用碱和脲酶抑制剂包衣的稳定的尿素硫酸钙加合物的制作方法

背景技术：

技术实现思路

1、已经发现了至少一些上述问题的解决方案。磷石膏可以含有磷酸，由磷石膏获得的含有ucs加合物的产物可以保留至少一部分磷酸。不希望受到理论的束缚，据信磷酸可以降解脲酶抑制剂。在一些方面，该解决方案在于用含有脲酶抑制剂和碱的包衣对含有ucs和磷酸的核进行包衣。该碱可以减少脲酶抑制剂的水解，并且还可以被配置成提供次要养分，例如ca和/或mg。此外，包衣肥料可以含有高浓度的氮(例如，最高46重量％)和/或次要养分如ca和/或mg(例如，最高5重量％)，或其组合。这些养分可以通过使用本文描述的包衣肥料在单一施用中提供。

2、本发明的一个方面涉及肥料颗粒。肥料颗粒可以包含核和包衣，包衣在核的外表面上形成包覆。核可以包含尿素加合物和磷酸。尿素加合物可以是尿素-硫酸钙(ucs)加合物，并且可以包含尿素和硫酸钙。ucs加合物可以是caso4·4co(nh2)2。在某些方面，核还可以包含不包含在ucs加合物中的游离尿素和/或不包含在ucs加合物中的游离硫酸钙。在一些方面，基于核的总重量，核可以包含i)总量为47重量％至79.5重量％，优选60重量％至72重量％的游离存在和/或在ucs加合物中的尿素，ii)总量为20重量％至45重量％，优选28重量％至40重量％的游离存在和/或在ucs加合物中的caso4，和iii)0.1重量％至3重量％，优选0.2重量％至1.2重量％的磷酸。在一些方面，核可以包含40重量％至85重量％的ucs加合物。

3、核的组分，诸如ucs加合物、磷酸、游离尿素和游离硫酸钙可以均匀或不均匀地分布在核中。核中的游离存在的和包含在ucs加合物中的硫酸钙可以从磷石膏中获得。在一些方面，磷石膏可以从磷酸的制造过程中获得。核中的ucs加合物可由来自磷石膏的硫酸钙与尿素之间的加合物形成反应形成。在一些方面，核占肥料颗粒的90重量％至99重量％。

4、包衣可以包含脲酶抑制剂和碱。碱可以包括第1族金属的氧化物、碳酸盐、醋酸盐和/或氢氧化物；第2族金属的氧化物、碳酸盐、醋酸盐和/或氢氧化物；第13族金属的氧化物、碳酸盐、醋酸盐和/或氢氧化物；和/或铵的氧化物、碳酸盐、醋酸盐和/或氢氧化物。在某些方面，碱可以包括cao和/或mgo。在某些特定的方面，碱可以是mgo。在某些方面，碱如mgo可以包含在颗粒状固体中。在某些方面，颗粒状固体的平均直径可以为0.1μm至150μm或1μm至50μm。在某些方面，脲酶抑制剂可以包括硫代磷酰三胺衍生物或苯基磷酰二胺(ppda)。在某些方面，硫代磷酰三胺衍生物可以是n-(正丁基)硫代磷酰三胺(nbpt)。在一些方面，肥料颗粒可以包含0.2重量％至7重量％的碱，如mgo。在一些方面，肥料颗粒可以包含0.01重量％至0.2重量％的脲酶抑制剂，如nbpt。在一些方面，肥料颗粒可以包含重量比为0.005∶1至0.1∶1的nbpt和mgo。在一些方面，肥料颗粒可以包含0.2重量％至8重量％的包衣，例如0.2重量％至8重量％的肥料颗粒可以由包衣组成。在一些方面，肥料颗粒中包衣与核的重量比可以为约0.01∶1至0.07∶1。

