一種多功能的土壤修復肥料的製作方法
2024-04-09 17:41:05
本發明涉及肥料技術領域,具體涉及一種多功能的土壤修復肥料。
背景技術:
目前,隨著社會經濟的發展,對環境的破壞也日益嚴重,土壤也產生了一些問題,包括重金屬汙染,營養流失等一系列問題,其中,土壤重金屬汙染已成為不容忽視的突出環境問題,重金屬在土壤中高度富集,惡化土壤環境質量,影響農作物的產量和品質,嚴重危害土壤的生態循環,其通過食物鏈進入人體,危害人們的身體健康,威脅人類的生存環境,重金屬汙染不僅能夠引起土壤的組成、結構和功能的變化,還能夠抑制作物根系生長和光合作用,致使作物減產甚至絕收,更為重要的是,重金屬還可能通過食物鏈遷移到動物、人體內,嚴重危害動物、人體健康,近年來鎘米、砷毒、血鉛等重金屬汙染危害的報導屢見不鮮。所以,為此需要對土壤汙染現狀做出研究,使得土壤汙染得到綜合治理,對於農業種植,通過施肥改良土壤,成為治理土壤汙染的重要手段之一,也是在農業種植過程中,治理土壤汙染採取的主要措施之一。
液體肥料發展至今品種很多,大致可分為液體氮肥和液體復混肥兩大類,液體氮肥有銨態、硝態和醯胺態的氮,如液氨、氨水、硝酸銨與氨的氨合物、尿素與氨的氨合物等,液體復混肥含有N、P、K中兩種或者三種營養元素,對作物增產效果顯著,但是由於成分單一,功能單一,在高效、快捷發展的當下,研發一種成分豐富,功能齊全的液體肥,既包含作物生長必須的營養物質外,還能對土壤重金屬進行有效的修復的肥料,既能種植出健康、安全性高的作物,同時,還能對土壤進行優良的改性,減少汙染,實現豐產和除重金屬的雙重效益,已經成為目前種植業和肥料業的研究的重點。
技術實現要素:
本發明為解決上述技術問題,提供了一種多功能的土壤修復肥料。
具體是通過以下技術方案來實現的:
一種多功能的土壤修復肥料,由以下按重量份計的原理組成:尿素20~25、磷酸脲16~19、硫酸鉀15~20、氯化鉀13~16、碳酸鈉3~5、碳酸鉀2~6、中藥渣2~5、煤矸石1~3、腐植酸鈉2~4、沼液16~19、生長調節劑5~8、微量元素提取液4~7、改性木質素磺酸鈉4~6、改性環糊精6~10、改性膨潤土5~9。
優選地,由以下按重量份計的原理組成:尿素23、磷酸脲17.5、硫酸鉀18、氯化鉀15、碳酸鈉4、碳酸鉀4、中藥渣3、煤矸石2、腐植酸鈉3、沼液18、生長調節劑7、微量元素提取液5、改性木質素磺酸鈉5、改性環糊精8、改性膨潤土7。
進一步,所述的生長調節劑,是將淡竹葉、漏蘆、馬兜鈴、黃芪和熟地黃按1∶0.25~0.3∶0.3~0.4∶1~1.2∶0.7~1.1的質量比混合,粉碎,過20~40目篩,用25~30℃的水浸泡35~40min後,以1.2~1.5℃/min的速度將溫度升至100~110℃,煎煮35~40min,再以7~9℃/min的速度將溫度降至65~70℃,熬煮成含水量為25~30%的浸膏,再加入浸膏重量的0.6~0.65倍的三十烷醇,磁力攪拌器攪拌25~30min,烘乾,粉碎即可。
進一步,所述的微量元素提取液,是將小麥胚粉、苔菜和魔芋等質量混合,得混合料,烘乾至含水量為8~12%,粉碎過60~80目篩,加入混合料的2.5~3倍的酒石酸,浸提3~4h,再用60~80KHz的頻率下超聲處理15~20min,在4000~5000r/min的轉速下離心10~15min,取上清液,再加入酒石酸浸泡沉澱,重複提取2次,將三次上清液合併,濃縮,即可。
