制备单质硫粒子的乳液的方法

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制备单质硫粒子的乳液的方法
申请号	CN201380036679.3	申请日	2013-07-08	公开(公告)号	CN104583157B	公开(公告)日	2018-08-10
申请人	国际壳牌研究有限公司;			发明人	C·P·阿莱; K·J·赫特; R·A·加西亚马丁内斯;
摘要	本发明提供了制备单质硫粒子的乳液的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供包含液体肥料和/或液体肥料前体的第一料流；(b)提供包含液体单质硫的第二料流；和(c)在混合装置中在多功能离子型表面活性剂的存在下混合所述第一料流和第二料流以形成包含单质硫粒子的乳液，所述单质硫粒子被所述多功能离子型表面活性剂层包被并分散在所述肥料和/或肥料前体中，其中应用保持所述单质硫在所述混合装置中基本上处于液态的温度。本发明还提供了可通过本发明的方法获得的含单质硫的肥料。
权利要求	1.用于制备单质硫粒子的乳液的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供包含液体尿素肥料的第一料流，其中所述第一料流具有在60-200℃范围内的温度； (b)提供包含液体单质硫的第二料流，其中所述第二料流具有在115-200℃范围内的温度；和(c)在混合装置中在多功能离子型表面活性剂的存在下混合所述第一料流和所述第二料流以形成包含单质硫粒子的乳液，所述单质硫粒子被所述多功能离子型表面活性剂层包被并分散在所述肥料中，其中混合所述第一料流和所述第二料流是在超过120℃但是最高 150℃的温度下进行，所述温度保持所述单质硫在所述混合装置中基本上处于液态。 2.权利要求1所述的方法，其中在步骤(c)中得到的所述乳液经受一个或多个进一步的加工步骤以得到单质硫肥料。 3.权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个进一步的加工步骤包括使所述乳液进行成形过程以得到所述含单质硫的肥料。 4.权利要求3所述的方法，其中所述成形过程是造粒过程、成粒过程、压实过程、片形成过程或压缩过程。 5.权利要求1至4任一项所述的方法，其中所述多功能离子型表面活性剂包含阴离子型表面活性剂。 6.权利要求5所述的方法，其中所述阴离子型表面活性剂包含木质素磺酸盐。 7.权利要求1至4任一项所述的方法，其中步骤(c)中的混合装置是静态混合器或其中转子在开槽定子内转动的分散磨机。 8.权利要求1至4任一项所述的方法，其中步骤(c)以连续运行方式进行。 9.权利要求1至4任一项所述的方法，其中在步骤(c)得到的乳液中的所述单质硫粒子的粒度和粒度分布是受控的。 10.含单质硫的肥料，其能通过权利要求2-9任一项所述的方法获得。 11.权利要求10所述的含单质硫的肥料，其是尿素肥料，含有单质硫和木质素化合物。 12.权利要求10所述的含单质硫的肥料，其是尿素肥料，还含有肥料组分，所述肥料组分选自硫酸盐式硫、硼、硒、钠、锌、锰、铁、铜、钼、钴、钙、镁及其任何组合。
说明书全文	制备单质硫粒子的乳液的方法技术领域 [0001] 本发明提供了制备单质硫粒子的乳液的方法，和通过所述方法可获得的含单质硫的肥料。背景技术 [0002] 对于含硫肥料的需求增长源自于发现在某些情况下低作物产量可能与土壤中硫缺乏有关。高硫需求的物种的例子是加拿大油菜(Canola)。加拿大油菜是加拿大Alberta重要的经济作物，并在任何生长阶段都有高硫需求。硫的缺乏可引起作物产量和质量的严重降低。 [0003] 磷酸盐型含硫肥料的制造方法经常涉及使用或引入硫酸盐。