一種炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于肥料的工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]包膜肥料又稱包衣肥料、薄膜肥料。用半透性或不透性薄膜物質(zhì)包裹速效性化肥顆粒而成的肥料。成膜物質(zhì)有塑料、樹脂、石蠟、聚乙烯和元素硫等，包膜的目的是使包膜肥料在施入土壤后里面的速效養(yǎng)分緩慢地釋放出來，以延長肥效。釋放速率決定于包膜種類、厚度、粒徑、肥料溶解性、土壤溫度、土壤含水量以及土壤微生物活性等。適用于經(jīng)濟價值高、生育期長、需肥量大但又不便分次施肥的作物，以及養(yǎng)分易于淋失的溫高、多雨地區(qū)或灌溉地區(qū)，尤其是在質(zhì)地輕的砂性土壤上。
[0003]本公司生產(chǎn)的肥料的包膜劑大多由兩部分制成，一部分是石粉類基料，另一部分是粘結(jié)劑，可能加入一些造孔劑，如有機造孔劑淀粉、瓊脂、明膠粉、海藻酸鈉等，還有無機造孔劑如尿素、氯化銨、碳酸氫鈉等，受熱分解后留下多孔型表面，透氣、流通，便于釋放內(nèi)部養(yǎng)分。
[0004]石粉類基料大多由蛭石粉、石灰石粉、水泥、石膏粉、石灰粉、淀粉、石英石粉等，作用是提供穩(wěn)定的支架，保證內(nèi)部松散結(jié)構(gòu)，有利于肥料裂解后發(fā)散更均勻，不至于結(jié)團現(xiàn)象，另外可以防止肥料受潮結(jié)塊，不利于施肥，除以上以外，石粉大多是一種含鈣鎂等元素的綜合無機混合物，還具有改善土質(zhì)，防止土壤板結(jié)的作用。
[0005]另一類的是粘結(jié)劑，主要是樹脂單體聚合部分和油類、表面活性劑和石粉組成的乳劑部分復(fù)配而成，這里用的是樹脂類單體苯乙烯溶液，先是利用稀釋后的乙醇溶解，然后加入交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯交聯(lián)聚合在一起，注意的是苯乙烯單體不宜長時間暴露在空氣中；第二部是混合十二烷基硫酸鈉、茶樹油、葡萄糖酸鋅和水，將油與水通過表面活性物質(zhì)十二烷基硫酸鈉包裹形成油水共聚物的同時將葡萄糖酸鋅摻加其中，制成乳劑，與前述的稀薄聚合溶液進行復(fù)配，最后制成具有粘結(jié)效果的粘結(jié)劑，其特點是近乎無污染，粘結(jié)效果好，適當控釋濃度和包膜厚度可調(diào)節(jié)肥料在土壤中的釋放快慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:棉桃殼20~30、椰子殼25~40、棕櫚樹木肩15~30、lmol/L鹽酸溶液5~9、石英砂6~10、石灰石粉7~12、粘土 20~25、亞硫酸氫鈉10~15、腐植酸鉀10~13、尿素15~20、硫酸鉀15~18、磷酸鎂5~8、粘結(jié)劑4~5和適量的水；
所述粘結(jié)劑由以下重量份的原料制成:1，4-丁二醇1~3、苯乙烯8~12、乙二醇二甲基丙烯酸酯1~3、乙醇5~8、十二烷基硫酸鈉2~4、茶樹油10~12、葡萄糖酸鋅15~20和適量的水；制備方法是:(I)在攪拌器中，將乙醇加入到8~10倍的水中稀釋，然后在轉(zhuǎn)速300~500r/min條件下依次加入苯乙稀和乙二醇二甲基丙稀酸醋，攪拌10~15min進行聚合；(2)在反應(yīng)缸中，混合十二烷基硫酸鈉、茶樹油和葡萄糖酸鋅，兌入2~3倍其總重量份的水，攪拌發(fā)散20~30min成乳劑；(3)混合(I) (2)所得產(chǎn)物，同時加入1，4_ 丁二醇，在200~400r/min條件下攪拌30~50min復(fù)配后即得。
[0007]一種炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
(1)將棉桃殼、椰子殼和棕櫚樹木肩混合加4~6倍的水浸泡8~10h，加入石英砂后研磨30~40min成勻漿，離心后去除底層石英砂，將剩余沉淀烘干得粉劑；