進一步,所述的改性木質素磺酸鈉,將水和木質素磺酸鈉按1∶0.5~0.6的質量比混合,加熱,拌勻,得水溶液,加入水溶液質量的4~6%的硝酸鈉和10~15%的乙醇,回流25~30min,減壓回收乙醇,以2000~2500r/min的轉速離心9~13min,取上清液,加入氫氧化鈉調節溶液PH為10,過濾取濾液,加入濾液質量的35~40%的硅藻土,攪拌均勻,脫水,乾燥,即得改性木質素磺酸鈉。
進一步,所述的改性環糊精,是將環糊精、環氧樹脂和水按1∶0.5~0.6∶4~4.5的質量比混合,水浴加熱至85~90℃,磁力攪拌器攪拌25~30min後,再加入環糊精質量的0.25~0.35倍的膨潤土,攪拌1~1.2h後,降溫至5~8℃後,靜置20~25min,在600~800r/min的轉速下離心8min,取沉澱,清水洗滌,烘乾過20~40目篩即可。
進一步,所述的所述的改性膨潤土,是將膨潤土、3.5~4mol/L的氫氧化鈉、澱粉按1∶0.35~0.4∶0.2~0.3的質量比混合,得混合料,25~30KHz的頻率下超聲處理25~30min,再置於45~50℃,相對溼度為65~70℃的環境下,放置2~3h,加入混合料質量的2.5倍的鹽水,磁力攪拌器攪拌40~50min,濃縮,過濾,置於200~230℃下煅燒35~40min,冷卻,粉碎過20目篩。
進一步,所述尿素、磷酸脲,總氮量≥51.2%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷計,總磷量≥40%,所述的硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥45%。
進一步,所述的重金屬汙染土壤的修復肥料,其製備方法包括以下步驟:
(1)將煤矸石在165.6~168.5℃下煅燒1~1.5h,粉碎過30~40目篩,中藥渣粉碎過20~40目篩,與腐植酸鈉按配方量混合,在90~100次/min的振動篩上振動8~12min,得料1;
(2)將尿素、磷酸脲、硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀分別在其各自的熔點下進行熔融,分別噴霧乾燥,再將乾燥後的各原料按比例混合,在180~200KHz的頻率下超聲處理10~12min,得料2;
(3)將沼液、生長調節劑、微量元素提取液、改性木質素磺酸鈉、改性環糊精和改性膨潤土按配方原料混合,在0.06~0.08Mpa的壓力下,85℃恆溫水浴,磁力攪拌器攪拌35~40min,1400~1600r/min的轉速下,離心5~7min,取沉澱,烘乾,得料3;
(4)將料1、料2和料3,在1.5~2MPa壓力下擠壓10~15min,在100~120次/min的振動頻率下,振動25~30min,裝入造粒機造粒後,烘乾,包裝即可。
綜上所述,本發明的有益效果在於:本肥料營養豐富,含有作物必需的多種大量元素和微量營養元素,氮、磷、鉀總養分≥69.5%,富含多種營養元素,本發明能有效降低土壤中金屬離子的活性,改變重金屬在土壤中的形態,將土壤中的重金屬從有效態變為土壤和/或作物難以吸收的無效態,減少作物對重金屬的吸收,從而達到修復土壤重金屬汙染的目的,以有效態轉變為無效態的轉變率為土壤修復的評判指標,本發明對土壤鎘金屬的轉化率達到98.5%以上,本發明對土壤鉻金屬的轉化率達到96.8%以上,本發明對土壤鉛金屬的轉化率達到93.3%以上,本發明的肥料不僅重金屬修復效果顯著,還具有豐富的營養,有效促進作物的生長,以大豆為例,畝產量相對於對照組,可增產8~11.2%,實現豐產和修復土壤重金屬的雙重效益。