硫酸盐的缺点是它们在土壤中非常活动并且容易滤出根区，有效地使得植物得不到硫酸盐养分。单质硫不像硫酸盐那样容易地从土壤中滤出。而且，微米尺寸的单质硫粒子(例如尺寸从1至200μm)在种植季节期间被土壤细菌氧化成硫酸盐硫，其是植物利用的形式。单质硫因此可被认为是植物养分硫的缓慢(延时)释放形式，其较少倾向于滤出农作物根区。因此，肥料中具有大部分硫作为单质硫存在是有利的。此外，单质硫在农业中提供了一些额外益处，包括作为杀真菌剂抵抗某些微生物，作为杀虫剂抵抗某些土壤和植物害虫，帮助分解植物残体，提高磷和氮养分利用率，以及降低碱性和石灰质土壤的pH。 [0004] 因此，在含硫肥料中作为单质硫引入硫是有利的。 [0005] 用于制造其中使用单质硫的含硫肥料的方法是本领域已知的。 [0006] NZ 213682公开了提供硫以用于含硫肥料中的方法，其中向磷酸添加液体硫，其中所述磷酸在高能涡旋中处于高能剪切状态。 [0007] US 4,372,872公开了一种方法，其中通过用高剪切混合器搅拌水性介质，并将硫(以微粒或熔融的形式)引入所述搅拌的介质中，产生硫的悬液。所述硫悬液可应用于土壤。通过这种方法得到的分散体具有的缺点是所得到的含单质硫的肥料的粒度和粒度分布将留下相当的改进空间，因为如果没有强力搅拌的话，硫将与连续相分离。 [0008] WO 2010/102389公开了将结块的硫转变成微米尺寸的粉末的方法，借此所述硫在过热的分散剂溶液中以熔融的形式被微粉化。所述方法是连续方法。 [0009] 使用过热的分散剂溶液包括制备所述分散剂溶液和在压力下实行所述微粉化，因此在这样做时消耗了大量的能量。 [0010] US 2010 288005公开了生产由多种材料的混合物制成的片剂的方法，和生产含硫肥料的方法，其中所述片剂利用滴形成器(drop former)形成，借此所述含硫肥料通过在紧靠所述滴形成器的上游或其内施加超声波而微粉化。 [0011] US 4,330,319公开了制造尿素硫肥料的方法，其中所述硫具有小于约100微米的粒度并且其中熔融的硫和熔融的尿素通过混合装置，穿过所述混合装置施加至少200kPa的压降。 [0012] US 7,998,235公开了生产尿素肥料的方法，所述肥料具有来自液态硫的单质硫和液态熔融尿素。所述方法使用温度稳定的和两性的添加剂。 [0013] 本发明的目的是提供制备微囊化的熔融单质硫在液体中的稳定乳液的低能量方法，其还显示了改善的粒度和粒度分布。 [0014] 另外，本发明提供了制备含单质硫的肥料的方法，其中所述单质硫粒子的粒度可容易地控制。发明内容 [0015] 因此，本发明提供了制备单质硫粒子的乳液的方法，所述方法包括以下步骤： [0016] (a)提供包含液体肥料和/或液体肥料前体的第一料流； [0017] (b)提供包含液体单质硫的第二料流；和 [0018] (c)在混合装置中在多功能离子型表面活性剂的存在下混合所述第一料流和第二料流以形成包含单质硫粒子的乳液，所述单质硫粒子被多功能离子型表面活性剂层包被并分散在所述肥料和/或肥料前体中，其中应用保持所述单质硫在所述混合装置中基本上处于液态的温度。 [0019] 此外，在步骤(c)中得到的单质硫粒子的乳液可经受一个或多个进一步的加工步骤以得到单质硫肥料。 [0020] 本方法使得能够制备含单质硫的肥料产品，其中所述硫粒子具有用于农艺学应用的合适的粒度和粒度分布。所述肥料产品中硫粒子的实际粒度和粒度分布可根据例如计划使用所述肥料的农业环境(例如土壤和气候条件)来选择。 [0021] 本发明的主要优点在于可在所使用的多功能离子型表面活性剂的比较宽的浓度范围内控制所述粒度，还允许使用较高浓度的所述多功能离子型表面活性剂用于生产具有小粒度的硫粒子。 [0022] 本发明的另一个优点是微囊化的单质硫粒子包被有多功能离子型表面活性剂层，这在进一步的加工步骤中提供了稳定的、不聚结的和不附聚的单质硫粒子分散体。