5、包衣可以包含一层或多于一层，并且可以在核上形成一层或多于一层包衣层。在某些方面，碱和脲酶抑制剂可以包含在同一包衣层中。在某些方面，碱和脲酶抑制剂可以包含在不同层中。在某些方面，包衣可以包含一层或多于一层，每层独立地包含碱和/或脲酶抑制剂。在一些特定的方面，包衣可以包含至少两个包衣层、含碱的碱性包衣层和含脲酶抑制剂的抑制剂包衣层。在一些方面，碱性包衣层的至少一部分可以布置在核和抑制剂包衣层之间。碱性包衣层可以在核上形成包覆，以形成经碱包衣的核，抑制剂包衣层可以在经碱包衣的核上形成包覆，以形成肥料颗粒。抑制剂包衣层可以形成肥料颗粒的外层。在一些其他方面，抑制剂包衣层的至少一部分可以布置在核和碱性包衣层之间。抑制剂包衣层可以在核上形成包覆，以形成经抑制剂包衣的核，碱性包衣层可以在经抑制剂包衣的核上形成包覆，以形成肥料颗粒。碱性包衣层可以形成肥料颗粒的外层。

6、在某些方面，核还可以包含额外的氮养分。额外的氮养分是除尿素之外的养分，并且可以将氮输送给植物。在一些方面，额外的氮养分可以包括硝酸铵、硫酸铵、磷酸二铵、磷酸一铵、脲醛树脂、氯化铵和硝酸钾。

7、在某些方面，包衣还可以包含硝化抑制剂。在一些特定的方面，含有脲酶抑制剂的抑制剂包衣层还可以含有硝化抑制剂。在一些方面，硝化抑制剂可以是3,4-二甲基吡唑磷酸盐(dmpp)、硫脲(tu)、双氰胺(dcd)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶(三氯甲基吡啶)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑(土菌灵)、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶(am)、2-巯基-苯并噻唑(mbt)或2-磺胺嘧啶噻唑(st)、或其任意组合，优选dcd。在一些方面，肥料颗粒可以包含0.1重量％至5重量％的硝化抑制剂，如dcd。在某些方面，包衣还可以包含微量养分。在某些方面，含碱的碱性包衣层还可以含微量养分。微量养分是植物学上可接受的无机或有机金属化合物，如硼、铜、铁、氯化物、锰、钼、镍或锌。在某些方面，核和/或包衣可以基本上不含或含有少于5重量％或少于3重量％或少于1重量％的填充剂和/或黏合剂，如经漂白的小麦粉、淀粉、面筋、高岭土、膨润土、干酒糟及其可溶物(ddgs)、骨粉或米糠中的每种。

8、核可以是任意合适的形状。非限制性的形状包括球形、立方形、圆柱形、圆盘形(puck)、椭圆形和长方形，尽管也可以制造具有其他形状的核。在一些方面，核可以是球形的。在一些方面，核可以是具有圆形、椭圆形、卵形、三角形、正方形、矩形、五边形或六边形横截面的圆柱形，尽管也可以制造具有其它形状横截面的圆柱形核。在一些方面，核可以具有如0.5mm至5mm的长度、宽度、高度和/或横截面直径的尺寸。在一些方面，核可以具有平均直径为1mm至5mm的基本上球形的形状。在一些方面，核可以是小球或者可以是粒状、丸状、压实的和/或团聚的核。在一些方面，核可以是粒状的核。

9、在一些方面，包衣可以覆盖核外表面的至少10％、20％、30％、40％或10％至50％。在其他方面，包衣可以覆盖核外表面的大部分(例如，大于50％)。在一些方面，包衣可以覆盖核外表面的大于50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或100％。在某些方面，包衣可以覆盖核外表面的60％至100％或80％至100％或90％至100％。在一些方面，碱性包衣层可以占肥料颗粒的约0.2重量％至7重量％。在一些方面，抑制剂包衣层可以占肥料颗粒的约0.01重量％至0.2重量％。

10、在一些方面，肥料颗粒可以包含在肥料共混物或复合肥料中。除了肥料颗粒之外，肥料共混物或复合肥料可以包含第二肥料颗粒。在一些方面，第二肥料颗粒可以包含尿素、磷酸一铵(map)、磷酸二铵(dap)、钾碱氯化物钾(mop)、磷酸二氢钾(mkp)、重过磷酸钙(tsp)、磷矿粉、普通过磷酸钙(ssp)等。