其中,生長調節劑,有效促進作物的激素的分泌,提高發芽率、改善秧苗素質,提高葉綠素含量、增強作物的光合作用,提高作物的抗逆性能。
微量元素提取液,從簡易食材中提取的微量元素,富含鋅、鐵和硒,一方面能為作物生長提供生長所需的微量元素,促進作物的生長,另一方面,利用了微量元素可以和有害重金屬發生拮抗作用,減少重金屬在土壤中的可交換態,抑制植物對重金屬的吸收,減少重金屬的富集,將土壤中有效態重金屬的危害降到最低。
改性木質素磺酸鈉,通過硝酸鈉氧化和硅藻土進行改性後,更有利於促進木質素磺酸鈉和重金屬離子發生氫鍵反應,增強其對有效態重金屬的吸附能力。
改性環糊精,用膨潤土對環糊精進行改性,充分利用膨潤土表面的微孔網格結構、比表面積大的多孔活性物質,有效的增大環糊精包結的空腔,強化結構單元,使得改性後的環糊精對重金屬的吸附能力明顯增強。
改性膨潤土,對膨潤土進行特定條件的鹼化、鹽化和煅燒相結合的方式,通過離子交換作用,使得陽離子交換出來,造成正電荷虧損,使得膨潤土層間的陽離子轉變為可溶性的鹽類而溶出,使層間距增大,形成具有微孔網格結構、比表面積大的多孔活性物質,增大其孔容積,有利於吸附質分子的擴散,使改性後的膨潤土具有較強的化學活性和物理吸附性,煅燒後,膨潤土受熱可先失去表面水、層間吸附水及孔隙中的雜質,減小水膜和雜質產生的吸附阻力,使其吸附性得到改善。
具體實施方式
下面對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明,但本發明並不局限於這些實施方式,任何在本實施例基本精神上的改進或代替,仍屬於本發明權利要求所要求保護的範圍。
實施例1
一種多功能的土壤修復肥料,由以下按重量份計的原理組成:尿素20kg、磷酸脲16kg、硫酸鉀15kg、氯化鉀13kg、碳酸鈉3kg、碳酸鉀2kg、中藥渣2kg、煤矸石1kg、腐植酸鈉2kg、沼液16kg、生長調節劑5kg、微量元素提取液4kg、改性木質素磺酸鈉4kg、改性環糊精6kg、改性膨潤土5kg。
所述的生長調節劑,是將淡竹葉、漏蘆、馬兜鈴、黃芪和熟地黃按1∶0.25∶0.3∶1∶0.7的質量比混合,粉碎,過20目篩,用25℃的水浸泡35min後,以1.2℃/min的速度將溫度升至100℃,煎煮35min,再以7℃/min的速度將溫度降至65℃,熬煮成含水量為25%的浸膏,再加入浸膏重量的0.6倍的三十烷醇,磁力攪拌器攪拌25min,烘乾,粉碎即可。
所述的微量元素提取液,是將小麥胚粉、苔菜和魔芋等質量混合,得混合料,烘乾至含水量為8%,粉碎過60目篩,加入混合料的2.5倍的酒石酸,浸提3h,再用60KHz的頻率下超聲處理15min,在4000r/min的轉速下離心10min,取上清液,再加入酒石酸浸泡沉澱,重複提取2次,將三次上清液合併,濃縮,即可。
所述的改性木質素磺酸鈉,將水和木質素磺酸鈉按1∶0.5的質量比混合,加熱,拌勻,得水溶液,加入水溶液質量的4%的硝酸鈉和10%的乙醇,回流25min,減壓回收乙醇,以2000r/min的轉速離心9min,取上清液,加入氫氧化鈉調節溶液PH為10,過濾取濾液,加入濾液質量的35%的硅藻土,攪拌均勻,脫水,乾燥,即得改性木質素磺酸鈉。
所述的改性環糊精,是將環糊精、環氧樹脂和水按1∶0.5∶4的質量比混合,水浴加熱至85℃,磁力攪拌器攪拌25min後,再加入環糊精質量的0.25倍的膨潤土,攪拌1h後,降溫至5℃後,靜置20min,在600r/min的轉速下離心8min,取沉澱,清水洗滌,烘乾過20目篩即可。
