脲甲醛[1]

1.2尿素和醛类缩合产品

在这类产品中脲甲醛（UF，尿素—甲醛缩合物）、异丁叉二脲（IBDU，尿素—异丁醛缩合物）和丁烯叉二脲（CDU，尿素—丁烯醛缩合物）是三种具有重要价值的缓释肥料。

尿素—甲醛反应产物：该类产品属非包膜化学合成的缓效氮肥，是世界缓释肥料中产量最大的品种，在美国占50%以上。为了评价产品的养分释放特性，通常用活性指数（AI）表示。该指数为溶于热水的N对不溶于冷水N的百分率。各类产品的含N量和AI都有明确的规定。实际上，尿素与甲醛反应可生成不同链

长的缩合物分布，其通式为NH

2CO（NHCH

2

NHCO）

n

NH

2

，式中n在1～8之间。尿素

（U）/甲醛（F）摩尔比和反应条件（如PH、温度和时间）是决定缩合物分布的重要因素。一般较多的U/F比生成短链的缩合物分布，而较低的U/F比例生成分子量较高的缩合物分布。因此严格控制U/F摩尔比可获得最佳的甲叉脲缩合物分布。尿素—甲醛粒状产品可分为：脲甲醛（UF）、甲叉脲和甲叉二脲（MDU）/二甲叉三脲（DMTU）三种。

（1）脲甲醛（Ureaform）：该产品早在上世纪50年代已开发成功。根据美国植物养分稽察协会（AAPFCO）规定：产品中所含的冷水不溶性N至少为总N 量的60％，而且其活性指数不低于40％。脲甲醛大部分有较长链的尿素—甲醛缩合物组成，主要为四甲叉五脲（TMPU）和更长链的缩合物。

（2）甲叉脲（Methylene ureas，即亚甲基脲）；该产品开发于上世纪60～70年代，其特征是具有短链的缩合物分布（主要是二甲叉三脲、三甲叉四脲和四甲叉五脲），冷水不溶性N在25％～60％之间。

（3）MDU/DMTU混合物：属最新的尿素—甲醛反应产品，在上世纪80年代开发成功。产品中的氮至少有60％以冷水可溶的MDU和DMTU形态存在。如以冷水不溶性N（CWIN）表示，一般低于25％。

尿素—甲醛系缓释氮肥通常有两种生产方法；即稀溶液法和浓溶液法。在稀溶液法中产品从脲甲醛溶液中沉淀出来，然后进行过滤，母液循环至下一工序。该技术可制得粒度均匀的产品，并可进行严格的的工艺控制。在浓溶液法中，甲醛与尿素浓溶液反应，在添加酸作为催化剂后，固化成脲甲醛产品。如采用管式反应器将酸与尿素/甲醛溶液混合可进行连续化操作。在稀溶液法中为了获得过

滤性能好的固体，尿素与甲醛的摩尔比最大可达1：4。在浓溶液法中则可采用较高的U/F摩尔比（可达3），只是水溶性的低分子量甲叉脲的数量将会增加。由于浓溶液法的操作费用较少，产品中尿素含量，即N含量较高，因此其产品成本要低于稀溶液法。

在日本脲醛缩合物可作为复混肥料的一种组合加入造粒机；也可将甲醛溶液加到尿素溶液中进行反应生成甲叉脲的悬浮液，在加到造粒机与其它固体物料一起制成复混肥料，其中一部分氮是缓释的，同时也改善了产品的物理性质。

异丁叉二脲（IBDU）：该产品也称亚二丁基双脲，有异丁醛（液体）与尿素反应缩合而成。与尿素—甲醛反应形成各种链长的缩合物不同，尿素与异丁醛反应只生产单一的低聚物。为了获得最佳含量的IBDU，可以用中和方法使反应在产率最高点进行。

生产方法有液-液反应或固-液反应，后者不需过滤和干燥，反应速度以催化剂用量加以调节，生产比较简单。该产品的理论N含量为32.18％，AAPECO规定≥30％，其90％为冷水不溶性（磨碎前），微溶于水0.1/100g水，不吸湿。其释放机理是将微溶性的IBDU水解成尿素，后者在转化为铵离子并通过土壤微生物作用转化成硝酸根。氮的释放速率为产品粒度、土壤湿度、温度和PH的函数。