11、本发明的一个方面涉及制备肥料颗粒如本文公开的肥料颗粒的方法。在某些方面，该方法可以包括形成或提供含有磷酸和含有尿素和硫酸钙的尿素加合物的核；以及用脲酶抑制剂、碱和任选的硝化抑制剂和/或微量养分包衣核的外表面以形成包衣。在一些方面，可通过使核的外表面与脲酶抑制剂和任选的硝化抑制剂接触以形成经抑制剂包衣的核，并使经抑制剂包衣的核的外表面与包含碱和任选的微量养分的颗粒状固体接触来形成包衣。在一些方面，可通过使核的外表面与包含碱和任选的微量养分的颗粒状固体接触以形成经碱包衣的核，并使经碱包衣的核的外表面与脲酶抑制剂和任选的硝化抑制剂接触来形成包衣。在一些方面，可通过使核的外表面与含有碱和脲酶抑制剂以及任选的微量养分和/或硝化抑制剂的颗粒状固体的组合接触来形成包衣。在某些方面，可以使含有脲酶抑制剂的溶液与核或经碱包衣的核的外表面接触。在一些特定的方面，溶液可以是含有15重量％至40重量％脲酶抑制剂的水溶液。在一些方面，核或经碱包衣的核可以用每吨尿素例如核中的游离存在的和ucs加合物中的尿素0.3kg至3kg的脲酶抑制剂如nbpt包衣。在一些方面，核或经抑制剂包衣的核可以用每吨尿素例如核中的游离存在的和ucs加合物中的尿素2kg至30kg的碱如mgo包衣。

12、可以通过使尿素与磷石膏接触来形成核。在某些方面，可以通过使尿素与磷石膏接触以形成含有ucs加合物的浆料，干燥该浆料以形成经干燥的ucs加合物，并将经干燥的ucs加合物造粒以形成核从而形成核。可以使尿素和磷石膏在水的存在下接触以形成浆料。在某些方面，可以使尿素溶液、尿素粒子、尿素颗粒或尿素小球、或其任意组合的形式的尿素与磷石膏接触以形成浆料。在一些方面，可以使具有3重量％至30重量％水分的磷石膏与尿素接触以形成浆料。在一些方面，浆料可以包含10重量％至40重量％的水。可以使尿素与磷石膏接触，尿素与磷石膏中硫酸钙的摩尔比为3∶1至5∶1。在某些方面，浆料可以在35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃或高于100℃，或其任意温度或范围或介于二者之间的温度下干燥，以形成经干燥的ucs加合物。经干燥的ucs加合物中的水例如水分的量可以是小于0.6重量％、0.5重量％、0.4重量％、0.3重量％、0.2重量％、0.1重量％，或小于0.1重量％，或其任意量或范围或介于二者之间。经干燥的ucs加合物可以在65℃至95℃的温度下造粒。核中的ucs加合物的量可以是40重量％、超过40重量％、超过45重量％、超过50重量％、超过55重量％、超过60重量％、超过65重量％、超过70重量％、超过75重量％、超过80重量％、超过85重量％，或其任意量或范围或介于二者之间。

13、形成核可以包括添加额外的尿素、额外的硫酸钙、额外的ucs加合物、额外的水和水溶液、和/或一种或多于一种添加剂。在一些情况下，额外的水可以以蒸汽的形式添加。在一些情况下，水溶液可以是洗涤液。洗涤液可以是酸性的，含有氨，和/或含有氮源、磷源和/或钾源。在一些情况下，洗涤液是用于洗涤的洗涤液或已经用于洗涤干燥器空气和/或减少来自肥料如ucs肥料颗粒和/或氮(n)肥料、磷(p)肥料和/或钾(k)肥料(例如np、nk或npk)生产的尘埃颗粒的洗涤液。添加剂可以是肥料、次要养分或有机试剂。添加剂可以是提供基于氮的肥料、基于磷的肥料、基于钾的肥料、基于尿素的肥料的肥料、化合物或组合物，提供氮-磷-钾(npk)、磷酸二铵(dap)、磷酸一铵(map)、普通过磷酸钙(ssp)、重过磷酸钙(tsp)、尿素、氯化钾、硫酸钾、硫酸镁、过磷酸钙、磷矿粉、钾碱、钾碱硫酸盐(sop)、钾碱氯化物(mop)、镁碱石、光卤石、菱镁矿、白云石、硼酸、硼(b)、铜(cu)、铁(fe)、锰(mn)、钼(mo)、锌(zn)、硒(se)、硅(si)、ca、镁(mg)、元素硫(s)、印楝油、海藻提取物、生物促生剂、炭、来自动物废弃物或动物组织焚烧的灰烬或其任意组合的肥料。在一些方面，核可以形成为小球。