所述的所述的改性膨潤土,是將膨潤土、3.5mol/L的氫氧化鈉、澱粉按1∶0.35∶0.2的質量比混合,得混合料,25KHz的頻率下超聲處理25min,再置於45℃,相對溼度為65℃的環境下,放置2h,加入混合料質量的2.5倍的鹽水,磁力攪拌器攪拌40min,濃縮,過濾,置於200℃下煅燒35min,冷卻,粉碎過20目篩。
所述尿素、磷酸脲,總氮量≥51.2%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷計,總磷量≥40%,所述的硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥45%。
所述的重金屬汙染土壤的修復肥料,其製備方法包括以下步驟:
(1)將煤矸石在165.6℃下煅燒1h,粉碎過30目篩,中藥渣粉碎過20目篩,與腐植酸鈉按配方量混合,在90次/min的振動篩上振動8min,得料1;
(2)將尿素、磷酸脲、硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀分別在其各自的熔點下進行熔融,分別噴霧乾燥,再將乾燥後的各原料按比例混合,在180KHz的頻率下超聲處理10min,得料2;
(3)將沼液、生長調節劑、微量元素提取液、改性木質素磺酸鈉、改性環糊精和改性膨潤土按配方原料混合,在0.06Mpa的壓力下,85℃恆溫水浴,磁力攪拌器攪拌35min,1400r/min的轉速下,離心5min,取沉澱,烘乾,得料3;
(4)將料1、料2和料3,在1.5MPa壓力下擠壓10min,在100次/min的振動頻率下,振動25min,裝入造粒機造粒後,烘乾,包裝即可。
實施例2
一種多功能的土壤修復肥料,由以下按重量份計的原理組成:尿素25kg、磷酸脲19kg、硫酸鉀20kg、氯化鉀16kg、碳酸鈉5kg、碳酸鉀6kg、中藥渣5kg、煤矸石3kg、腐植酸鈉4kg、沼液19kg、生長調節劑8kg、微量元素提取液7kg、改性木質素磺酸鈉6kg、改性環糊精10kg、改性膨潤土9kg。
所述的生長調節劑,是將淡竹葉、漏蘆、馬兜鈴、黃芪和熟地黃按1∶0.3∶0.4∶1.2∶1.1的質量比混合,粉碎,過40目篩,用30℃的水浸泡40min後,以1.5℃/min的速度將溫度升至110℃,煎煮40min,再以9℃/min的速度將溫度降至70℃,熬煮成含水量為30%的浸膏,再加入浸膏重量的0.65倍的三十烷醇,磁力攪拌器攪拌30min,烘乾,粉碎即可。
所述的微量元素提取液,是將小麥胚粉、苔菜和魔芋等質量混合,得混合料,烘乾至含水量為12%,粉碎過80目篩,加入混合料的3倍的酒石酸,浸提4h,再用80KHz的頻率下超聲處理20min,在5000r/min的轉速下離心15min,取上清液,再加入酒石酸浸泡沉澱,重複提取2次,將三次上清液合併,濃縮,即可。
所述的改性木質素磺酸鈉,將水和木質素磺酸鈉按1∶0.6的質量比混合,加熱,拌勻,得水溶液,加入水溶液質量的6%的硝酸鈉和15%的乙醇,回流30min,減壓回收乙醇,以2500r/min的轉速離心13min,取上清液,加入氫氧化鈉調節溶液PH為10,過濾取濾液,加入濾液質量的40%的硅藻土,攪拌均勻,脫水,乾燥,即得改性木質素磺酸鈉。
所述的改性環糊精,是將環糊精、環氧樹脂和水按1∶0.6∶4.5的質量比混合,水浴加熱至90℃,磁力攪拌器攪拌30min後,再加入環糊精質量的0.35倍的膨潤土,攪拌1.2h後,降溫至8℃後,靜置25min,在800r/min的轉速下離心8min,取沉澱,清水洗滌,烘乾過40目篩即可。
