对比实施例2在矿物浓度评估中表现良好,但在铵浓度评估中表现极差。或者,对比实施例3在铵浓度评估中表现良好,但在矿质氮评估以及NO2和NO3评估中均超过25%阈值。
硫评估测试结果如图4和下表5所示。表5列出了尿素加合物和比较组合物中硫的稳定性,通过周围土壤中的硫含量(每公斤土壤中硫的毫克数)测量。结果也以图4中的图形形式提供。
表5
如表5所示,与表现出至少46.7%的下降的对照和/或对比实施例1-3相比,本发明的尿素加合物在六周时表现出硫浓度稳定性,相当于硫浓度下降约33%或更低。本实验明确地表明,本发明的尿素加合物共晶在土壤中表现出更高的稳定性和寿命。
实施例2
进行第二实验,以测试本发明的尿素加合物无溶剂生产的效果。
通过将总共200mg的摩尔比为1∶4的CaSO4·2H2O和尿素无溶剂混合物连同3个单独的8mm不锈钢球一起装入15mL不锈钢罐中,并在26Hz下摇晃10分钟,制备本实验的第一尿素加合物(称为实施例2)。用粉末XRD分析得到的粉末表明,母体化合物100%转化为CaSO4·4脲。
通过将总共200mg的摩尔比为1∶4的回收石膏和尿素混合物连同3个单独的8mm不锈钢球一起装入15mL不锈钢罐中,并在26Hz下摇晃10分钟,制备本实验的第二尿素加合物(称为实施例3)。用粉末XRD分析得到的粉末表明,母体化合物100%转化为CaSO4·4脲。
通过将总400mg的摩尔比为1∶2∶2的Ca(OH)2、磷酸脲和尿素混合物连同3个单独的8mm不锈钢球一起装入15mL不锈钢罐中,并在26Hz下摇晃10分钟,制备本实验的第三尿素加合物(称为实施例4)。用粉末XRD分析得到的粉末表明,母体化合物100%转化为Ca(H2PO4)2·4脲。
通过将总共600mg的摩尔比为1∶2∶2的MgO、硫酸脲和尿素混合物连同3个单独的8mm不锈钢球一起装入15mL不锈钢罐中,并在26Hz下摇晃10分钟,制备本实验的第四尿素加合物(称为实施例5)。用粉末XRD分析得到的粉末表明,母体化合物100%转化为MgSO4·6脲·0.5H2O。
通过将总共600mg的摩尔比为1∶2∶2的Mg(OH)2、硝酸脲和尿素混合物连同3个单独的8mm不锈钢球一起装入15mL不锈钢罐中,并在26Hz下摇晃30秒,制备本实验的第五尿素加合物(称为实施例6)。用粉末XRD分析得到的粉末表明,母体化合物转化为Mg(NO3)2·脲·2H2O的高转化率(>80%)。
通过将总共600mg的摩尔比为1∶2∶2的MgCO3、硝酸脲和尿素混合物连同3个单独的8mm不锈钢球一起装入15mL不锈钢罐中,并在26Hz下摇晃30秒,制备本实验的第六尿素加合物(称为实施例7)。用粉末XRD分析得到的粉末表明,母体化合物转化为Mg(NO3)2·脲·2H2O的高转化率(>80%)。
通过将总共200mg的摩尔比为1∶1的酒石酸和尿素混合物连同3个单独的8mm不锈钢球一起装入15mL不锈钢罐中,并在26Hz下摇晃10分钟,制备本实验的第七尿素加合物(称为实施例8)。用粉末XRD分析得到的粉末表明,母体化合物100%转化为尿素酒石酸加合物。
实施例3
通过将每个纯尿素组合物以及实施例3的尿素加合物放入分开的封闭反应器中,评估实施例3的尿素加合物的氮稳定性。每种组合物以每1克土壤中1mg氮(N)的浓度装入封闭反应器。如图5中的图表所示,与纯尿素相比,实施例3的尿素加合物表现出减少的NH3排放。因此,实施例3的尿素加合物特别适合用作改良肥料。
Claims (37)
1.一种农业组合物,包括:
尿素的加合物,其包括:
尿素;和
无机盐;
其中,所述加合物具有在从约0.1微米至约10微米的范围的平均粒径。
2.根据权利要求1所述的农业组合物,还包括选自硝酸铵、硫酸铵及其混合物的组分。
3.根据权利要求1至2任一项所述的农业组合物,其中,在所述加合物中,所述尿素和无机盐的摩尔比在从约4∶1至约1∶4的范围。
4.根据权利要求1至3任一项所述的农业组合物,其中,所述无机盐包括阳离子和阴离子。
5.根据权利要求4所述的农业组合物,其中,所述阳离子选自含钙离子、含镁离子及其组合。
6.根据权利要求4至5任一项所述的农业组合物,其中,所述阴离子选自含硫酸根离子、含磷酸二氢根离子、含硝酸根离子及其组合。
7.根据权利要求1至6任一项所述的农业组合物,其中,所述农业组合物具有在从约5至约8的范围的pH。
8.根据权利要求1至7任一项所述的农业组合物,其中,所述加合物是晶体,具有与任何一种母体化合物的晶体结构不同的整体晶体结构。
9.根据权利要求1至8任一项所述的农业组合物,其中,所述加合物的粒径具有在从约0.5微米至约5微米的范围的标准偏差。
10.根据权利要求1至9任一项所述的农业组合物,其中,所述加合物在20℃下具有在从约100g/L至约1079g/L的范围的溶解度参数。
11.根据权利要求1至10任一项所述的农业组合物,其中,所述加合物具有在从约1cm2/g至约5cm2/g的范围的表面积。
12.根据权利要求1至11任一项所述的农业组合物,其中,当所述加合物包括含有Mg和Ca无机盐的尿素共晶时,所述加合物沉积在土壤中长达11周后,表现出比等量的尿素和Ca或Mg盐混合物高至少25%的氮保留浓度,所述氮保留浓度以硝酸盐和亚硝酸盐形式的氮的总和表示。
13.根据权利要求1至11任一项所述的农业组合物,其中,含硫酸根离子的所述加合物在土壤中沉积六周后的硫保留浓度至少为25%。
14.根据权利要求1至13任一项所述的农业组合物,其中,所述农业组合物基本上不含石蜡。