而且，后一现象可吸引人地在不同的能量输入水平下建立。具体实施方式 [0023] 根据本发明，所述液体单质硫在多功能离子型表面活性剂存在下分散在液体肥料和/或液体肥料中，以得到单质硫粒子的稳定乳液。 [0024] 如步骤(c)中得到的乳液可经受一个或多个进一步的加工步骤以得到含单质硫的肥料。所述一个或多个进一步的加工步骤包括让所述乳液进行成形过程以得到所述含单质硫的肥料。所述成形过程可适合地是造粒(granulating)过程、成粒(prilling)过程、压实过程、片形成过程、压缩过程。 [0025] 在本发明的另一种实施方式中，步骤(a)中的第一料流包含液体肥料前体，并且步骤(c)中得到的单质硫粒子的乳液可经受的所述一个或多个进一步的加工步骤包括将步骤(c)中得到的乳液与一种或多种其他组分合并以得到所述乳液与所述一种或多种其他组分的混合物，和将如此得到的混合物在制粒机装置中制粒以得到含单质硫的粒状肥料。 [0026] 根据本发明，应用的温度保持单质硫在所述混合装置中基本上为液态(熔融)。在本发明的上下文中，“基本上为液态”是指至少70％的单质硫在混合装置中处于液态。优选地，至少80％的单质硫在混合装置中为液态。更优选地，至少90％的单质硫在混合装置中为液态，并且甚至更优选至少99％。 [0027] 根据本发明，得到单质硫粒子的乳液。所述单质硫粒子包被有所述多功能离子型表面活性剂层。适合地，所述单质硫粒子利用所述多功能离子型表面活性剂层完全包封。所述乳液中的单质硫粒子可适合地具有在1-500微米范围内，优选在5-200微米范围内的平均粒度。 [0028] 适合地，所述第一料流具有在60-200℃范围内的温度，和所述第二料流具有在115-200℃范围内的温度。优选地，所述第一料流具有在80-150℃范围内的温度，和所述第二料流具有在120-150℃范围内的温度。 [0029] 根据本发明，步骤(c))中的混合在单质硫基本上保持液态的温度下进行。适合地，步骤(c)中应用的温度因此超过115℃，优选超过120℃。 [0030] 优选地，步骤(c)中的混合因此在超过80℃的温度下，但是优选超过115、最高200℃，更优选在超过120℃但是最高150℃的温度下进行。 [0031] 适合地，根据本发明所使用的肥料前体包含磷酸水溶液、磷酸铵水溶液、硫酸铵水溶液、或其任何组合。优选地，所述液体肥料前体包含磷酸水溶液。 [0032] 在步骤(a)中提供的第一料流优选包含尿素。 [0033] 根据本发明，步骤(c))中的混合在多功能离子型表面活性剂存在下进行。在本发明的上下文中，多功能离子型表面活性剂定义为具有两种或更多种功能性质的离子型表面活性剂。适合地，根据本发明所使用的多功能离子型表面活性剂降低在步骤(c)中产生的单质硫分散体的粘度。此外，它通过包被个体的单质硫粒子来稳定在步骤(c)中形成的乳液，从而提供在进一步的加工步骤中稳定的、不聚结的和不附聚的微囊化硫粒子分散体。 [0034] 优选地，所述多功能离子型表面活性剂包含阴离子型表面活性剂。合适的阴离子型表面活性剂的例子包括皂、硫酸盐、磺酸盐、亚磷酸盐、磷酸盐、膦酸盐、离子型聚合物表面活性剂、和木质素磺酸盐。优选地，所述多功能离子型表面活性剂包含源自于木质素家族化学品例如木质素磺酸盐的材料。合适的木质素磺酸盐的例子包括木质素磺酸铵、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸钾。优选地，所述木质素磺酸盐包含木质素磺酸钙。 [0035] 根据本发明所使用的多功能离子型表面活性剂可以在步骤(c)中单质硫与所述肥料和/或肥料前体混合之前添加到所述肥料和/或肥料前体的第一料流中，或所述多功能离子型表面活性剂可以添加到包含熔融单质硫的第二料流，或所述多功能离子型表面活性剂可以作为单独的料流添加。