所述的所述的改性膨潤土,是將膨潤土、4mol/L的氫氧化鈉、澱粉按1∶0.4∶0.3的質量比混合,得混合料,30KHz的頻率下超聲處理30min,再置於50℃,相對溼度為70℃的環境下,放置3h,加入混合料質量的2.5倍的鹽水,磁力攪拌器攪拌50min,濃縮,過濾,置於230℃下煅燒40min,冷卻,粉碎過20目篩。
所述尿素、磷酸脲,總氮量≥51.2%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷計,總磷量≥40%,所述的硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥45%。
所述的重金屬汙染土壤的修復肥料,其製備方法包括以下步驟:
(1)將煤矸石在168.5℃下煅燒1.5h,粉碎過40目篩,中藥渣粉碎過40目篩,與腐植酸鈉按配方量混合,在100次/min的振動篩上振動12min,得料1;
(2)將尿素、磷酸脲、硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀分別在其各自的熔點下進行熔融,分別噴霧乾燥,再將乾燥後的各原料按比例混合,在200KHz的頻率下超聲處理12min,得料2;
(3)將沼液、生長調節劑、微量元素提取液、改性木質素磺酸鈉、改性環糊精和改性膨潤土按配方原料混合,在0.08Mpa的壓力下,85℃恆溫水浴,磁力攪拌器攪拌40min,1600r/min的轉速下,離心7min,取沉澱,烘乾,得料3;
(4)將料1、料2和料3,在2MPa壓力下擠壓15min,在120次/min的振動頻率下,振動30min,裝入造粒機造粒後,烘乾,包裝即可。
實施例3
一種多功能的土壤修復肥料,由以下按重量份計的原理組成:尿素23kg、磷酸脲17.5kg、硫酸鉀18kg、氯化鉀15kg、碳酸鈉4kg、碳酸鉀4kg、中藥渣3kg、煤矸石2kg、腐植酸鈉3kg、沼液18kg、生長調節劑7kg、微量元素提取液5kg、改性木質素磺酸鈉5kg、改性環糊精8kg、改性膨潤土7kg。
所述的生長調節劑,是將淡竹葉、漏蘆、馬兜鈴、黃芪和熟地黃按1∶0.28∶0.35∶1.1∶0.9的質量比混合,粉碎,過30目篩,用28℃的水浸泡38min後,以1.3℃/min的速度將溫度升至105℃,煎煮38min,再以8℃/min的速度將溫度降至68℃,熬煮成含水量為28%的浸膏,再加入浸膏重量的0.63倍的三十烷醇,磁力攪拌器攪拌28min,烘乾,粉碎即可。
所述的微量元素提取液,是將小麥胚粉、苔菜和魔芋等質量混合,得混合料,烘乾至含水量為10%,粉碎過70目篩,加入混合料的2.8倍的酒石酸,浸提3.5h,再用70KHz的頻率下超聲處理18min,在4500r/min的轉速下離心13min,取上清液,再加入酒石酸浸泡沉澱,重複提取2次,將三次上清液合併,濃縮,即可。
所述的改性木質素磺酸鈉,將水和木質素磺酸鈉按1∶0.55的質量比混合,加熱,拌勻,得水溶液,加入水溶液質量的5%的硝酸鈉和13%的乙醇,回流28min,減壓回收乙醇,以2200r/min的轉速離心11min,取上清液,加入氫氧化鈉調節溶液PH為10,過濾取濾液,加入濾液質量的38%的硅藻土,攪拌均勻,脫水,乾燥,即得改性木質素磺酸鈉。