15.根据权利要求1至14任一项所述的农业组合物,其中,含硫酸盐和钙的尿素加合物由含硫酸钙的干墙石膏废料或燃煤电厂固体吸收剂废料制备。
16.根据权利要求1至15任一项所述的农业组合物,其中,从金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐中的至少一种获得用于所述尿素加合物的镁和钙源。
17.根据权利要求4至16任一项所述的农业组合物,其中,从固态晶体硫酸脲、硝酸脲和磷酸脲加合物中获得尿素和硫酸根、磷酸二氢根和硝酸根阴离子的来源。
18.根据前述任一项权利要求所述的农业组合物,其中,还包括晶体基质。
19.根据权利要求18所述的农业组合物,其中,所述尿素的加合物嵌入所述晶体基质内。
20.根据权利要求18或19所述的农业组合物,其中,所述晶体基质是控制释放基质。
21.根据权利要求18至20任一项所述的农业组合物,其中,所述控制释放基质控制元素从所述农业组合物释放。
22.根据权利要求21所述的农业组合物,其中,所述元素选自氮、硫、铵。
23.根据权利要求20或21所述的农业组合物,其中,所述控制释放基质选自延长释放基质和延迟释放基质。
24.一种制造农业组合物的方法,包括:
a)形成尿素和无机盐的共混物,由此所述共混物基本上不含溶剂;
b)使所述共混物经受无溶剂机械化学工艺,使得所述尿素和无机盐反应形成尿素和无机盐的加合物;以及
c)形成包括所述尿素和无机盐的加合物的晶体材料。
25.根据权利要求24所述的方法,还包括步骤d)其中,在步骤从c)中形成的所述晶体材料被后处理成平均粒径为约1mm至约5mm的颗粒。
26.根据权利要求24或25所述的方法,其中,步骤b)的所述机械化学工艺包括球磨所述尿素和无机盐的共混物。
27.根据权利要求24所述的方法,其中,所述无机盐包括阳离子和阴离子。
28.根据权利要求24至27任一项所述的方法,其中,在所述加合物中,所述尿素和无机盐的摩尔比在从约4∶1至约1∶4的范围。
29.根据权利要求24至28任一项所述的方法,其中,所述无机盐包括阳离子和阴离子。
30.根据权利要求29所述的方法,其中,所述阳离子选自含钙离子、含镁离子及其组合。
31.根据权利要求29或30所述的方法,所述阴离子选自含硫酸根离子、含磷酸二氢根离子、含硝酸根离子及其组合。
32.一种共混组合物,包括:
尿素;
无机盐;
其中,所述共混组合物基本上不含溶剂,并且所述尿素和无机盐的摩尔比在从约1∶4至约4∶1的范围。
33.根据权利要求32所述的共混组合物,其中,所述尿素和无机盐在加合物中的摩尔比在从约4∶1至约1∶4的范围。
34.根据权利要求32或33任一项所述的共混组合物,其中,所述无机盐包括阳离子和阴离子。
35.根据权利要求34所述的共混组合物,其中,所述阳离子选自含钙离子、含镁离子及其组合。
36.根据权利要求32至35任一项所述的共混组合物,其中,所述阴离子选自含硫酸根离子、含磷酸二氢根离子、含硝酸根离子及其组合。
37.前述任一项权利要求所述的组合物作为肥料的用途。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762548145P | 2017-08-21 | 2017-08-21 | |
US62/548,145 | 2017-08-21 | ||
PCT/US2018/047215 WO2019040427A1 (en) | 2017-08-21 | 2018-08-21 | SOLVENT-FREE PROCESS FOR PRODUCTION OF UREA ADDITION PRODUCT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111491907A true CN111491907A (zh) | 2020-08-04 |
Family
ID=65439565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880064735.7A Pending CN111491907A (zh) | 2017-08-21 | 2018-08-21 | 生产尿素加合物的无溶剂方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US12129215B2 (zh) |
EP (1) | EP3672925A4 (zh) |
CN (1) | CN111491907A (zh) |
WO (1) | WO2019040427A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3891111A1 (en) * | 2018-12-07 | 2021-10-13 | SABIC Global Technologies B.V. | Fertilizers containing calcium sulfate urea and methods for producing and using the same |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2074880A (en) * | 1935-03-20 | 1937-03-23 | Colin W Whittaker | Molecular addition compound of calcium sulphate and urea |