14、本发明的一个方面涉及施肥方法，该方法包括将肥料颗粒和/或含有肥料颗粒的肥料共混物施用到土壤、作物或土壤和作物的至少一部分上。还公开了促进植物生长的方法，其包括向土壤、植物或土壤和植物施用有效量的包含本发明肥料共混物的组合物。

15、在本发明的上下文中，肥料颗粒和/或肥料共混物颗粒也可以称为粒子、颗粒、肥料颗粒、小球或肥料小球。

16、术语“肥料”的定义是施用于土壤或者植物组织的材料，以提供一种或多于一种的对植物生长必需或有益的植物养分，和/或增加或促进植物生长的促进剂或增强剂。肥料的非限制性实例包括具有尿素、硝酸铵、硝酸钙、一种或多于一种过磷酸钙、二元np肥料、二元nk肥料、二元pk肥料、npk肥料、钼、锌、铜、硼、钴和/或铁中的一种或多于一种的材料。在一些方面，肥料包含增强植物生长和/或增强植物从肥料中获益的能力的试剂，诸如但不限于生物促进剂、脲酶抑制剂和硝化抑制剂。在一些具体的情况下，肥料是尿素，如尿素颗粒或尿素小球。

17、术语“颗粒”可以包括固体材料。颗粒可具有各种不同的形状，其非限制性实例包括球形、圆盘形、椭圆形、棒形、长方形或随机形状。

18、术语“粒子”可以包括在其最大尺寸上小于毫米的固体材料。

19、术语“微粒”或“粉末”可以包括多个颗粒。

20、术语“基于水的”被定义为包含水或在干燥前预先包含在水中。

21、术语“约”或“大约”被定义为本领域普通技术人员之一所理解的接近于。在一个非限制性实施方案中，该术语定义为包括偏差在10％以内，优选偏差在5％以内，更优选偏差在1％以内，最优选偏差在0.5％以内的范围。

22、术语“重量％”、“体积％”或“摩尔％”分别指基于包含组分的总重量、材料总体积或总摩尔数的该组分的重量、体积或摩尔百分比。在一个非限制性实例中，100克材料中的10克组分是10重量％的组分。

23、术语“基本上”及其变体被定义为包括偏差在10％以内、偏差在5％以内、偏差在1％以内或偏差在0.5％以内的范围。

24、当在权利要求书和/或说明书中使用时，术语“抑制”或“减少”或“防止”或“避免”包括用以实现期望的结果的任意可测量的减少或完全抑制。

25、在说明书和/或权利要求书中使用的术语“有效”意味着足以实现所需的、期望的或预期的结果。

26、当与权利要求书或说明书中的任意术语“包含”，“包括”，“含有”或“具有”结合使用时，要元素前不使用数字可以表示“一个”，但是它也与“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。

27、短语“和/或”包括“和”或“或”。举例而言，a、b和/或c包含：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a、b和c的组合。

28、词语“包含”、“包括”、“具有”或“含有”都是包容性的或开放的并且不排除其他的、未提及的元素或方法步骤。

29、由以下附图、详细说明和实施例，本发明的其他目的、特征和优点将变得明显。然而，应该理解的是，附图、详细说明和实施例虽然表明了本发明的具体实施方案，但是仅以说明的方式给出，并不意味着限制。另外，预期由该详细描述，本发明的精神和范围内的改变和修改对于本领域技术人员而言将变得明显。在其它实施方案中，来自特定实施方案的特征可以与来自其他实施方案的特征组合。例如，来自一个实施方案的特征可以与来自任意其它实施方案的特征组合。在其它实施方案中，可以将附加特征添加至本文描述的特定实施方案中。

