一種磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，本發(fā)明的特點為：利用磷質(zhì)材料、鎂質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、氨水等反應(yīng)生成不溶于水但溶于酸的MgNH4PO4·xH2O和CaNH4PO4·xH2O，酸雨中含有微量的硫酸根離子、硝酸根離子等酸根離子，這些微量的酸根離子可緩慢溶解MgNH4PO4·xH2O和CaNH4PO4·xH2O，同時溶蝕包覆在粒料內(nèi)部的農(nóng)作物廢棄物顆粒，長期時間內(nèi)為植物生長提供可吸收的N、P、K、Ca、Mg、C、H等多種營養(yǎng)元素，而且消耗了酸雨中的有害離子，為農(nóng)作物廢棄物的可循環(huán)利用提供了有益途徑。
【專利說明】一種磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物、植被土的肥料生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]植被土是城市交通景觀以及公路邊坡綠化必須的材料，對于城市交通景觀綠化帶，澆水、施肥等人工維護等容易實現(xiàn)，對于遠離市區(qū)的交通綠化帶和公路邊坡綠化植被，人工撒播化肥等維護十分困難，而且常用化肥基本都是快速見效肥，短期效果明顯，但有效期短，一段時間后，未被植物吸收的化肥分解揮發(fā)，失去功效，而且施肥量難以控制準確，施肥量不足，植被會因營養(yǎng)不足而影響正常生長，施肥過量，同樣影響植被生長并造成植被土板結(jié)硬化，而且雨水季節(jié)，部分化肥會隨雨水流失，對水環(huán)境有不利影響，甚至，陡峭的巖石邊坡植被的人工施肥不具有可操作性?？傊?，人工撒播化肥的方法不能長期穩(wěn)定的供給植被生長。研發(fā)新型的緩釋肥料，在播種草籽時一同混入植被土中，在一定的外部條件下緩慢釋放有效成份，且肥料摻量很高時也不會對植物有不利影響，這對減少邊坡綠化植被維護工作具有重要的實際意義。鄭慶云在發(fā)明專利(申請?zhí)?01010122557.4)中涉及了磷酸鹽緩釋肥及制備方法，該發(fā)明采用P205、K2O, CaO、MgO、Fe2O3等氧化物經(jīng)900°C~1200°C熔融、研磨后，得到緩釋型肥料。該專利所涉及的肥料具有緩釋功能。如果在室溫條件采用簡易方法制備緩釋肥料，在工業(yè)化生產(chǎn)方面則更有可行性。
[0003]植物生長所需的大量元素有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等，制備緩釋肥料時，需盡可能涵蓋上述元素，同時做到綠色環(huán)保。
[0004]我國是農(nóng)業(yè)大國 ，農(nóng)村每年產(chǎn)生大量的農(nóng)作物廢棄物(如稻殼、稻草、玉米秸、花生殼等)，除少部分生于生產(chǎn)清潔能源和飼料外，其余大部分沒有得到充分利用。田間焚燒農(nóng)作物廢棄物已造成大量空氣污染事件，甚至引發(fā)交通事故。將農(nóng)作物廢棄物田間堆放、自然腐爛的作法，會引起地表水污染。農(nóng)作物廢棄物具有植物生長所需的元素，是很好的有機肥料，將農(nóng)作物簡單加工后用于肥料，可以變廢為寶，有利環(huán)境。
[0005]粉煤灰是熱電廠的副產(chǎn)物，粉煤灰中含Ca、K、P、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等元素，可作為土壤的被給肥源，粉煤灰還有改良粘土、鹽堿土的作用，另外，粉煤灰可以疏松土壤，增加土壤孔隙率，從而提高土壤的保水能力。將粉煤灰作為緩釋肥料的組份，是廢物利用的可行途徑之一，有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0006]磷酸氨鎂與磷酸氨鈣不溶于水，但溶于酸，且有較好的粘結(jié)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提出一種充分利用常用化工原料、工業(yè)副產(chǎn)物、農(nóng)作物廢棄物的酸雨溶蝕型綠化植被土用磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法。