GB1081755A (en) * | 1964-09-11 | 1967-08-31 | Sun Oil Co | Preparation of slow release fertilizer compositions |
US3835025A (en) * | 1972-04-27 | 1974-09-10 | Texaco Ag | Process for the production of high purity normal paraffins |
US5409516A (en) * | 1990-12-05 | 1995-04-25 | Transvalor | Process for the production of phospho-nitrogenous products and products thus obtained |
DE69305661D1 (de) * | 1992-01-27 | 1996-12-05 | Terni Industrie Chimiche | Verfahren zur Herstellung von Calciumnitrat-Harnstoff Addukten |
WO2001000542A1 (en) * | 1999-06-28 | 2001-01-04 | Kemira Agro Oy | Ca-N-P SOLUTION FERTILIZER |
CN1935747A (zh) * | 2005-09-22 | 2007-03-28 | 郑州大学 | 清洁型脲硫酸复混肥料的制造方法 |
CN101798240A (zh) * | 2010-03-23 | 2010-08-11 | 西南科技大学 | 石膏球磨制备用作肥料的尿素石膏的方法 |
CN102167650A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-08-31 | 西南科技大学 | 一种石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥的制备方法 |
CN102177487A (zh) * | 2006-12-11 | 2011-09-07 | 理海大学 | 有源矩阵显示器和方法 |
CN103086781A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-05-08 | 浙江大学 | 一种利用磷石膏为原料的溶液结晶法制备尿素磷石膏的方法 |
CN104355803A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-02-18 | 北京市农林科学院 | 一种盆栽观赏植物专用追肥及其制备方法与应用 |
CN104710228A (zh) * | 2013-12-15 | 2015-06-17 | 车银 | 一种抗低温复合肥助剂及其制备方法和应用 |
CN106365927A (zh) * | 2015-07-24 | 2017-02-01 | 科氏农艺服务有限责任公司 | 含有n‑(正丁基)硫代磷酰三胺加合物和反应产物的组合物 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4507139A (en) | 1984-05-21 | 1985-03-26 | Tennessee Valley Authority | Acid type solid urea-nitric fertilizer |
US5019148A (en) | 1988-06-14 | 1991-05-28 | Agrinutrients Technology Group, Inc. | Homogeneous mineral granules by acid-base reaction |
US5104436A (en) * | 1988-11-09 | 1992-04-14 | Colloids, Inc. | Method of producing glyoxylated hydroxypropyl guar and liquid plant treatment composition containing same |
US20060101881A1 (en) * | 2004-07-19 | 2006-05-18 | Christianne Carin | Process and apparatus for manufacture of fertilizer products from manure and sewage |
WO2009105844A1 (en) | 2008-02-26 | 2009-09-03 | Sqm Europe, Naamloze Vennootschap | Solid fertilizer composition |
PL2797854T3 (pl) | 2011-12-30 | 2017-10-31 | K S Kali Gmbh | Kompozycja związku siarczanu magnezu-mocznika |