(2)將(I)所述粉劑密封條件下放入炭化爐中，溫度600~700°C進行加熱炭化5~8h，冷卻至室溫后得炭化產(chǎn)物，用lmol/L的鹽酸溶液兌3~5倍的水振蕩洗滌2~3h，過濾后用再用清水洗滌2~3遍至中性；
(3)混合粉碎成粉劑的亞硫酸氫鈉、腐植酸鉀、尿素、硫酸鉀和磷酸鎂，先加入(2)所述的炭化產(chǎn)物攪拌15~25min，再將粘土作為底料加入，機械翻滾攪拌10~15min，期間加水調(diào)整含水量30~40%，于圓盤造粒機造粒，粒徑4~5mm ；
(4)混合石灰石粉、粘結(jié)劑及其它剩余成分，加3~5倍其重量份的水，攪拌發(fā)散30~40min至乳狀勾楽，均勾噴灑至預(yù)熱80~90°C的(3)所述顆粒表面，最后烘干即可。
[0008]本發(fā)明的有益效果:利用植物干枯后的秸桿為原料，經(jīng)炭化制成活性炭，與化學(xué)無機養(yǎng)料混合，起到緩釋的效果，本發(fā)明在此基礎(chǔ)上進行提升，選用椰殼、棉桃殼等富含木質(zhì)素的原料，原因是炭化后的植物秸桿其活性炭的主要來源是木質(zhì)部分，炭化完成后用低濃度的鹽酸溶液洗滌掉生物燃油及其它灰質(zhì)性的雜質(zhì)，露出表面納米級的微孔，先是與粉碎的晶體無機養(yǎng)料混合，然后加入土壤改料劑作為底料，最后包膜即可，生產(chǎn)工藝簡單，原料易得，成本低廉。
【具體實施方式】
[0009]實施例1:
一種炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料，其特征在于，由以下重量份(Kg)的原料制成:棉桃殼25、椰子殼30、棕櫚樹木肩20、lmol/L鹽酸溶液7、石英砂8、石灰石粉10、粘土 21、亞硫酸氫鈉15、腐植酸鉀12、尿素18、硫酸鉀16、磷酸鎂6、粘結(jié)劑4和適量的水；
所述粘結(jié)劑由以下重量份的原料制成:1，4- 丁二醇3、苯乙烯10、乙二醇二甲基丙烯酸酯2、乙醇7、十二烷基硫酸鈉2、茶樹油12、葡萄糖酸鋅18和適量的水；制備方法是:(I)在攪拌器中，將乙醇加入到8~10倍的水中稀釋，然后在轉(zhuǎn)速300~500r/min條件下依次加入苯乙烯和乙二醇二甲基丙烯酸酯，攪拌10~15min進行聚合；(2)在反應(yīng)缸中，混合十二烷基硫酸鈉、茶樹油和葡萄糖酸鋅，兌入2~3倍其總重量份的水，攪拌發(fā)散20~30min成乳劑；(3)混合(I) (2)所得產(chǎn)物，同時加入1，4- 丁二醇，在200~400r/min條件下攪拌30~50min復(fù)配后即得。
[0010]一種炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
(1)將棉桃殼、椰子殼和棕櫚樹木肩混合加4~6倍的水浸泡8~10h，加入石英砂后研磨30~40min成勻漿，離心后去除底層石英砂，將剩余沉淀烘干得粉劑；
(2)將(I)所述粉劑密封條件下放入炭化爐中，溫度600~700°C進行加熱炭化5~8h，冷卻至室溫后得炭化產(chǎn)物，用lmol/L的鹽酸溶液兌3~5倍的水振蕩洗滌2~3h，過濾后用再用清水洗滌2~3遍至中性； (3)混合粉碎成粉劑的亞硫酸氫鈉、腐植酸鉀、尿素、硫酸鉀和磷酸鎂，先加入(2)所述的炭化產(chǎn)物攪拌15~25min，再將粘土作為底料加入，機械翻滾攪拌10~15min，期間加水調(diào)整含水量30~40%，于圓盤造粒機造粒，粒徑4~5mm ；
(4)混合石灰石粉、粘結(jié)劑及其它剩余成分，加3~5倍其重量份的水，攪拌發(fā)散30~40min至乳狀勾楽，均勾噴灑至預(yù)熱80~90°C的(3)所述顆粒表面，最后烘干即可。