综合各类缓释肥料的释放效果，以异丁叉二脲的效果最为理想，其特点有：溶解度低（仅为尿素的千分之一），释放速度受温度的影响极小，盐指数更是所有化学肥料中最低的，不会灼伤植物。在国外异丁叉二脲被公认为最环保的化学缓释肥料，在草坪种植护理、苗圃花卉种植、园林绿化及植树造林方面已形成一套公认的施肥及管理方法。对于荒山及沙漠植树造林，可直接将产品制成块片，在植树时放入树苗根部，肥效可达三年之久。每年世界消耗含IBDU复合肥16～20万吨，美国是世界上最大的异丁叉二脲缓释肥料的生产国和消费国，并拥有技术专利。

丁烯叉二脲（CDU）：又称亚异烯双脲。该产品含N32.5％。原先德国BASF 公司用尿素与丁烯醛反应进行生产，后来日本窒素公司经过改进，采用尿素加乙醛通过酸催化反应制得产品。

当溶于水时，该产品逐渐分解成尿素与丁烯醛。与IBDU一样，粒度大小对CDU中氮的释放率有显著的影响。在土壤中CDU通过水解和微生物的作用而被分

解，温度、土壤水分和生物活性都能影响释放速率，其农化特性与IBDU相似。

上述三类产品（UF，IBDU和CDU）在美国和日本都已进行工业化生产并销售至国际市场。

除上述尿素与醛类缩合反应产品外，在国外还有草酰胺和三聚氰胺二种非包膜缓释肥料在少数企业进行生产。

尿甲醛生产工艺技术，现有的尿甲醛的制备工艺比较复杂而且不便于操作，生产的尿甲醛的肥效短。本发明尿甲醛生产工艺技术则可以解决以上的问题，其工艺过程为：在反应釜中加入规定量的滤液，边升温边加入尿素，搅溶升至规定温度60℃用25％NaOH调pH值8.5～8.8，加入规定量的甲醛，此时温度上升至78℃保温10分钟，然后开循环冷水进行冷却至60℃，然后加入70％的稀盐酸调pH 值，pH值为4.4-4.1之间，反应温度控制在68℃以下10分钟，60℃的控制35分钟，用25％NaOH调pH至pH为8.0～8.5，将温度降至50℃，中止反应，进行放料过滤、烘干、粉碎、筛分、包装。本发明适用于各类大田作物，经济作物，林木花草的肥料。

本发明属于缓释长效肥料--甲醛尿素的技术领域，尤其涉及一种由甲醛和尿素合成的化学型缓释长效氮肥及其生产工艺。它是由下述原料摩尔比构成：甲醛∶尿素＝1∶1～3。甲醛尿素为缓释长效氮肥的一种，特点是氮素释放缓慢，肥效期长，利用率高，损失量少。肥效期为普通尿素的8-10倍，长达一年以上，利用率可提高一倍。可广泛用于农业、林业和环境绿化，可单独使用，也可与其他肥料配合使用，或制成复合肥，生产工艺简便易行，投资少，见效快，原料充足，市场广阔，尤其是国际市场，更是供不应求。可以广泛地适用在日本、北美等地区，其市场前景广阔。

本发明涉及肥料的助剂-氮肥增效剂的技术领域，尤其是具有保持土壤水分，并能延长氮肥肥效期，提高氮素利用率，抗旱保墒、促进作用生长，提高作物产量的一种保水氮肥增效剂及其制备方法。其特征在于保水氮肥增效剂是由以下原料按重量比组成：保水剂：氮肥增效剂：载体＝0.5-2：0.5-2：4-6。制备方法是：按上述比例选取保水剂、氮肥增效剂和载体，将载体干燥至水份小于20％，粉碎至30目-80目；将以上三种原料投入搅拌机中，充分搅拌，混合均匀，分装成袋，即得。优点是：使用方法安全可靠，生产工艺简单易行，投资小，见效快，农业产量高，成本低。可以广泛地适用在北方干旱地区，具有广阔的市场前景和很好的社会效益及经济效益。

本发明涉及一种复合肥料的技术领域，尤其涉及一种长效复合肥及其生产工艺，属于物理和生物化学复合型缓释长效肥料。它是在复合肥中按配比加入抑制剂和稳定剂组成；其中抑制剂和稳定剂的含量占总重量的0.1-10％。所述的抑制剂包括对苯二酚、二氰二胺；所述的稳定剂包括沸石粉、腐殖酸和锰泥。生产工艺步骤为：团粒法生产工艺：按上述配方比例将抑制剂、稳定剂与复合肥混合，充分搅拌均匀后，采用圆盘或转鼓造粒，烘干，包装，即得。本发明可使复合肥中的氮素肥效期延长1-2倍，利用率提高20-30％，对磷肥利用率也有明显提高，能