DE102012025141A1 (de) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | K+S Aktiengesellschaft | Zusammensetzung einer Magnesium-Harnstoff-Verbindung |
-
2018
- 2018-08-21 CN CN201880064735.7A patent/CN111491907A/zh active Pending
- 2018-08-21 EP EP18847672.5A patent/EP3672925A4/en active Pending
- 2018-08-21 WO PCT/US2018/047215 patent/WO2019040427A1/en unknown
- 2018-08-21 US US16/640,419 patent/US12129215B2/en active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2074880A (en) * | 1935-03-20 | 1937-03-23 | Colin W Whittaker | Molecular addition compound of calcium sulphate and urea |
GB1081755A (en) * | 1964-09-11 | 1967-08-31 | Sun Oil Co | Preparation of slow release fertilizer compositions |
US3835025A (en) * | 1972-04-27 | 1974-09-10 | Texaco Ag | Process for the production of high purity normal paraffins |
US5409516A (en) * | 1990-12-05 | 1995-04-25 | Transvalor | Process for the production of phospho-nitrogenous products and products thus obtained |
DE69305661D1 (de) * | 1992-01-27 | 1996-12-05 | Terni Industrie Chimiche | Verfahren zur Herstellung von Calciumnitrat-Harnstoff Addukten |
US5716591A (en) * | 1992-01-27 | 1998-02-10 | Nuova Terni Industrie Chimiche S.P.A. | Process for producing calcium nitrate-urea adduct |
WO2001000542A1 (en) * | 1999-06-28 | 2001-01-04 | Kemira Agro Oy | Ca-N-P SOLUTION FERTILIZER |
CN1935747A (zh) * | 2005-09-22 | 2007-03-28 | 郑州大学 | 清洁型脲硫酸复混肥料的制造方法 |
CN102177487A (zh) * | 2006-12-11 | 2011-09-07 | 理海大学 | 有源矩阵显示器和方法 |
CN101798240A (zh) * | 2010-03-23 | 2010-08-11 | 西南科技大学 | 石膏球磨制备用作肥料的尿素石膏的方法 |
CN102167650A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-08-31 | 西南科技大学 | 一种石膏基尿素石膏-尿素-硫铵控释氮肥的制备方法 |
CN103086781A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-05-08 | 浙江大学 | 一种利用磷石膏为原料的溶液结晶法制备尿素磷石膏的方法 |
CN104710228A (zh) * | 2013-12-15 | 2015-06-17 | 车银 | 一种抗低温复合肥助剂及其制备方法和应用 |
CN104355803A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-02-18 | 北京市农林科学院 | 一种盆栽观赏植物专用追肥及其制备方法与应用 |
CN106365927A (zh) * | 2015-07-24 | 2017-02-01 | 科氏农艺服务有限责任公司 | 含有n‑(正丁基)硫代磷酰三胺加合物和反应产物的组合物 |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
KENNETH HONER 等: "Mechanosynthesis of Magnesium and Calcium Salt−Urea Ionic Cocrystal Fertilizer Materials for Improved Nitrogen Management", 《ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY AND ENGINEERING》 * |