[0008]本發(fā)明包括以下步驟:
I)將顆粒狀農(nóng)作物廢棄物用水浸泡30分鐘后，濾去多余水，取得浸泡后的農(nóng)作物廢棄
物；2)將鎂質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料和粉煤灰混合均勻形成混合干粉；
3)將混合干粉和浸泡后的農(nóng)作物廢棄物混合，在攪拌條件下，噴撒由氨水和磷質(zhì)材料組成的混合溶液，取得粒料；
4)將粒料制干。
[0009]本發(fā)明具有以下特點:
①本發(fā)明所制備的緩釋肥料主要成份為磷酸氨鈣和磷酸氨鎂，磷酸氨鈣和磷酸氨鎂在自然條件下，以固體形式存在，不揮發(fā)，不易流失，不改變土壤PH值，不影響環(huán)境。
[0010]②磷酸氨鈣和磷酸氨鎂不溶于水，但溶于酸，酸雨中溶有微量的硫酸根離子、硝酸根離子，可以將固體的磷酸氨鈣和磷酸氨鎂緩慢溶解，即可長期時間內(nèi)為植物生長提供肥料，又可消耗酸雨 中的有害離子，調(diào)整酸雨pH值，對環(huán)境有利。
[0011]③利用工業(yè)副產(chǎn)物粉煤灰作為填料，除廢物利用外，粉煤灰中含有植物生長所需的鉀、磷等植物生長所需的元素，是土壤的補給肥源，且可提高土壤保肥水能力、改良土壤。
[0012]④使用農(nóng)作物廢棄物顆粒作為長效緩釋肥粒料的載體，粒料粒徑易控制，從而控制肥料的緩釋速度，且農(nóng)作物廢棄物自身為有機肥料，在不溶性磷酸鹽的包覆狀態(tài)下，接觸酸雨后緩慢腐爛，為植物提供有機肥料，同時也為農(nóng)作物廢棄物的開發(fā)利用開拓新的途徑。
[0013]⑤肥料在酸雨作用下緩慢溶蝕，即能滿足植物生的長期營養(yǎng)需要，又不會流失，不會污染環(huán)境。
[0014]本發(fā)明利用磷質(zhì)材料、鎂質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、氨水等反應(yīng)生成不溶于水但溶于酸的MgNH4PO4.xH20和CaNH4PO4.χΗ20,酸雨中含有微量的硫酸根尚子、硝酸根尚子等酸根尚子，這些微量的酸根離子可緩慢溶解MgNH4PO4.XH2O和CaNH4PO4.χΗ20,同時溶蝕包覆在粒料內(nèi)部的農(nóng)作物廢棄物顆粒，長期時間內(nèi)為植物生長提供可吸收的N、P、K、Ca、Mg、C、H等多種營養(yǎng)元素，而且消耗了酸雨中的有害離子，為農(nóng)作物廢棄物的可循環(huán)利用提供了有益途徑。
[0015]另外，本發(fā)明在所述步驟3)中以噴霧的方式加入由水和減水劑組成的混合液，該操作可以根據(jù)緩釋肥料成球狀態(tài)控制噴霧量，這有利于控制粒料粒徑。
[0016]所述磷質(zhì)材料、鎂質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、氨水、粉煤灰和農(nóng)作物廢棄物顆粒的混合質(zhì)量比為1: 0.4~0.96: 0.57~1.02: I~1.2: I~3: 0.1~0.3。該材料組成范圍下，緩釋肥生成反應(yīng)速度適中，主要原材料利用率高。
[0017]所述磷質(zhì)材料為H3PO4或NH4H2PO415這兩種材料來源廣泛，價格低，是制備磷酸氨鹽的必備材料。
[0018]所述鎂質(zhì)材料為Mg(0H)2、MgCO3> MgCl2或由天然鎂礦石經(jīng)600°C~700°C燒制得到的活性輕燒MgO。上述鎂質(zhì)材料在我國分布廣、價格低廉。
[0019]所述鈣質(zhì)材料為CaOXa(OH)2或CaC03。這三種材料皆為常見建筑材料，原材料來源廣、生產(chǎn)制備成本低。
[0020]所述農(nóng)作物廢棄物顆粒為花生殼、稻殼、稻殼粉、玉米芯粉、米糠、粉碎稻草、粉碎玉米秸桿顆粒中的至少任意一種。
[0021]所述粉煤灰為作為混凝土摻和料用的I級、II級或III級粉煤灰。粉煤灰是工業(yè)副產(chǎn)物，粉煤灰中含有大量營養(yǎng)元素，而且粉煤灰具有疏松土壤和保水功能，在土壤中有利于植物生長。