根据本发明，可以使用一种或多种多功能离子型表面活性剂。 [0036] 通常，基于所述颗粒肥料的总重量，所述一种或多种多功能离子型表面活性剂的添加量使得根据本发明制备的含单质硫的肥料包含0.001至5.0wt％，优选0.01wt％至1.5wt％的多功能离子型表面活性剂。 [0037] 在步骤(c)中使用混合装置。在步骤(c)中所使用的混合装置可适合地是其中转子在开槽定子内转动的分散磨机、或静态混合器。优选地，所述混合装置是分散磨机。 [0038] 在本发明的特别有吸引力的实施方式中，步骤(c)以连续操作方式进行。 [0039] 适合地，根据本发明，在步骤(c)中得到的乳液中的微囊化的单质硫粒子的粒度和粒度分布是吸引人地受控的。 [0040] 在本发明的特别有吸引力的实施方式中，制备含单质硫的肥料的方法包括以下步骤： [0041] (a)提供包含液体(熔融)尿素的第一料流； [0042] (b)提供包含液体单质硫的第二料流； [0043] (c)在混合装置中在多功能离子型表面活性剂的存在下混合所述第一料流和第二料流以形成包含微囊化单质硫粒子的乳液，所述单质硫粒子被多官能离子型表面活性剂层包被并分散在所述肥料和/或肥料前体中，其中应用保持所述单质硫和所述尿素在所述混合装置中基本上处于液态的超过135℃的温度；和 [0044] (d)在步骤(c)中得到的乳液经受一个或多个进一步的加工步骤以得到所述单质硫肥料。 [0045] 在本发明的一种优选实施方式中，液体单质硫在其中转子在开槽定子内转动的分散磨机中微囊化，从而提供研磨的单质硫在液体中的分散体。 [0046] 在本发明的另一种实施方式中，步骤(c)中使用的混合装置是不包含活动部件的混合器。合适的不包含活动部件的混合器的例子是静态混合器。静态混合器包括可以是圆柱形或方形的壳(待混合的相流入和流出其中)，和设计成引起所述相混合的非活动性内部构件。 [0047] 使用的单质硫可以是从Claus法得到的高纯度(＞99.9％S)化学硫。然而，本发明的方法可使用纯度显著低于这种的单质硫。这种含单质硫的材料的例子是从硫熔融和过滤操作得到的硫滤饼以及从各种化学和生物H2S气体清除过程得到的硫。通常，这样的硫源可以包含在30至99.9wt％、优选50至99.5wt％、更优选60至99.0wt％范围内的任何地方的硫。 [0048] 根据本发明，单质硫的一部分也可以被污染的硫代替。可用于本发明的本方法的过程中的污染硫具有比所使用的单质硫更低的纯度。实际上，所述污染硫通常具有显著低于所使用的单质硫的纯度。污染的单质硫的例子是例如如下得到的硫滤饼的材料：硫熔融和过滤操作，例如Frasch硫开采或其他开采作业的操作，硫酸制造过程，以及油气处理过程例如各种化学和生物H2S气体清除过程。通常，这样的污染硫源可以包含在30至99.9wt％、优选50至99.5wt％、更优选50至80wt％范围内任何地方的单质硫，余量包含石灰、石膏、二氧化硅、铁和其他痕量物质。 [0049] 优选地，根据本发明所使用的污染硫是硫滤饼。 [0050] 在步骤(a)中所提供的液体肥料前体包含磷酸水溶液的情况下，所述磷酸优选具有相当于在水中从1至60％，更优选从5至55％的P2O5的强度。 [0051] 在步骤(c)中，基于硫和肥料和/或肥料前体的合并重量，单质硫的重量百分比优选从1至70wt％，更优选从2至50wt％，甚至更优选从4至40wt％。 [0052] 本发明的方法的另一个优点是通过在步骤(c)中添加离子型多功能添加剂，产生的微囊化硫粒子独立地被所述离子型多功能表面活性剂层包被，所述层防止硫粒子在进一步的加工步骤(d)中聚结或附聚。当个体分散微滴融合和形成较大的微滴时，发生分散微滴的聚结。