PRZEMYSLAW MALINOWSKI等: "Preparation methods of calcium sulphate and urea adduct", 《POLISH JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY》 * |
侯翠红 等: "利用尿素的化学性质_开发新型肥料工艺与产品", 《中国化学会第29届学术年会摘要集——第40分会:化学与农业》 * |
化工部化肥司: "《农化服务手册》", 30 September 1993, 化学工业出版社 * |
徐静安: "《复混肥和功能性肥料生产新工艺及应用技术丛书 生产工艺技术》", 30 September 2000, 化学工业出版社 * |
许春凤 等: "磷石膏固相球磨制备尿素石膏的研究", 《非金属矿》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3672925A4 (en) | 2021-11-17 |
EP3672925A1 (en) | 2020-07-01 |
US12129215B2 (en) | 2024-10-29 |
WO2019040427A1 (en) | 2019-02-28 |
US20200189987A1 (en) | 2020-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3374332B1 (en) | Improved urea-based blend composition and method for the manufacture thereof | |
US11299435B2 (en) | Urea-based composition and method for the manufacture thereof | |
US10167236B2 (en) | Method for providing an inorganic coating to ammonium nitrate-based particles | |
CN101519324B (zh) | 含硫高氮长效复合肥料及其生产方法与用途 | |
US11578009B2 (en) | Urea-based blend composition and method for the manufacture thereof | |
AU2011288134B2 (en) | Phosphate fertilizers and methods of using the same | |
US10106470B2 (en) | Method for incorporating micronutrients in the outer shell of urea-based particles | |
RU2478087C2 (ru) | Известьсодержащее азотно-серное удобрение и способ его получения | |
CN112105592A (zh) | 改进的基于尿素硫酸铵的组合物及其制备方法 | |
EP2051953B1 (en) | Granulated fertilizer containing water soluble forms of nitrogen, magnesium and sulphur, and method of its preparation | |
JP2009518279A (ja) | 飼料中のコバルト取り込みを向上させるための方法 | |
CN111491907A (zh) | 生产尿素加合物的无溶剂方法 | |
EP4058422B1 (en) | Urea-based blend composition and method for the manufacture thereof | |
CN105712800A (zh) | 农用磷石膏混合物及其制备方法 | |
EP4299554A1 (en) | Methods for preparation of ca nutrient to support carbon neutrality | |
EP4299553A1 (en) | Production of nitrogen, potassium, sulfur nutrient through de-carbonization and utilization of calcium sulfate | |
PL243440B1 (pl) | Wieloskładnikowy nawóz organiczno-mineralny zwłaszcza do rzepaku | |
Palmer et al. | Slow-release (GSSP) fertilizer | |
US20140123718A1 (en) | Liquid phosphate fertilizer solution for agronomic use | |
CS221002B1 (en) | Method of making the water solutions of nitrates and/or magnesium chlorides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |