一種受控化肥技術及助劑的製作方法

2023-04-30 00:01:36 1

一種受控化肥技術及助劑的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種受控化肥技術及助劑，所述受控化肥助劑的製備方法步驟包括：將凹凸棒土、電廠秸稈灰、檸檬酸三鈉與尿素加入到自來水中配成懸濁液，加入丙烯酸，N，N』-亞甲基雙丙烯醯胺和過硫酸鉀，利用高能電子束輻照後，乾燥，粉碎過篩，再加入聚丙稀醯胺、腐殖酸和糠醛渣混合均勻，即為所述助劑；將所述助劑添加到普通化肥中造粒即得到所述受控化肥。該化肥具有保水、保肥且能夠改良鹽鹼地的優點，同時，利用電廠秸稈灰作為原料，將電廠秸稈灰變廢為寶，降低了成本。
【專利說明】一種受控化肥技術及助劑
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種具有保水、保肥和控鹽鹼的受控化肥技術及助劑，尤其涉及的是一種受控化肥技術及助劑。
【背景技術】
[0002]乾旱和土壤鹽鹼化是兩個制約我國農業發展綜合能力提高的主要障礙因素。乾旱是我國常見的一種自然災害，它影響區域廣，發生頻繁，延續時間長，除了北方長期乾旱，南方季節性乾旱近年來也頻繁發生。而土壤鹽鹼化形成的主要原因，一是雨量少、蒸發強，使深層土壤鹽鹼上移表聚，引起原生鹽鹼化；二是不當灌溉導致地下水位升高，加劇鹽鹼上移,造成次生鹽鹼化。目前,鹽鹼地改良方法主要有物理法(水利措施)、生物法(植物修復)和化學法(粉煤灰、腐殖酸等改良劑)等。這些措施雖然在一定條件下有效，但各自具有局限性:水利法和化學改良法耗費大量人力物力，植物修復法耗時較長且受氣候條件限制，都難以大範圍實施，不能滿足當前農業發展需要。
[0003]從根本上看，乾旱和土壤鹽鹼化都是是水的問題，其治理需要從水出發，以肥料為載體，發展低成本、節水、控鹽、保養的先進肥料技術。以水控鹽，以肥養土，通過水-肥-鹽耦合，阻滯鹽分向上遷移，控制水分向深層土壤滲漏，並協同其他措施，逐步改善土壤理化性質、緩解土壤乾旱和鹽鹼化問題。
[0004]自1924年以來，國外陸續發展了緩/受控型先進化肥技術，主要包括包膜型、抑制劑型和脲醛型等。緩/受控化肥是指能減緩或控制養分釋放速度的新型肥料，可提高化肥的利用率。儘管國內外緩受控肥料產量和消費量都在逐步增長，也取得不同程度的應用效果，但因其成本高，主要用於花卉、草坪等非農業領域。此外，這些肥料主要針對化肥養分的釋放速率而發明的，沒有顧及那些釋放了的、未被植物吸收的養分流失和揮發問題，更沒有考慮如何改善土壤保水、保肥 、控鹽性能，不能滿足鹽鹼地土壤改良的需求。因此，需要發展一種低成本、節水、控養的新型肥料。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種受控化肥技術及助劑，實現保水、保肥和改良鹽鹼地。。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的，一種受控化肥助劑的製備方法，包括以下步驟:
[0007](I)按重量計,將20~25份的凹凸棒土、10~15份電廠稻杆灰、I~2份的朽1檬酸三鈉與I~2份的尿素加入到自來水中配成濃度為60~100g/L的懸濁液，在25~35°C下攪拌20~40分鐘；
[0008](2)取步驟(1)製得的懸濁液1L，加入3~5g丙烯酸，0.2~0.4g的N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺和0.1~0.2g過硫酸鉀，在30~40°C下攪拌，利用高能電子束輻照，然後在40~60°C下乾燥至恆重，粉碎，過100目篩，製得粉末；[0009](3)取步驟(2)製得的粉末10~15份與I~2份聚丙稀醯胺、2~5份腐殖酸和2~5份糠醛渣混合均勻，製得所述受控化肥助劑。
[0010]作為本發明的優選方式之一，所述步驟(1)的凹凸棒土為膠體級，粒度為100~800 目。
[0011]作為本發明的優選方式之一，所述步驟(1)中電廠秸杆灰的矽碳質量比為1:1~1:2。
[0012]作為本發明的優選方式之一，所述步驟(2)中高能電子束的輻照能量為5~IOMeV,輻照劑量為10~50kGy，輻照持續時間為5~30分鐘。
[0013]作為本發明的優選方式之一，所述步驟(3)中聚丙烯醯胺粒度為100~200目。
[0014]一種受控化肥助劑，所述助劑採用上述方法製備獲得。
[0015]一種受控化肥，所述化肥是通過上述助劑添加到普通化肥中造粒獲得。
[0016]為達到較好的使用效果，所述助劑的添加量佔化肥總量的質量比為5~10%。
[0017]作為本發明的優選方式之一，所述普通化肥為尿素、磷酸一銨、氯化鉀、氯化銨中的一種或多種的混合物。
[0018]作為本發明的優選方式之一，所述造粒的方法為轉鼓造粒或擠壓造粒。
[0019]本發明的具體原理為，首先利用檸檬酸三納將凹凸棒土分散開，將尿素通過-NH2靜電吸引到凹凸棒土-電廠秸杆灰表面，使凹凸棒土 -電廠秸杆灰表面帶有-NH2，然後以N，N』-亞甲基雙丙烯醯胺作為交 聯劑，過硫酸鉀作為引發劑，通過電子束輻照使丙烯酸單體聚合、交聯並接枝在凹凸棒土 -電廠秸杆灰表面(-nh2+-cooh=-nh-oc-+h2o)，所得材料再復配一定比例的聚丙烯醯胺、腐殖酸和糠醛渣，即為具有保水、保肥和改良鹽鹼地土壤的受控化肥助劑，將助劑按照一定比例添加到普通化肥中造粒，即為受控化肥。
[0020]本發明相比現有技術具有以下優點:本發明與普通肥料相比，等養分施肥，可增加產量10%以上；增加土壤含水量5%以上；化肥養分流失平均減少20%以上，有效緩解環境汙染；提高土壤陽離子交換容量I~5%，增強土壤保水保肥能力；降低土壤鹽分和pH值10% ；同時所述化肥及其助劑的製備是利用電廠秸杆灰作為原料，將電廠秸杆灰變廢為寶，降低了成本。
【具體實施方式】
[0021]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。
[0022]實施例1
[0023]本實施例包括以下步驟:
[0024](I)按重量計，將20份的凹凸棒土(400目，膠體級)、10份電廠秸杆灰(矽碳比為1:1)、1份的檸檬酸三鈉與1份的尿素加入到自來水中配成濃度為80g/L的懸濁液，在35°C下，IOOrpm攪拌30分鐘；
[0025](2)取步驟(1)製得的懸濁液1L，加入4g丙烯酸，0.2g的N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺和0.2g過硫酸鉀，在40°C下IOOrpm攪拌，利用高能電子束(lOMeV，20kGy)輻照10分鐘，然後在40°C下乾燥至恆重，粉碎，過100目篩，製得粉末；[0026](3)取步驟(2)製得的粉末15份與1份聚丙稀醯胺(100目)、2份腐殖酸和5份糠醛渣混合均勻，即為具有保水、保肥和改良鹽鹼地的受控化肥助劑；
[0027](4)將1份助劑與3份尿素、2份磷酸一銨和2份氯化鉀混合均勻，通過轉鼓造粒，即得到受控化肥。
[0028]實施例2
[0029](I)按重量計，將25份的凹凸棒土(100目，膠體級)、15份電廠秸杆灰(矽碳比為1:2)、2份的檸檬酸三鈉與2份的尿素加入到自來水中配成濃度為100g/L的懸濁液，在30°C下，200rpm攪拌40分鐘；
[0030](2)取步驟(1)製得的懸濁液1L，加入5g丙烯酸，0.3g的N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺和0.1g過硫酸鉀，在35°C下IOOrpm攪拌，利用高能電子束(IOMeV, IOkGy)輻照5分鐘，然後在50°C下乾燥至恆重，粉碎，過100目篩，得到粉末；
[0031](3)取步驟(2)製得的粉末10份與1份聚丙稀醯胺(100目)、3份腐殖酸和2糠醛渣混合均勻，即為具有保水、保肥和改良鹽鹼地的受控化肥助劑；
[0032](4)將1份助劑與9份尿素混合均勻，通過轉鼓造粒，即得到受控化肥。
[0033]實施例3
[0034](I)按重量計，將25份的凹凸棒土(800目，膠體級)、13份電廠秸杆灰(矽碳比為1:2),2份的檸檬酸三鈉與1份的尿素加入到自來水中配成濃度為60g/L的懸濁液，在25°C下，200rpm攪拌20分鐘；
`[0035](2)取步驟(1)製得的懸濁液1L，加入3g丙烯酸，0.4g的N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺和0.1g過硫酸鉀，在30°C下200rpm攪拌，同時利用高能電子束(5MeV，50kGy)輻照30分鐘，然後在60°C下乾燥至恆重，粉碎，過100目篩，得到粉末；
[0036](3)取步驟(2)製得的粉末13份與2份聚丙稀醯胺(200目)、5份腐殖酸和3糠醛渣混合均勻，即為具有保水、保肥和改良鹽鹼地的受控化肥助劑；
[0037](4)將0.5份助劑與3.5份尿素、3份磷酸一銨和3份氯化鉀混合均勻，通過擠壓造粒，即得到受控化肥。
【權利要求】
1.一種受控化肥助劑的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)按重量計,將20~25份的凹凸棒土、10~15份電廠稻杆灰、I~2份的檸檬酸三鈉與I~2份的尿素加入到自來水中配成濃度為60~100g/L的懸濁液，在25~35°C下攪拌20~40分鐘； (2)取步驟(1)製得的懸濁液1L，加入3~5g丙烯酸，0.2~0.4g的N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺和0.1~0.2g過硫酸鉀，在30~40°C下攪拌，利用高能電子束輻照，然後在40~60°C下乾燥至恆重，粉碎，過100目篩，製得粉末； (3)取步驟(2)製得的粉末10~15份與I~2份聚丙稀醯胺、2~5份腐殖酸和2~5份糠醛渣混合均勻，製得所述受控化肥助劑。
2.根據權利要求1所述的一種受控化肥助劑的製備方法，其特徵在於，所述步驟(1)的凹凸棒土為膠體級，粒度為100~800目。
3.根據權利要求1所述的一種受控化肥助劑的製備方法，其特徵在於，所述步驟(1)中電廠秸杆灰的矽碳質量比為1:1~1:2。
4.根據權利要求1所述的一種受控化肥助劑的製備方法，其特徵在於，所述步驟(2)中高能電子束的輻照能量為5~IOMeV,輻照劑量為10~50kGy，輻照持續時間為5~30分鐘。
5.根據權利要求1所述的一種受控化肥助劑的製備方法，其特徵在於，所述步驟(3)中聚丙烯醯胺粒度為100~200目。
6.一種受控化肥助劑，其特徵在於，所述助劑採用權利要求1所述方法製備獲得。
7.—種受控化肥，其特徵在於，所述化肥是通過將權利要求6所述助劑添加到普通化肥中造粒獲得。
8.根據權利要求7所述的一種受控化肥，其特徵在於，所述助劑的添加量佔化肥總量的質量比為5~10%。
9.根據權利要求7所述的一種受控化肥，其特徵在於，所述普通化肥為尿素、磷酸一銨、氯化鉀、氯化銨中的一種或多種的混合物。
10.根據權利要求7所述的一種受控化肥，其特徵在於，所述造粒的方法為轉鼓造粒或擠壓造粒。
【文檔編號】C05G3/00GK103483070SQ201310410142
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】蔡冬清, 吳正巖, 餘增亮, 吳麗芳, 向育斌, 張桂龍 申請人:中國科學院合肥物質科學研究院