一種肥料增效劑及其製備方法和應用的製作方法

2023-06-09 18:56:46

專利名稱：：一種肥料增效劑及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種肥料增效劑，具體地說涉及一種高效、低成本的改性粉煤灰肥料增效劑及其製備方法和應用。
背景技術：
：我國人多地少，化肥施用是農業增產最重要的手段。但是，我國化肥使用長期存在嚴重的浪費現象，目前的化肥平均利用率不到30%,遠低於發達國家60%的水平。化肥利用率的低下，不僅增加了農民負擔，還直接導致了土壤的嚴重汙染和貧瘠化，化肥對土壤的汙染還通過農田徑流造成對水體的有機汙染、富營養化汙染甚至地下水汙染和空氣汙染。提高化肥利用效率，改良耕地土壤，增強土地的生產力，已經成為關係我國現代農業可持續發展乃至關係國計民生的重大問題。中國專利第200410028199.5號專利提供了一種由吸水樹脂、微量元素、膨潤土、腐植酸鈉、沸石、坡縷石、海綠石按一定比例配製而成的肥料增效劑。該肥料增效劑可以吸附空氣和土壤中的游離氮，使之緩慢釋放並減少蒸發和流失，但是，其PH值為3-6,不利於在因長期使用化肥導致土壤酸化的耕地上使用；再是因釆用吸水樹脂和腐植酸鈉等化工產品作主原料'，而且工藝環節多，工藝過程複雜，能耗高，必然致使產品成本高，難於進行巿場推廣。
發明內容本發明克服了現有技術產品的不足，提供了一種能減少氮素流失，促進作物對活化矽、微量元素的吸收和利用，而且能改良酸性土壤理化性狀，工藝簡單，生產成本低的肥料增效劑，具體地說涉及一種高效、低成本的改性粉煤灰肥料增效劑及其製備方法和應用。為解決上述技術問題是，本發明的肥料增效劑，以重量比計算，由1065份的粉煤灰，5~15份的改性劑，20~75份的載體，10-65份的分散劑組成。該方法包括以下步驟；1)物料處理將分散劑粉碎，使其粒徑為80-325目待用；2)改性反應分別將粉煤灰、改性劑、載體加入到密封的反應釜中，攪拌均勻，控制反應溫度為60-135°C,攪拌反應時間為30~240分鐘；3)分散將粉碎好的分散劑加入反應釜中，控制分散溫度為80135。C,攪拌分散時間為20-90分鐘；4)成型經冷卻後，粉碎製得肥料增效劑。上述的改性劑，可以是以下中的任一種或多種混合氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、氧化鈣、碳酸氫銨、草木灰、乙二胺、甲醯胺、N,N-二甲基對甲苯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醇胺、乙醇胺。上述的載體，可以是以下中的任一種或多種混合水、乳化瀝青、尿素、硅藻土、葡萄糖、蔗糖、棕櫚酸甘油脂、硬脂酸酯、棕櫚蠟、膏桐油、蓖麻油蠟、褐煤蠟、褐煤樹脂、聚丙烯酸樹脂。上述的分散劑，可以是以下中的任一種或多種混合褐煤、泥碳、風化煤、膏桐籽殼、膏桐油枯、蔗渣、秸杆、纖維素、木質素、木質素苯磺酸鹽、十二烷基硫酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽。上述的肥料增效劑，作為對肥料增效的應用。其使用方法按一定比例與肥料混合均勻後，按常規施肥方式施用。本發明的有益效果是1、粉煤灰是一種高分散的微細顆粒的集合體，其主要化學成分為Si02、A1203、Fe203、CaO和未燃炭。在低溫下對粉煤灰進行鹼改性可以使其發生凝硬反應，反應中，在合適的時間、溫度和高鹼性的條件下，Si02和A1203釋出，並導致Si-O和Al-0四面體結構的鍵鬆弛，從而使整個Si-O和Al-O四面體結構發生紊亂，活性內核暴露，粉煤灰表面粗糙度增加，表面能增加，吸附能力增強。