一種腐植酸矽鈣型土壤調理劑的製備方法與流程
2023-10-30 07:48:37 2
本發明涉及肥料技術領域，尤其涉及一種腐植酸矽鈣型土壤調理劑的製備方法。
背景技術：
植物對氮、磷、鉀的吸收是按比例進行的，三者相互促進，不能互相替代。長期以來，由於化肥對農作物高產所起到的突出作用，人們把施用化肥作為農作物高產的重要手段，並開始大量使用，由此造成了土壤的板結和肥害的發生，土壤中各種有機質和微量元素大量缺失，使得化肥效果逐漸降低；土壤酸化造成土壤中營養元素不平衡，大量鹽基離子被淋溶、重金屬活性增加，是影響我國農業生產及農產品安全的不利因素之一；目前的矽鈣型土壤調理劑的生產多採用隧道窯煅燒，但操作複雜，需要人工轉運費時費力，雖然有效營養物質轉化率有所提高，但是煅燒不均勻，嚴重影響產量和質量。
技術實現要素：
基於背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種腐植酸矽鈣型土壤調理劑的製備方法，煅燒均勻，縮短了反應時間，活化效率更高，而且不需要添加活化劑，所得調理劑施用後對改善土壤結構、增加土壤有效營養成分大有好處，使用後不會造成土壤的酸化、鹼化、板結，而且由於原料本身營養豐富、肥效長久，對土壤缺素症的抑制效果非常明顯。
本發明提出的一種腐植酸矽鈣型土壤調理劑的製備方法，包括如下步驟：
S1、將鉀頁巖、石灰石、白雲石破碎，過篩，加入鋁粉、水混合攪拌，送入高溫高壓蒸汽反應釜中攪拌得到第一預製料；
S2、將腐植酸加入硝酸水溶液室溫攪拌，升溫，繼續攪拌，冷卻至室溫，加入脫氯鹼渣混合攪拌至呈粘稠物，調節體系pH值6.4～6.8，常溫乾燥放置得到第二預製料；
S3、將第一預製料、第二預製料、改性粉煤灰均質處理，乾燥得到腐植酸矽鈣型土壤調理劑。
優選地，S1的高溫高壓蒸汽反應釜中，蒸汽壓力為0.15～0.3MPa，蒸汽溫度為250～300℃。
優選地，S2中，將腐植酸加入硝酸水溶液室溫攪拌2～5min，升溫到40～50℃，繼續攪拌20～50min，冷卻至室溫，加入脫氯鹼渣混合攪拌至呈粘稠物，調節體系pH值6.4～6.8，常溫乾燥放置至含水量為2～8wt％，得到第二預製料。
優選地，S3中，均質處理的時間為5～10min，均質處理的壓力為0.1～0.18MPa。
優選地，包括如下步驟：
S1、按重量份將40～60份鉀頁巖、5～15份石灰石、10～20份白雲石破碎過100目篩，加入1～5份鋁粉、100～200份水混合攪拌20～50min，攪拌速度為200～400r/min，送入高溫高壓蒸汽反應釜中攪拌1～2h，其中蒸汽壓力為0.15～0.3MPa，蒸汽溫度為250～300℃，得到第一預製料；
S2、按重量份將20～50份腐植酸加入80～100份濃度為8～14wt％的硝酸水溶液室溫攪拌2～5min，升溫到40～50℃，繼續攪拌20～50min，冷卻至室溫，加入2～10份脫氯鹼渣混合攪拌至呈粘稠物，調節體系pH值6.4～6.8，常溫乾燥放置至含水量為2～8wt％，得到第二預製料；
S3、按重量份將20～40份第一預製料、5～15份第二預製料、2～10份改性粉煤灰均質處理5～10min，均質壓力為0.1～0.18MPa，乾燥得到腐植酸矽鈣型土壤調理劑。
優選地，改性粉煤灰採用如下工藝製備：將卵磷脂、環糊精、糖蜜粉、水混合均勻，送入乳化罐內，乳化罐底部連續通入氮氣，攪拌，冷卻至室溫，然後停止通入氮氣得到複合卵磷脂；將木質素磺酸鈉、粉煤灰、丙烯酸膠粉、水混合均勻，研磨，再加入水，攪拌狀態下升溫，繼續攪拌，降溫，加入複合卵磷脂，均質處理，乾燥得到改性粉煤灰。
優選地，改性粉煤灰採用如下工藝製備：將卵磷脂、環糊精、糖蜜粉、水混合均勻，送入乳化罐內，乳化罐底部連續通入流速為40～80L/min的氮氣，攪拌40～80min，攪拌速度為3000～4000r/min，攪拌溫度為50～60℃，冷卻至室溫，然後停止通入氮氣得到複合卵磷脂；將木質素磺酸鈉、粉煤灰、丙烯酸膠粉、水混合均勻，研磨，再加入水，攪拌狀態下升溫至150～200℃，繼續攪拌20～60min，降溫至60～70℃，加入複合卵磷脂，均質處理20～50min，均質壓力為5～12MPa，乾燥得到改性粉煤灰。