所述的改性環糊精,是將環糊精、環氧樹脂和水按1∶0.55∶4.3的質量比混合,水浴加熱至88℃,磁力攪拌器攪拌28min後,再加入環糊精質量的0.3倍的膨潤土,攪拌1.1h後,降溫至7℃後,靜置23min,在700r/min的轉速下離心8min,取沉澱,清水洗滌,烘乾過30目篩即可。
所述的所述的改性膨潤土,是將膨潤土、3.8mol/L的氫氧化鈉、澱粉按1∶0.38∶0.25的質量比混合,得混合料,28KHz的頻率下超聲處理28min,再置於48℃,相對溼度為68℃的環境下,放置2.5h,加入混合料質量的2.5倍的鹽水,磁力攪拌器攪拌45min,濃縮,過濾,置於215℃下煅燒38min,冷卻,粉碎過20目篩。
所述尿素、磷酸脲,總氮量≥51.2%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷計,總磷量≥40%,所述的硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥45%。
所述的重金屬汙染土壤的修復肥料,其製備方法包括以下步驟:
(1)將煤矸石在167.2℃下煅燒1.3h,粉碎過35目篩,中藥渣粉碎過30目篩,與腐植酸鈉按配方量混合,在95次/min的振動篩上振動10min,得料1;
(2)將尿素、磷酸脲、硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀分別在其各自的熔點下進行熔融,分別噴霧乾燥,再將乾燥後的各原料按比例混合,在190KHz的頻率下超聲處理11min,得料2;
(3)將沼液、生長調節劑、微量元素提取液、改性木質素磺酸鈉、改性環糊精和改性膨潤土按配方原料混合,在0.07Mpa的壓力下,85℃恆溫水浴,磁力攪拌器攪拌38min,1500r/min的轉速下,離心6min,取沉澱,烘乾,得料3;
(4)將料1、料2和料3,在1.8MPa壓力下擠壓13min,在110次/min的振動頻率下,振動28min,裝入造粒機造粒後,烘乾,包裝即可。
實施例4
一種多功能的土壤修復肥料,由以下按重量份計的原理組成:尿素20kg、磷酸脲19kg、硫酸鉀15kg、氯化鉀16kg、碳酸鈉3kg、碳酸鉀6kg、中藥渣2kg、煤矸石3kg、腐植酸鈉2kg、沼液19kg、生長調節劑5kg、微量元素提取液7kg、改性木質素磺酸鈉4kg、改性環糊精10kg、改性膨潤土5kg。
所述的生長調節劑,是將淡竹葉、漏蘆、馬兜鈴、黃芪和熟地黃按1∶0.25∶0.3∶1.2∶1.1的質量比混合,粉碎,過20目篩,用25℃的水浸泡40min後,以1.2℃/min的速度將溫度升至110℃,煎煮35min,再以9℃/min的速度將溫度降至65℃,熬煮成含水量為30%的浸膏,再加入浸膏重量的0.6倍的三十烷醇,磁力攪拌器攪拌25min,烘乾,粉碎即可。
所述的微量元素提取液,是將小麥胚粉、苔菜和魔芋等質量混合,得混合料,烘乾至含水量為12%,粉碎過60目篩,加入混合料的3倍的酒石酸,浸提3h,再用60KHz的頻率下超聲處理20min,在4000r/min的轉速下離心15min,取上清液,再加入酒石酸浸泡沉澱,重複提取2次,將三次上清液合併,濃縮,即可。
所述的改性木質素磺酸鈉,將水和木質素磺酸鈉按1∶0.6的質量比混合,加熱,拌勻,得水溶液,加入水溶液質量的4%的硝酸鈉和10%的乙醇,回流30min,減壓回收乙醇,以2000r/min的轉速離心9min,取上清液,加入氫氧化鈉調節溶液PH為10,過濾取濾液,加入濾液質量的40%的硅藻土,攪拌均勻,脫水,乾燥,即得改性木質素磺酸鈉。