改性粉煤灰由於具有很強的吸附能力，與化肥、特別是氮肥接觸時能大量吸附營養元素，形成植物營養元素和生理活性物質的"儲備庫"，從而有效減緩化肥釋放和分解的速度，達到提高肥效、增加產量、減少汙染的多種效果。2、粉煤灰經過改性，Si02及一些微量元素釋出後成為活性很好的植物營養元素，可為農作物提供必要的中微量元素養分，並且在一定程度上協調各種營養成分，發揮平衡施肥、提高肥效的作用。3、改性粉煤灰肥料增效劑PH值為鹼性，有利於在酸性土壤上使用，並改良酸性土壤。4、本發明肥料增效劑由於高效、低成本，在農業生產中可以大規模應用，這為粉煤灰的農業利用開闢了新的技術途徑，從而對我國提高工業資源利用效率和節能減排作出新的貢獻。具體實施方式實施例1、肥料增效劑的製備將褐煤粉碎，使其粒徑為80目待用；分別將10份粉煤灰、5份氫氧化鈉、20份水加入到密封的反應釜中，攪拌均勻，控制反應溫度為60°C,攪拌反應時間為30分鐘；將10份褐煤加入反應釜中，控制分散溫度為80°C，攪拌分散時間為20分鐘；經冷卻後，粉碎製得肥料增效劑。製備肥料增效劑所用原料及重量配比為粉煤灰10份氫氧化鈉5份水20份褐煤10份實施例2、肥料增效劑的製備將膏桐籽殼粉碎，使其粒徑為325目待用；分別將65份粉煤灰、15份氧化鈣、70份乳化瀝青加入到密封的反應釜中，攪拌均勻，控制反應溫度為135°C,攪拌反應時間為240分鐘；將65份膏桐籽殼加入反應釜中，控制分散溫度為135°C,攪拌分散時間為90分鐘；經冷卻後，粉碎製得肥料增效劑。製備肥料增效劑所用原料及重量配比為粉煤灰65份氧化鈣15份乳化勸青70份膏桐籽殼65份實施例3、肥料增效劑的製備將泥碳粉碎，使其粒徑為200目待用；分別將IO份粉煤灰、l份乙醇胺和4份甲醯胺、75份硅藻土加入到密封的反應釜中，攪拌均勻，控制反應溫度為135°C，攪拌反應時間為240分鐘；將IO份泥碳加入反應釜中，控制分散溫度為135°C,攪拌分散時間為90分鐘；經冷卻後，粉碎製得肥料增效劑。製備肥料增效劑所用原料及重量配比為粉煤灰10份乙醇胺1份甲醯胺4份硅藻土75份泥碳10份實施例4、肥料增效劑的製備將膏桐油枯和木質素苯磺酸鈉粉碎，使其粒徑為200目待用；分別將30份粉煤灰、2份碳酸氫銨和3份草木灰、45份尿素加入到密封的反應釜中，攪拌均勻，控制反應溫度為IO(TC，攪拌反應時間為120分鐘；將15份膏桐油枯和5份木質素苯磺酸鈉加入反應釜中，控制分散溫度為IO(TC,攪拌分散時間為60分鐘；經冷卻後，粉碎製得肥料增效劑。製備肥料增效劑所用原料及重量配比為粉煤灰30份碳酸氫銨2份草木灰3份尿素45份膏桐油枯15份木質素苯磺酸鈉5份實施例5、肥料增效劑的製備將十二烷基苯磺酸鈉粉碎，使其粒徑為200目待用；分別將30份粉煤灰、3份乙二胺和2份N,N-二甲基甲醯胺、45份膏桐油和15份褐煤樹脂加入到密封的反應釜中，攪拌均勻，控制反應溫度為90°C，攪拌反應時間為90分鐘；將粉碎好粒徑為200目的5份十二烷基苯磺酸鈉加入反應釜中，控制分散溫度為135°C，攪拌分散時間為60分鐘；經冷卻後，粉碎製得肥料增效劑。製備肥料增效劑所用原料及重量配比為粉煤灰30份乙二胺3份N,N-二甲基甲醯胺2份膏桐油45份褐煤樹脂15份十二烷基苯磺酸鈉5份實施例6、本發明肥料增效劑對有機肥增效的應用用上述實施1的肥料增效劑，對有機肥增效進行評價試驗。該試驗設6個處理，3次重複，共18個小區，小區面積667m2(畝)。6個處理有機肥(雞糞)與增效劑分別按重量比為處理1有機肥增效劑=10處理2有機肥增效劑=31處理3有機肥增效劑=1.1處理4有機肥增效劑=13處理5有機肥增效劑=01處理6有機肥增效劑=00。