優選地，改性粉煤灰採用如下工藝製備：按重量份將10～20份卵磷脂、1～2份環糊精、1～5份糖蜜粉、40～80份水混合均勻，送入乳化罐內，乳化罐底部連續通入流速為40～80L/min的氮氣，攪拌40～80min，攪拌速度為3000～4000r/min，攪拌溫度為50～60℃，冷卻至室溫，然後停止通入氮氣得到複合卵磷脂；將1～10份木質素磺酸鈉、20～30份粉煤灰、1～5份丙烯酸膠粉、10～20份水混合均勻，研磨，再加入40～80份水，攪拌狀態下升高溫度至150～200℃，繼續攪拌20～60min，降溫至60～70℃，加入複合卵磷脂，均質處理20～50min，均質壓力為5～12MPa，乾燥得到改性粉煤灰。
本發明煅燒均勻，縮短了反應時間，活化效率更高，而且不需要添加活化劑，鉀頁巖、石灰石、白雲石配合作用，不僅成品低廉，生產過程零排放，對工廠周圍的生態環境不會造成任何壓力，與處理後的腐植酸在改性粉煤灰的配合下作用，不僅營養物質豐富，而且易吸收，可顯著改善土壤的理化性質，同時本發明所得調理劑的團粒性好；本發明的預製卵磷脂中，卵磷脂、環糊精、糖蜜粉配合作用，乳化穩定性極好，另外木質素磺酸鈉分子上的甲氧基、羥基、羧基與粉煤灰表面橋鍵、不飽和鍵作用，結合後粉煤灰由疏水性改為親水性，表面具有大量荷電粒子，粘結度與穩定性較高，在複合卵磷脂配合下，進一步丙烯酸膠粉作用，乳化分散性能極好，而且與第一預製料、第二預製料分散性好；經過均質處理後，粒徑極小，粒徑分布窄，使本發明所得調理劑不結塊，不板結土壤，肥效持久，不蒸發，不下滲，不易流失，施入土壤後易被植株吸收，營養物質釋放緩慢，粘結強度較高，與其他營養物質的粘結吸附能力好，營養物質的釋放速度可以滿足植株的生長需求。
本發明所得調理劑施用後對改善土壤結構、增加土壤有效營養成分大有好處，使用後不會造成土壤的酸化、鹼化、板結，而且由於原料本身營養豐富、肥效長久，對土壤缺素症的抑制效果非常明顯。
具體實施方式
下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
本發明提出的一種腐植酸矽鈣型土壤調理劑的製備方法，包括如下步驟：
S1、將鉀頁巖、石灰石、白雲石破碎，過篩，加入鋁粉、水混合攪拌，送入高溫高壓蒸汽反應釜中攪拌得到第一預製料；
S2、將腐植酸加入硝酸水溶液室溫攪拌，升溫，繼續攪拌，冷卻至室溫，加入脫氯鹼渣混合攪拌至呈粘稠物，調節體系pH值6.4～6.8，常溫乾燥放置得到第二預製料；
S3、將第一預製料、第二預製料、改性粉煤灰均質處理，乾燥得到腐植酸矽鈣型土壤調理劑。
實施例2
本發明提出的一種腐植酸矽鈣型土壤調理劑的製備方法，包括如下步驟：
S1、將鉀頁巖、石灰石、白雲石破碎過100目篩，加入鋁粉、水混合攪拌40min，攪拌速度為350r/min，送入高溫高壓蒸汽反應釜中攪拌1～2h，其中蒸汽壓力為0.2.5MPa，蒸汽溫度為270℃，得到第一預製料；
S2、將腐植酸加入硝酸水溶液室溫攪拌4min，升溫到42℃，繼續攪拌30min，冷卻至室溫，加入脫氯鹼渣混合攪拌至呈粘稠物，調節體系pH值6.4～6.8，常溫乾燥放置至含水量為6wt％，得到第二預製料；
S3、將第一預製料、第二預製料、改性粉煤灰均質處理6min，均質壓力為0.16MPa，乾燥得到腐植酸矽鈣型土壤調理劑。
改性粉煤灰採用如下工藝製備：將卵磷脂、環糊精、糖蜜粉、水混合均勻，送入乳化罐內，乳化罐底部連續通入氮氣，攪拌，冷卻至室溫，然後停止通入氮氣得到複合卵磷脂；將木質素磺酸鈉、粉煤灰、丙烯酸膠粉、水混合均勻，研磨，再加入水，攪拌狀態下升溫，繼續攪拌，降溫，加入複合卵磷脂，均質處理，乾燥得到改性粉煤灰。
實施例3
本發明提出的一種腐植酸矽鈣型土壤調理劑的製備方法，包括如下步驟：
S1、按重量份將40份鉀頁巖、15份石灰石、10份白雲石破碎過100目篩，加入5份鋁粉、100份水混合攪拌50min，攪拌速度為200r/min，送入高溫高壓蒸汽反應釜中攪拌2h，其中蒸汽壓力為0.15MPa，蒸汽溫度為300℃，得到第一預製料；
S2、按重量份將20份腐植酸加入100份濃度為8wt％的硝酸水溶液室溫攪拌5min，升溫到40℃，繼續攪拌50min，冷卻至室溫，加入2份脫氯鹼渣混合攪拌至呈粘稠物，調節體系pH值6.4～6.8，常溫乾燥放置至含水量為8wt％，得到第二預製料；
S3、按重量份將20份第一預製料、15份第二預製料、2份改性粉煤灰均質處理10min，均質壓力為0.1MPa，乾燥得到腐植酸矽鈣型土壤調理劑。
改性粉煤灰採用如下工藝製備：按重量份將10份卵磷脂、2份環糊精、1份糖蜜粉、80份水混合均勻，送入乳化罐內，乳化罐底部連續通入流速為40L/min的氮氣，攪拌80min，攪拌速度為3000r/min，攪拌溫度為60℃，冷卻至室溫，然後停止通入氮氣得到複合卵磷脂；將1份木質素磺酸鈉、30份粉煤灰、1份丙烯酸膠粉、20份水混合均勻，研磨，再加入40份水，攪拌狀態下升高溫度至200℃，繼續攪拌20min，降溫至70℃，加入複合卵磷脂，均質處理20min，均質壓力為12MPa，乾燥得到改性粉煤灰。
實施例4
本發明提出的一種腐植酸矽鈣型土壤調理劑的製備方法，包括如下步驟：
S1、按重量份將60份鉀頁巖、5份石灰石、20份白雲石破碎過100目篩，加入1份鋁粉、200份水混合攪拌20min，攪拌速度為400r/min，送入高溫高壓蒸汽反應釜中攪拌1h，其中蒸汽壓力為0.3MPa，蒸汽溫度為250℃，得到第一預製料；
S2、按重量份將50份腐植酸加入80份濃度為14wt％的硝酸水溶液室溫攪拌2min，升溫到50℃，繼續攪拌20min，冷卻至室溫，加入10份脫氯鹼渣混合攪拌至呈粘稠物，調節體系pH值6.4～6.8，常溫乾燥放置至含水量為2wt％，得到第二預製料；
S3、按重量份將40份第一預製料、5份第二預製料、10份改性粉煤灰均質處理5min，均質壓力為0.18MPa，乾燥得到腐植酸矽鈣型土壤調理劑。
改性粉煤灰採用如下工藝製備：按重量份將20份卵磷脂、1份環糊精、5份糖蜜粉、40份水混合均勻，送入乳化罐內，乳化罐底部連續通入流速為80L/min的氮氣，攪拌40min，攪拌速度為4000r/min，攪拌溫度為50℃，冷卻至室溫，然後停止通入氮氣得到複合卵磷脂；將10份木質素磺酸鈉、20份粉煤灰、5份丙烯酸膠粉、10份水混合均勻，研磨，再加入80份水，攪拌狀態下升高溫度至150℃，繼續攪拌60min，降溫至60℃，加入複合卵磷脂，均質處理50min，均質壓力為5MPa，乾燥得到改性粉煤灰。
實施例5
本發明提出的一種腐植酸矽鈣型土壤調理劑的製備方法，包括如下步驟：
S1、按重量份將50份鉀頁巖、10份石灰石、15份白雲石破碎過100目篩，加入3份鋁粉、150份水混合攪拌35min，攪拌速度為300r/min，送入高溫高壓蒸汽反應釜中攪拌1.5h，其中蒸汽壓力為0.2MPa，蒸汽溫度為280℃，得到第一預製料；
S2、按重量份將35份腐植酸加入90份濃度為11wt％的硝酸水溶液室溫攪拌3.5min，升溫到45℃，繼續攪拌35min，冷卻至室溫，加入6份脫氯鹼渣混合攪拌至呈粘稠物，調節體系pH值6.4～6.8，常溫乾燥放置至含水量為5wt％，得到第二預製料；
S3、按重量份將30份第一預製料、10份第二預製料、6份改性粉煤灰均質處理8min，均質壓力為0.14MPa，乾燥得到腐植酸矽鈣型土壤調理劑。
改性粉煤灰採用如下工藝製備：將卵磷脂、環糊精、糖蜜粉、水混合均勻，送入乳化罐內，乳化罐底部連續通入流速為60L/min的氮氣，攪拌60min，攪拌速度為3500r/min，攪拌溫度為55℃，冷卻至室溫，然後停止通入氮氣得到複合卵磷脂；將木質素磺酸鈉、粉煤灰、丙烯酸膠粉、水混合均勻，研磨，再加入水，攪拌狀態下升溫至180℃，繼續攪拌40min，降溫至65℃，加入複合卵磷脂，均質處理35min，均質壓力為8MPa，乾燥得到改性粉煤灰。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。