所述的改性環糊精,是將環糊精、環氧樹脂和水按1∶0.5∶4.5的質量比混合,水浴加熱至85℃,磁力攪拌器攪拌30min後,再加入環糊精質量的0.25倍的膨潤土,攪拌1h後,降溫至8℃後,靜置25min,在600r/min的轉速下離心8min,取沉澱,清水洗滌,烘乾過20目篩即可。
所述的所述的改性膨潤土,是將膨潤土、4mol/L的氫氧化鈉、澱粉按1∶0.35∶0.2的質量比混合,得混合料,30KHz的頻率下超聲處理25min,再置於50℃,相對溼度為65℃的環境下,放置3h,加入混合料質量的2.5倍的鹽水,磁力攪拌器攪拌40min,濃縮,過濾,置於200℃下煅燒40min,冷卻,粉碎過20目篩。
所述尿素、磷酸脲,總氮量≥51.2%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷計,總磷量≥40%,所述的硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥45%。
所述的重金屬汙染土壤的修復肥料,其製備方法包括以下步驟:
(1)將煤矸石在168.5℃下煅燒1h,粉碎過30目篩,中藥渣粉碎過40目篩,與腐植酸鈉按配方量混合,在90次/min的振動篩上振動8min,得料1;
(2)將尿素、磷酸脲、硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀分別在其各自的熔點下進行熔融,分別噴霧乾燥,再將乾燥後的各原料按比例混合,在200KHz的頻率下超聲處理10min,得料2;
(3)將沼液、生長調節劑、微量元素提取液、改性木質素磺酸鈉、改性環糊精和改性膨潤土按配方原料混合,在0.08Mpa的壓力下,85℃恆溫水浴,磁力攪拌器攪拌35min,1600r/min的轉速下,離心5min,取沉澱,烘乾,得料3
(4)將料1、料2和料3,在1.5MPa壓力下擠壓15min,在100次/min的振動頻率下,振動30min,裝入造粒機造粒後,烘乾,包裝即可。
實施例5
一種多功能的土壤修復肥料,由以下按重量份計的原理組成:尿素25kg、磷酸脲19kg、硫酸鉀15kg、氯化鉀16kg、碳酸鈉3kg、碳酸鉀6kg、中藥渣5kg、煤矸石1kg、腐植酸鈉2kg、沼液19kg、生長調節劑5kg、微量元素提取液7kg、改性木質素磺酸鈉4kg、改性環糊精10kg、改性膨潤土5kg。
所述的生長調節劑,是將淡竹葉、漏蘆、馬兜鈴、黃芪和熟地黃按1∶0.3∶0.4∶1∶0.7的質量比混合,粉碎,過40目篩,用25℃的水浸泡40min後,以1.2℃/min的速度將溫度升至100℃,煎煮35min,再以9℃/min的速度將溫度降至65℃,熬煮成含水量為30%的浸膏,再加入浸膏重量的0.65倍的三十烷醇,磁力攪拌器攪拌25min,烘乾,粉碎即可。
所述的微量元素提取液,是將小麥胚粉、苔菜和魔芋等質量混合,得混合料,烘乾至含水量為8%,粉碎過60目篩,加入混合料的3倍的酒石酸,浸提4h,再用60KHz的頻率下超聲處理15min,在5000r/min的轉速下離心15min,取上清液,再加入酒石酸浸泡沉澱,重複提取2次,將三次上清液合併,濃縮,即可。
所述的改性木質素磺酸鈉,將水和木質素磺酸鈉按1∶0.6的質量比混合,加熱,拌勻,得水溶液,加入水溶液質量的4%的硝酸鈉和10%的乙醇,回流25min,減壓回收乙醇,以2500r/min的轉速離心13min,取上清液,加入氫氧化鈉調節溶液PH為10,過濾取濾液,加入濾液質量的35%的硅藻土,攪拌均勻,脫水,乾燥,即得改性木質素磺酸鈉。