使用方法按以上配比混合均勻後，按常規施肥方式施用。下面提供評價本發明肥料增效劑在玉米上對有機肥增效作用的對比試驗數據。表-1tableseeoriginaldocumentpage8注產量為三次重複平均值。商品有機肥(雞糞)每kg成本以0.8元計，肥料增效劑每kg成本以0.4元計。玉米均價按每kg1.30元計。結果與分析通過試驗觀察發現，玉米施加本發明肥料增效劑與對照單一肥料相比(l)與對照相比，純施用肥料增效劑、純施有機肥與肥料增效劑不同配比各處理，均表現出明顯的增產效果，其增幅為39.21%~77.59%。(2)以純施有機肥相比，施用有機肥與肥料增效劑不同配比的處理表現不同。以50%有機肥+50%增效劑處理表現為增產，較純有機肥增產9.79%;75%有機肥+25%增效劑處理，較純有機肥增產4.12%;25%有機肥+75%增效劑處理表現為減產，較純有機肥減產1%。(3)以純施有機肥相比，施用有機肥與肥料增效劑不同配比淨增收入明顯增加。50%有機肥+50%增效劑處理，較純有機肥畝增收86.66元；75%有機肥+25%增效劑處理，較純有機肥畝增收34.39元；25%有機肥+75%增效劑處理，較純有機肥畝增收25.63元。實施例7、本發明肥料增效劑對有機/無機複合肥增效的應用用上述實施2的肥料增效劑，對有機/無機複合肥增效進行評價試驗。該試驗設6個處理，3次重複，共18個小區，小區面積667m2(畝)。6個處理有機肥/無機複合(N—P205-K20-有機質配比12—10—18—20)與增效劑分別按重量比為處理1:有機/無機複合增效劑=1:0處理2:有機/無機複合增效劑=3:1處理3:有機/無機複合增效劑=1:1處理4:有機/無機複合增效劑=1:3處理5:有機/無機複合增效劑=0:1處理6:有機/無機複合增效劑=0:0。使用方法按以上配比混合均勻後，按常規施肥方式施用。下面提供評價本發明肥料增效劑在烤菸上對有機/無機複合肥增效作用的對比試驗數據。表-2tableseeoriginaldocumentpage10注產量為三次重複平均值。商品有機肥/無機複合肥，N—P205—K20—有機質配比12—10—18—20，每kg成本以l.5元計，肥料增效劑每kg成本以0.4元計。烤菸均價按每kg11.00元計。結果與分析通過試驗觀察發現，烤菸施加本發明肥料增效劑與對照單一肥料相比(1)與對照相比，純施用肥料增效劑、純施有機肥/無機複合肥與肥料增效劑不同配比各處理，均表現出明顯的增產效果，其增幅為12.1%~64.17%。(2)以純施有機肥相比，施用有機肥/無機複合肥與肥料增效劑不同配比的處理表現不同。以75%有機肥/無機複合肥+50%增效劑處理表現為增產，較純有機肥/無機複合肥增產16.9%;50%有機肥/無機複合肥+50%增效劑處理，較純有機肥/無機複合肥增產7.63%;25%有機肥/無機複合肥+75%增效劑處理，較純有機肥/無機複合肥增產4.7%。(3)以純施有機肥/無機複合肥相比，施用有機肥/無機複合肥與肥料增效劑不同配比淨增收入明顯增加。75%有機肥/無機複合肥+25%增效劑處理，較純有機肥/無機複合肥畝增收254.l元；50%有機肥/無機複合肥+50%增效劑處理，較純有機肥/無機複合肥畝增收157.3元；25%有機肥/無機複合肥+75%增效劑處理，較純有機肥/無機複合肥畝增收145.2元。實施例8、本發明肥料增效劑對尿素增效的應用用上述實施3的肥料增效劑，對尿素增效進行評價試驗。該試驗設6個處理，3次重複，共18個小區，小區面積667m2(畝)。6個處理尿素與增效劑分別按重量比為處理1:尿素增效劑=1:0處理2:尿素增效劑=3:1處理3:尿素增效劑=1:1處理4:尿素增效劑=1:3處理5:尿素增效劑=0:1處理6:尿素增效劑=0:0。使用方法按以上配比混合均勻後，按常規施肥方式施用。下面提供評價本發明肥料增效劑在水稻上對尿素增效作用的對比試驗數據。表-3tableseeoriginaldocumentpage11注產量為三次重複平均值。尿素每kg成本以1.8元計，肥料增效劑每kg成本以0.4元計。水稻均價按每kgi.40元計。結果與分析:(l)與對照相比，純施用肥料增效劑、純施尿素與肥料增效劑不同配比各處理，均表現出明顯的增產效果，其增幅為36.28%-64.62%。(2)以純施有機肥相比，施用尿素與肥料增效劑不同配比的處理表現不同。以50%尿素+50%增效劑處理表現為增產，較純尿素增產9.07%;25%尿素+75%增效劑處理，較純尿素增產5.02%;75%尿素+25%增效劑處理，較純尿素增產1.34%。(3)以純施尿素相比，施用尿素與肥料增效劑不同配比淨增收入明顯增加。50%尿素+50%增效劑處理，較純尿素畝增收92.26元；25%尿素+75%增效劑處理，較純尿素畝增收77.56元；75%尿素+25%增效劑處理，較純尿素畝增收23.52元。權利要求1.一種肥料增效劑，以重量比計算，由10～65份的粉煤灰，5～15份的改性劑，20～75份的載體，10～65份的分散劑組成。2、根據權利要求1所述的一種肥料增效劑製備方法，該方法包括以下步驟；1)物料處理將分散劑粉碎，使其粒徑為80~325目待用；2)改性反應分別將粉煤灰、改性劑、載體加入到密封的反應釜中，攪拌均勻，控制反應溫度為60~135°C,攪拌反應時間為30~240分鐘；3)分散將粉碎好的分散劑加入反應釜中，控制分散溫度為80~135°C，攪拌分散時間為20~90分鐘；4)成型經冷卻後，粉碎製得肥料增效劑。3、根據權利要求1所述的一種肥料增效劑，其特徵在於所述的改性劑，包括以下中的任一種或多種混合氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、氧化鈣、碳酸氫銨、草木灰、乙二胺、甲醯胺、N,N-二甲基對甲苯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醇胺、乙醇胺。4、根據權利要求1所述的一種肥料增效劑，其特徵在於所述的載體，包括以下中的任一種或多種混合水、乳化瀝青、尿素、硅藻土、葡萄糖、蔗糖、棕櫚酸甘油脂、硬脂酸酯、棕櫚蠟、膏桐油、蓖麻油蠟、褐煤蠟、褐煤樹脂、聚丙烯酸樹脂。5、根據權利要求1所述的一種肥料增效劑，其特徵在於所述的分散劑，包括以下中的任一種或多種混合褐煤、泥碳、風化煤、膏桐籽殼、膏桐油枯、蔗渣、秸杆、纖維素、木質素、木質素苯磺酸鹽、十二烷基硫酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽。6、一種肥料增效劑作為肥料增效的應用。全文摘要本發明公開了一種肥料增效劑及其製備方法和應用。具體是以由10～65份(重量比)的粉煤灰，5～15份的改性劑，20～75份的載體，10～65份的分散劑組成，經混合改性反應製備而成。利用本發明可解決工業廢棄物粉煤灰經改性後與肥料增效結合起來的廢棄物再次利用，減少了環境汙染。本發明產品優點不僅能減少氮素的流失，促進作物對活化矽、微量元素的吸收和利用，而且能改良酸性土壤理化性狀。文檔編號C05G3/00GK101265141SQ200810058319公開日2008年9月17日申請日期2008年4月23日優先權日2008年4月23日發明者侯金榮,李寶才,波羅申請人:侯金榮;羅波