30、在本发明的上下文中，描述了至少以下20个方面。

31、方面1涉及肥料颗粒，其包含：

32、包含磷酸和尿素加合物的核，该尿素加合物包含尿素和硫酸钙；和

33、包含脲酶抑制剂和碱的包衣，该包衣在核的外表面上形成包覆。

34、方面2涉及方面1的肥料颗粒，其中碱是第1族金属的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、醋酸盐和/或氢氧化物；第2族金属的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、醋酸盐和/或氢氧化物；第13族金属的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、醋酸盐和/或氢氧化物；和/或铵的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、醋酸盐和/或氢氧化物。

35、方面3涉及方面1或2中任一方面的肥料颗粒，其中碱是cao和/或mgo，优选mgo。

36、方面4涉及方面1至3中任一方面的肥料颗粒，其中脲酶抑制剂是硫代磷酰三胺衍生物，优选n-(正丁基)硫代磷酰三胺(nbpt)。

37、方面5涉及方面1至4中任一方面的肥料颗粒，其中包衣包含含有碱的碱性包衣层和含有脲酶抑制剂的抑制剂包衣层，其中碱性包衣层和抑制剂包衣层形成单独的包衣层。

38、方面6涉及方面5的肥料颗粒，其中碱性包衣层的至少一部分布置在核与抑制剂包衣层之间。

39、方面7涉及方面5的肥料颗粒，其中抑制剂包衣层的至少一部分布置在核与碱性包衣层之间。

40、方面8涉及方面1至7中任一方面的肥料颗粒，其中碱包含在颗粒状固体中。

41、方面9涉及方面8的肥料颗粒，其中颗粒状固体的平均直径为0.1μm至150μm，优选1μm至50μm。

42、方面10涉及方面1至9中任一方面的肥料颗粒，其中基于核的总重量，核包含：47重量％至79.5重量％，优选60重量％至72重量％的尿素；20重量％至45重量％，优选28重量％至40重量％的硫酸钙；和0.1重量％至3重量％，优选0.2重量％至1.2重量％的磷酸。

43、方面11涉及方面1至10中任一方面的肥料颗粒，其中核占肥料颗粒的90重量％至99重量％。

44、方面12涉及方面1至11中任一方面的肥料颗粒，其中肥料颗粒包含0.2重量％至7重量％的碱。

45、方面13涉及方面1至12中任一方面的肥料颗粒，其中肥料颗粒包含0.01重量％至0.2重量％的脲酶抑制剂。

46、方面14涉及方面1至13中任一方面的肥料颗粒，其中核中的至少一部分硫酸钙是由磷石膏获得的。

47、方面15涉及方面14的肥料颗粒，其中磷石膏是由磷酸的制造过程获得的。

48、方面16涉及方面1至15中任一方面的肥料颗粒，其包含在肥料共混物或复合肥料中。

49、方面17涉及用于制备方面1至16中任一方面的肥料颗粒的方法，该方法包括：

50、形成或提供包含磷酸和包含尿素和硫酸钙的尿素加合物的核；和

51、用脲酶抑制剂和碱包衣核的外表面以形成包衣。

52、方面18涉及方面17的方法，其中包衣是通过使核的外表面与包含脲酶抑制剂的溶液接触以形成经抑制剂包衣的核，并使所述经抑制剂包衣的核的外表面与包含碱的颗粒状固体接触而形成的。

53、方面19涉及方面17的方法，其中包衣是通过使核的外表面与包含碱的颗粒状固体接触以形成经碱包衣的核，并使所述经碱包衣的核的外表面与包含脲酶抑制剂的溶液接触而形成的。

54、方面20涉及施肥方法，该方法包括将方面1至16中任一方面的肥料颗粒施用于土壤、作物或土壤和作物的至少一部分。