[0011]將本發(fā)明的炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料用于種植普通農(nóng)作物實驗，選擇5畝種植基地，施用本發(fā)明的肥料，作為實驗組，對照組的5畝基地按常規(guī)種植要求施常規(guī)肥料，其它條件相同，實驗證明，實驗組種植的農(nóng)作物再達到同等農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的情況下，大大減少肥料使用量，同時原料易得，原料成本比較低，節(jié)省勞力，保護環(huán)境，土壤有機膠質(zhì)含量明顯提升，同比經(jīng)濟提高22.5%。
【主權(quán)項】
1.一種炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:棉桃殼20~30、椰子殼25~40、棕櫚樹木肩15~30、lmol/L鹽酸溶液5~9、石英砂6~10、石灰石粉7~12、粘土 20~25、亞硫酸氫鈉10~15、腐植酸鉀10~13、尿素15~20、硫酸鉀15~18、磷酸鎂5~8、粘結(jié)劑4~5和適量的水； 所述粘結(jié)劑由以下重量份的原料制成:1，4-丁二醇1~3、苯乙烯8~12、乙二醇二甲基丙烯酸酯1~3、乙醇5~8、十二烷基硫酸鈉2~4、茶樹油10~12、葡萄糖酸鋅15~20和適量的水；制備方法是:(I)在攪拌器中，將乙醇加入到8~10倍的水中稀釋，然后在轉(zhuǎn)速300~500r/min條件下依次加入苯乙稀和乙二醇二甲基丙稀酸醋，攪拌10~15min進行聚合；(2)在反應(yīng)缸中，混合十二烷基硫酸鈉、茶樹油和葡萄糖酸鋅，兌入2~3倍其總重量份的水，攪拌發(fā)散20~30min成乳劑；(3)混合(I) (2)所得產(chǎn)物，同時加入I, 4- 丁 二醇，在200~400r/min條件下攪拌30~50min復(fù)配后即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟: (1)將棉桃殼、椰子殼和棕櫚樹木肩混合加4~6倍的水浸泡8~10h，加入石英砂后研磨30~40min成勻漿，離心后去除底層石英砂，將剩余沉淀烘干得粉劑； (2)將(I)所述粉劑密封條件下放入炭化爐中，溫度600~700°C進行加熱炭化5~8h，冷卻至室溫后得炭化產(chǎn)物，用lmol/L的鹽酸溶液兌3~5倍的水振蕩洗滌2~3h，過濾后用再用清水洗滌2~3遍至中性； (3)混合粉碎成粉劑的亞硫酸氫鈉、腐植酸鉀、尿素、硫酸鉀和磷酸鎂，先加入(2)所述的炭化產(chǎn)物攪拌15~25min，再將粘土作為底料加入，機械翻滾攪拌10~15min，期間加水調(diào)整含水量30~40%，于圓盤造粒機造粒，粒徑4~5mm ； (4)混合石灰石粉、粘結(jié)劑及其它剩余成分，加3~5倍其重量份的水，攪拌發(fā)散30~40min至乳狀勾楽，均勾噴灑至預(yù)熱80~90°C的(3)所述顆粒表面，最后烘干即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種炭化高木質(zhì)素無機緩釋肥料及其制備方法，由以下重量份原料制成：棉桃殼20~30、椰子殼25~40、棕櫚樹木屑15~30、1mol/L鹽酸溶液5~9、石英砂6~10、石灰石粉7~12、粘土20~25、亞硫酸氫鈉10~15、腐植酸鉀10~13、尿素15~20、硫酸鉀15~18、磷酸鎂5~8、粘結(jié)劑4~5和適量水；本發(fā)明選用椰殼、棉桃殼等富含木質(zhì)素的原料，炭化后的植物秸稈活性炭的主要來源是木質(zhì)部分，炭化完成后用低濃度的鹽酸溶液洗滌掉生物燃油及其它灰質(zhì)性的雜質(zhì)，露出表面納米級的微孔，先是與粉碎的晶體無機養(yǎng)料混合，然后加入土壤改料劑作為底料，最后包膜即可，生產(chǎn)工藝簡單，原料易得，成本低廉。
【IPC分類】C05G3-04
【公開號】CN104860780
【申請?zhí)枴緾N201510222475
【發(fā)明人】張彤彤, 陳永山, 江啟斌
【申請人】馬鞍山科邦生態(tài)肥有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月5日