[0022]所述減水劑為聚羧酸減水劑，所述水與減水劑的質(zhì)量比為100~1600: I。聚羧酸減水劑減水率高、保坍性好，有利于制備強度更高的緩釋肥粒料、從而使肥料緩釋時間更長，而且高保坍性也使肥料成球時間更長，可以更好的控制制備過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1酸雨溶蝕型綠化植被土用磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的照片。
【具體實施方式】
[0024]一、制備方法:
實施實例I①原材料:磷質(zhì)材料、鎂質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、氨水由天津科密歐化學試劑有限公司生產(chǎn)；活性輕燒Mg0，325目粉末，由天然鎂礦石經(jīng)600°C~700°C輕燒制得，由遼寧海城世京旗揚實業(yè)有限公司生產(chǎn)；作為混凝土摻和料用的I級、II級或III級粉煤灰，由南京共創(chuàng)防腐保溫有限公司生產(chǎn)；花生殼、稻殼、稻殼粉、玉米芯粉、米糠、粉碎稻草、粉碎玉米秸桿顆粒等農(nóng)作物廢棄物由江蘇省農(nóng)村地區(qū)產(chǎn)；減水劑聚羧酸，含固量50%，減水率30%以上，蘇州西卡集團生產(chǎn)。
[0025]②按照下列質(zhì)量份稱取原料:
1kg H3PO4,0.36 kg NH3.H2O, 0.30 kg Mg (OH)2,0.29 kg CaO, 2 kg 粉煤灰，0.3 kg 稻殼，0.004 kg 減水劑，1.18 kg 水。
[0026]③制備工藝:
(a)按比例稱量好各原材料；(b)將農(nóng)作物廢棄物顆粒用自來水浸泡30分鐘后，濾掉多余水，取得浸泡后的農(nóng)作物廢棄物；(C)將水和減水劑混合均勻并注入噴霧器中；(d)將鎂質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、粉煤灰干粉材料混合均勻；(e)將浸泡過的農(nóng)作物廢棄物顆粒與粉體材料混合均勻；(f)將氨水與磷質(zhì)材料混合均勻，注入另一噴霧器中；(g)邊攪拌邊將氨水與磷質(zhì)材料的溶液噴撒至粉體材料中，制成粒料；(h)視粒料成球情況邊攪拌邊噴撒水和減水劑的混合液；(i)粒料平鋪，自然晾干。
[0027]實施實例2
按照下列質(zhì)量稱取原料:
I kg H3PO4,0.36 kg NH3.H20,0.20 kg 活性輕燒 MgO，0.38 kg Ca (OH)2, 2 kg 粉煤灰，
0.3 kg稻殼粉,0.004 kg聚羧酸，1.18 kg水。
[0028]制備同實施例1。
[0029]實施實例3
按照下列質(zhì)量稱取原料:
I kg H3PO4,0.36 kg NH3.H2O, 0.43 kg MgCO3,0.51 kg CaCO3, 2 kg 粉煤灰，0.2 kg 花生殼，0.004 kg聚羧酸，1.29 kg水。
[0030]制備同實施例1。
[0031]實施實例4
按照下列質(zhì)量稱取原料:
I kg H3PO4,0.36 kg NH3.Η20,0.48 kg MgCl2,0.29 kg CaO, 3 kg 粉煤灰，0.2 kg 粉碎稻草顆粒，0.005 kg聚羧酸,1.54 kg水。
[0032]制備同實施例1。[0033]實施實例5
②按照下列質(zhì)量稱取原料:
I kg H3PO4,0.36 kg NH3.Η20,0.20 kg MgO, C0.38 kg a (OH)2, 2 kg 粉煤灰，0.1 kg 粉碎玉米稻桿顆粒,0.004 kg減水劑，1.18 kg水。
[0034]制備同實施例1。 [0035]實施實例6
按照下列質(zhì)量稱取原料:
I kg NH4H2PO4,0.25 kg Mg (OH)2,0.32 kg Ca(OH)2,1.5 kg 粉煤灰，0.2 kg 玉米芯粉，
0.003 kg 聚羧酸，1.07 kg 水。