当液体或固体微滴相互联合以形成较大的结构时，发生附聚，经常称为“树莓”或“葡萄”结构。 [0053] 在本发明的另一种实施方式中，为了产生含有多种养分的肥料和/或肥料前体，附加的植物养分在步骤(c)中共混合。这样的植物养分可以选自，但不限于，钾、磷、氮、硼、硒、钠、锌、锰、铁、铜、钼、钴、钙、镁及其组合。这些养分可以单质形式或以盐例如氧化物、氢氧化物、硫酸盐、硝酸盐、卤化物或磷酸盐的形式供应。 [0054] 因此，本发明还提供了制备含单质硫的肥料的方法，所述方法包括以下步骤： [0055] (a)提供包含液体肥料和/或液体肥料前体的第一料流； [0056] (b)提供包含液体单质硫的第二料流； [0057] (c)在混合装置中在多功能离子型表面活性剂和一种或多种附加的植物养分的存在下混合所述第一料流和第二料流以形成包含微囊化单质硫粒子的乳液，所述单质硫粒子被多官能离子型表面活性剂层包被并分散在所述肥料和/或肥料前体中，其中应用保持所述单质硫在所述混合装置中基本上处于液态的温度；和 [0058] (d)在步骤(d)中得到的乳液经受一个或多个进一步的加工步骤以得到所述单质硫肥料。 [0059] 所述一种或多种附加的植物养分可以以一个或多个固体和/或液体料流的形式添加到所述混合装置。 [0060] 在本发明的又一种实施方式中，消泡剂和一种或多种附加的植物养分二者可在步骤(c)中添加。 [0061] 因此，本发明也提供了制备含单质硫的肥料的方法，所述方法包括以下步骤： [0062] (a)提供包含液体肥料和/或液体肥料前体的第一料流； [0063] (b)提供包含液体单质硫的第二料流； [0064] (c)在混合装置中在多功能离子型表面活性剂、一种或多种附加的植物养分和泡沫控制添加剂的存在下混合所述第一料流和第二料流以形成包含微囊化单质硫粒子的不起泡乳液，所述单质硫粒子被多官能离子型表面活性剂层包被并分散在所述肥料和/或肥料前体中，其中应用保持所述单质硫在所述混合装置中基本上处于液态的温度；和[0065] (d)在步骤(d)中得到的乳液经受一个或多个进一步的加工步骤以得到所述单质硫肥料。 [0066] 本发明还涉及可通过本发明的方法获得的含单质硫的肥料。这种含单质硫的肥料包含显示出独特的粒度分布的硫粒子。 [0067] 以下非限制性实施例是本发明的说明。 [0068] 实施例 [0069] 比较例1(试验1) [0070] 制备固体单质硫在磷酸中的分散体 [0071] 由Kady International制造的分散磨机(OC-30型，不锈钢，带冷却夹套，工作容量20-60加仑，配备30HP驱动和变频控制器)用于研磨单质硫。所述分散磨机用200-300kg的 40-50wt％P2O5商业肥料级磷酸填充。 [0072] 所述装置以最小速度开始，并以恒定和快速的向所述装置进给需要量的固体硫锭(成形的亮黄色化学硫)，从而制成30wt％的目标浆料浓度。 [0073] 一旦全部的硫进给到所述装置，就将速度增加到计划值，并起动精密记时计以掌握批料停留时间。记录所述停留时间期间的数据(例如电流消耗、时间、温度、目视观察等等)。在所述研磨期间也可以取样。 [0074] 通过向所述分散磨机的夹套添加冷却水而使温度保持低于60℃。基于形成的浆料重量，以0.9wt％的浓度(以活性成分计)使用粘度调节剂(木质素磺酸钙，阴离子型表面活性剂，可得自Borregaard-Lignotech(Rothschild，WI，USA))。 [0075] 一旦所述停留时间完成，速度就降至最低，取最后的样品，并且产物转移到搅拌存储槽并分析这样产生的硫粒子的粒度分布。 [0076] 表1显示了单质硫的重量百分比、转子速度、研磨时段、和得到的粒度分布。 [0077] [0078] 比较例2(试验2-3) [0079] 利用熔融硫制备单质硫在磷酸中的分散体 [0080] 在两个平底、带蒸汽夹套、工作容积为30至40l的釜(熔化器)中制备熔融单质硫；所述熔化器配备有在轴上具有两个向下伸出的叶片的变速搅拌器。手工向所述熔化器进给需要量的单质硫(ES)锭(在下表2中指示)。 [0081] 与上面使用的相同的分散磨机(Kady OC-30)用预定量(再次参见表2)的磷酸和/或水填充，所述量与在所述批料中达到目标ES百分比所需要的熔融ES的量直接相关。打开分散磨机的转子，并且一旦所述转子的速度已经达到最大速度的大约一半，就开始添加熔融ES。所述熔融ES添加时间对于试验2和30％熔融ES而言低于2分钟。添加熔融ES之后，开始所述研磨周期的研磨时间。达到目标研磨时间之后收集样品。 [0082] 在另一种实施方式(表2的试验3)中，所述熔融硫添加到磷酸水溶液并在16h期间进行“固化”(以将结晶固体硫从一种相转变成其他相)。 [0083] 利用熔融ES的试验2-3的结果在下表2中指示。 [0084] [0085] 实施例3(试验4-7；根据本发明) [0086] 分散的单质硫在热磷酸中的粒度控制 [0087] 来自Western United States的商品级磷酸具有50-55wt％P2O5的强度并且由JR Simplot供应。商品级磷酸在工作容积为120升的带蒸汽夹套的釜中加热。 [0088] 熔融单质硫在以125-135℃运行的硫熔化器中制备。 [0089] 温度超过115℃的热商品级酸、熔融硫、和离子型添加剂(木质素磺酸钙，阴离子型表面活性剂，可得自Borregaard-Lignotech(Rothschild，WI，USA))，连续进给到由Kady International制造的分散磨机(L-2000型，不锈钢，工作容积0.53升，配备由3.7kW变频驱动器控制的2.4kW、460V、3-相、60Hz TEFC马达)。所有试验的熔融硫进给速率设置成控制所述分散体中单质硫浓度为30wt％。改变所有试验的添加进给速率以研究所述木质素磺酸钙“干基”浓度对分散性能的影响。通过所述分散磨机的流量的其余部分由热的商品级酸组成。 [0090] 所述分散体通过允许连续运行的溢流口离开所述混合装置。溢出的位置允许计算所述混合装置的滞留量。输入到所述混合装置的能量通过改变变频驱动器(VFD)和不同分散体成分的进给速率而变化。 [0091] 溢出的分散体收集在不锈钢容器中。收集溢出物的样品，在水中稀释，水将所述分散体的温度冷却到低于单质硫的熔点，由此凝固所述单质硫的形状和尺寸。 [0092] 用工作容量为0.53L的研磨容器进行系列试验。 [0093] 表3中的结果显示了对于所述两个研磨容器而言，离子型添加剂对粒度分布的影响。 [0094] 图1是木质素磺酸钙的浓度和分散的硫的平均粒度之间的关系的直观表示。 [0095] 在实施例3中进行的试验的结果显示了木质素磺酸钙对从微囊化的熔融硫在热磷酸中的乳液得到的硫粒子的粒度分布的明确影响。 [0096] [0097] 实施例4(试验8-9；根据本发明) [0098] 单质硫分散体在热磷酸中的批料制备 [0099] 与试验5-7中相同的混合装置用于产生在热磷酸中微粉化硫的批料。 [0100] 热磷酸和熔融单质硫或者热磷酸和单质硫与硫滤饼的混合物在对流烘箱中制备和加热，磷酸为125℃，熔融硫和熔融硫与硫滤饼的混合物为135℃。所述酸和硫是进给到所述混合装置以制成目标浆料浓度(20至30wt％，取决于所述试验)的批料。 [0101] 所述混合装置装有4升容量不锈钢容器并在2.5升(用100％硫试验)和1.5升(用硫和滤饼的混合物试验)的工作容积下运行。 [0102] 在所有试验中使用离子型添加剂并且是如前所述的木质素磺酸钙。 [0103] 当掺入硫滤饼时，添加第二添加剂。