所述的改性環糊精,是將環糊精、環氧樹脂和水按1∶0.6∶4的質量比混合,水浴加熱至85℃,磁力攪拌器攪拌30min後,再加入環糊精質量的0.25倍的膨潤土,攪拌1h後,降溫至8℃後,靜置25min,在800r/min的轉速下離心8min,取沉澱,清水洗滌,烘乾過20目篩即可。
所述的所述的改性膨潤土,是將膨潤土、4mol/L的氫氧化鈉、澱粉按1∶0.35∶0.2的質量比混合,得混合料,30KHz的頻率下超聲處理30min,再置於45℃,相對溼度為65℃的環境下,放置3h,加入混合料質量的2.5倍的鹽水,磁力攪拌器攪拌40min,濃縮,過濾,置於230℃下煅燒35min,冷卻,粉碎過20目篩。
所述尿素、磷酸脲,總氮量≥51.2%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷計,總磷量≥40%,所述的硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鉀,以氧化鉀計,總鉀量≥45%。
所述的重金屬汙染土壤的修復肥料,其製備方法包括以下步驟:
(1)將煤矸石在165.6℃下煅燒1.5h,粉碎過30目篩,中藥渣粉碎過40目篩,與腐植酸鈉按配方量混合,在90次/min的振動篩上振動8min,得料1;
(2)將尿素、磷酸脲、硫酸鉀、氯化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀分別在其各自的熔點下進行熔融,分別噴霧乾燥,再將乾燥後的各原料按比例混合,在180KHz的頻率下超聲處理10min,得料2;
(3)將沼液、生長調節劑、微量元素提取液、改性木質素磺酸鈉、改性環糊精和改性膨潤土按配方原料混合,在0.08Mpa的壓力下,85℃恆溫水浴,磁力攪拌器攪拌40min,1400r/min的轉速下,離心5min,取沉澱,烘乾,得料3;
(4)將料1、料2和料3,在1.5MPa壓力下擠壓10min,在120次/min的振動頻率下,振動25min,裝入造粒機造粒後,烘乾,包裝即可。
實驗例
為了進一步說明本發明的應用價值,發明人選取了6塊重金屬汙染的大豆試驗田,其中一塊在種植大豆期間使用普通肥料作為對照組,另5塊分別使用本發明實施例1~5的肥料作為實驗組,經檢測,6塊地的總鎘含量平均值為21.2mg/kg,總鉻含量平均值位1152.5mg/kg,鉛含量平均值在579.5mg/kg,種植期間對6塊土壤的總鎘、總鉻、鉛含量進行採樣分析,結合大豆產量進行統計,結果如表1所示,並對6塊產的對大豆的總鎘、總鉻、鉛含量進行測定,結果如表2所示:
表1
說明:本發明能有效降低土壤中金屬離子的活性,改變重金屬在土壤中的形態,將土壤中的重金屬從有效態變為土壤和/或作物難以吸收的無效態,減少作物對重金屬的吸收,從而達到修復土壤重金屬汙染的目的,以有效態轉變為無效態的轉變率為土壤修復的評判指標,本發明對土壤鎘金屬的轉化率達到98.5%以上,本發明對土壤鉻金屬的轉化率達到96.8%以上,本發明對土壤鉛金屬的轉化率達到93.3%以上,本發明的肥料不僅重金屬修復效果顯著,還具有豐富的營養,有效促進作物的生長,以大豆為例,畝產量相對於對照組,可增產8~11.2%,實現豐產和修復土壤重金屬的雙重效益。
表2
說明:本發明種植的大豆,其中的重金屬含量均已達到國家對大豆重金屬含量的要求的標準,總鎘含量≤0.2mg/kg,總鉻含量≤1.0mg/kg,鉛含量≤0.2mg/kg的標準,保證了大豆的食用安全性。