[0036]制備方法:(a)按比例稱量好各原材料；(b)將農(nóng)作物廢棄物顆粒用自來水浸泡半小時，濾掉多余水；(c)將水和減水劑混合均勻并注入噴霧器中；(d)將磷質(zhì)材料、鎂質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、粉煤灰干粉材料混合均勻；(e)將浸泡過的農(nóng)作物廢棄物顆粒與粉體材料混合均勻；(f)視粒料成球情況邊攪拌邊噴撒水和減水劑的混合液；(g)粒料平鋪，自然晾干。
[0037]二、產(chǎn)品應(yīng)用及效果:
將以上六種不同的長效緩釋肥粒料分別施用于不同環(huán)境的公路綠化帶、邊坡綠化植被土中，通過對比試驗，分別進行分析，結(jié)果表明:本發(fā)明制成的長效緩釋肥粒料可利用雨水中的硫酸根離子、硝酸根離子等酸根離子，緩慢溶解粒料中的不溶性MgNH4PO4.XH2O和CaNH4PO4.XH2O 等，
可見，本發(fā)明緩慢腐蝕包覆在粒料中的農(nóng)作物廢棄物，長期時間內(nèi)為植物生長提供可吸收的氮、磷、鉀、鈣、鎂等多種元素，消耗酸雨中的有害離子，同時又將農(nóng)作物廢棄物有益利用，對環(huán)境有利。
【權(quán)利要求】
1.一種磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將顆粒狀農(nóng)作物廢棄物用水浸泡后，濾去多余水，取得浸泡后的農(nóng)作物廢棄物； 2)將鎂質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料和粉煤灰混合均勻形成混合干粉； 3)將混合干粉和浸泡后的農(nóng)作物廢棄物混合，在攪拌條件下，噴撒由氨水和磷質(zhì)材料組成的混合溶液，取得粒料； 4)將粒料制干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述步驟3)中以噴霧的方式加入由水和減水劑組成的混合液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述磷質(zhì)材料、鎂質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、氨水、粉煤灰和農(nóng)作物廢棄物顆粒的混合質(zhì)量比為1: 0.4~0.96: 0.57 ~1.02: I ~1.2: I ~3: 0.1 ~0.3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述磷質(zhì)材料為 H3PO4 或 NH4H2PO4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述鎂質(zhì)材料為Mg(OH)2、MgCO3、MgCl2或由天然鎂礦石經(jīng)600°C~700°C燒制得到的活性輕燒MgO。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述鈣質(zhì)材料為 CaO、Ca (OH) 2 或 CaCO3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述農(nóng)作物廢棄物顆粒為花生殼、稻殼、稻殼粉、玉米芯粉、米糠、粉碎稻草、粉碎玉米秸桿顆粒中的至少任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述粉煤灰為作為混凝土摻和料用的I級、II級或III級粉煤灰。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述磷酸氨鹽長效緩釋肥粒料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述減水劑為聚羧酸減水劑，所述水與減水劑的質(zhì)量比為100~1600: I。
【文檔編號】C05G3/00GK103922860SQ201410183520
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】張鳴, 陳令坤, 肖鵬, 康愛紅, 吳正光 申請人:揚州大學