所述第二添加剂目的在于控制在研磨程序期间可能发生的任何起泡并且是ArrMaz Custom Chemicals Custofloat CCS-500。 [0104] 在研磨周期期间，所述混合装置通过循环热的传热液体paratherm-NF而保持在135℃。 [0105] 表4给出了实验参数和这样得到的分散体的粒度分布。 [0106] 表4显示了滤饼可在热磷酸中与单质硫一起分散。当引入滤饼时添加第二添加剂消泡剂来防止任何过度的起泡。 [0107] [0108] 从木质素磺酸钙和木质素磺酸钠的参考样品、和从由单质硫在热磷酸中与木质素磺酸钙一起制备的试验8中收集的粒子样品获得XPS光谱。 [0109] 所述参考样品给出了与预期结构总体良好一致的组成和化学态数据，并形成良好基准，根据该基准解释从样品获取的数据。 [0110] 试验8的样品的数据与在单质硫的表面上存在薄覆盖层相符，所述薄覆盖层含有木质素磺酸钙和一定范围的其他物质。 [0111] 假定均匀覆盖层的简单计算给出了该木质素磺酸钙和其他材料的层的近似厚度为12nm。 [0112] 实施例5(试验10-14，根据本发明) [0113] 单质硫分散体在熔融尿素中的批料制备 [0114] 用于试验8-9的相同设置用于实施例10-14，但是熔融尿素用作肥料料流。硫和成粒尿素在进给到分散磨机之前在Blue对流烘箱中在140℃下熔化。 [0115] 用于所有这些试验的容器具有4升的工作容量并且在2.5升的工作容积下运行。 [0116] 不同的离子型和非离子型添加剂在不同的浓度下测试。 [0117] 在一个参考试验中，在分散磨机中直接进给固态硫。 [0118] 在另一个参考试验中，不使用添加剂。 [0119] 在一个试验中，附加的固体肥料流伴随尿素和硫而被引入分散磨机中。 [0120] 表5给出了实验参数和这样得到的分散体的粒度分布。当没有提到时，使用的添加剂是木质素磺酸钙。 [0121] 表5显示了为了得到微囊化的细硫粒子的分散体，加入添加剂是优选的(试验10和11-13)，而且在所测试的添加剂之中，木质素磺酸钙是优选的。此外，它显示了(试验14)其他肥料流例如硫酸铵可有效掺入含尿素和单质硫的分散体中，同时仍保持能量有效的方法和高水平的硫分散体。 [0122] [0123] 进行试验比较当不加入添加剂时(根据试验10)、和当添加木质素磺酸钙时(根据试验11)得到的悬液的稳定性，以确定离子型表面活性剂是否可用于防止硫粒子在熔融尿素中的聚结和附聚。 [0124] 那些稳定性试验包括在分散磨机过程完成之后，取样大约300ml的试验混合物。 [0125] 称重的样品在125-140℃烘箱中不加搅拌放置一小时，在5、10、15、30、45和60min之后观察。然后让所述稳定性样品冷却和固化，然后向所述样品添加水以进一步冷却所述混合物和溶解它们的尿素成分。然后观察和记录硫(连续或分散)相。 [0126] 以上试验的结果显示，当熔融硫在不添加木质素磺酸钙时在熔融尿素中混合时，所述硫在研磨过程完成之后几乎立即分离并形成在几分钟内在烧杯底部形成可见的熔融硫层。 [0127] 另一方面，当使用木质素磺酸钙时，硫保持为离散粒子，即使在高温下(125-140℃)。 [0128] 在木质素磺酸钙存在下，含有最多35％ES的混合物相对稳定并且不倾向于立即分离。烧杯试验在底部可观察到沉积物之前需要几分钟。这种沉积物，在熔融尿素条件下，是不聚结的离散粒子(固体或液体)的形式。 [0129] 最后，在木质素磺酸钙存在下制备的混合物的其余固体成分(在冷却到低于尿素和硫的熔点接着用水洗涤之后)是细小的离散硫粒子。 [0130] 这些试验证实了当保持所述混合物的温度超过硫熔点时，木质素磺酸钙通过微囊化防止了在超过所述硫熔点的温度下制备的微米级尺寸硫粒子的聚结。此外，当所述混合物冷却到低于尿素和硫的熔点时和当尿素通过添加水洗脱时，木质素磺酸钙防止那些粒子的附聚。