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      一種玉米秸稈肥料的制備方法

      文檔序號(hào):9701717閱讀:832來(lái)源:國(guó)知局
      一種玉米秸稈肥料的制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種玉米秸桿肥料的制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]我國(guó)以占世界9%的耕地養(yǎng)活了占世界22 %的人口,其中化肥對(duì)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)約為50%,功不可沒(méi)。我國(guó)是世界上最大的化肥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),化肥年產(chǎn)量約占全球的30 %,消費(fèi)量占全球的35 %。傳統(tǒng)化肥養(yǎng)分釋放速度快,肥料中的大部分養(yǎng)分容易被淋溶、揮發(fā)、固定,利用率低。研究表明,我國(guó)化肥當(dāng)季利用率平均約為30%。
      [0003]緩釋肥料生產(chǎn)技術(shù)為解決化肥利用率低和化肥污染問(wèn)題開(kāi)辟了新的思路。保水緩釋肥料是未來(lái)肥料發(fā)展的重要方向之一,是緩釋技術(shù)與高吸水性(SAR)功能上復(fù)合統(tǒng)一的產(chǎn)物。研究和開(kāi)發(fā)具有保水功能、養(yǎng)分可緩慢釋放的保水緩釋肥料,對(duì)于旱地占3/4的中國(guó)農(nóng)業(yè)尤具重要意義。高吸水性是一種迅速發(fā)展且極有前途的新穎高分子吸水材料。因其具有優(yōu)異的吸水、保水以及作為緩釋肥料的載體可以抑制氮磷流失等性能,現(xiàn)已被應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)土壤改良。
      [0004]反相懸浮聚合法是近年來(lái)較引人注目的一個(gè)獨(dú)特的聚合新工藝,它以油相溶劑為分散介質(zhì),將水溶性單體在強(qiáng)攪拌下分散成懸浮相液滴,將引發(fā)劑溶解在水相液滴中進(jìn)行聚合,它具有聚合過(guò)程穩(wěn)定,產(chǎn)物不易生成塊狀凝膠,后處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。反相懸浮法的聚合溫度通常在50?80°C之間,基于發(fā)展低碳環(huán)保的綠色生產(chǎn)工藝的初衷,研究出在常溫下就能進(jìn)行反相懸浮聚合反應(yīng)的工藝過(guò)程是發(fā)展所趨。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種玉米秸桿肥料的制備方法,以解決無(wú)法在常溫下利用玉米秸桿制備高吸水性肥料的問(wèn)題。
      [0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種玉米秸桿肥料的制備方法,包括以下步驟:
      [0007]步驟(1),將玉米秸桿粉碎處理后,在60?80°C下處理1?2小時(shí),過(guò)90?120目篩,獲得玉米秸桿粉末;
      [0008]步驟(2),步驟(1)獲得的玉米秸桿粉末加入濃度5?8wt%的氨水,浸泡72小時(shí),抽濾,水清洗,烘干,烘干后的玉米秸桿粉末,加入濃度為0.3mol/L的硝酸溶液煮沸15min,抽濾、沖洗、烘干;
      [0009]步驟(3),冷水浴及攪拌條件下向反應(yīng)器依次加入濃度36wt%過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52wt %亞硫酸鈉溶液及中和度為50 %?70 %的丙烯酸溶液,丙烯酰胺,聚乙二醇雙丙烯酸酯,尿素,玉米秸桿粉末,所述濃度36wt %過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52wt %亞硫酸鈉溶液的總質(zhì)量:中和度為50%?80%的丙烯酸溶液:丙烯酰胺:聚乙二醇雙丙烯酸酯:尿素:玉米秸桿粉末的質(zhì)量比為1: 28?30:0.1?2:0.05?0.1: 5?20: 60?80,丙烯酰胺配制成為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35?40 %的丙烯酰胺溶液加入;然后加水至所需體積,獲得單體相;
      [0010]步驟(4),向反應(yīng)器中加入司盤-60,通氮條件下,緩慢加入步驟3所配好的單體相,隨后加Ak2S03靜置20min,提高轉(zhuǎn)速后反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后抽濾得珠狀凝膠,42?48°C下真空干燥3?6h后得粉狀玉米秸桿肥料;
      [0011]所述步驟(3)制備的單體相總質(zhì)量:司盤-60為l:0.05?0.08;K2S208質(zhì)量與司盤-60的質(zhì)量比例為0.2:0.5?0.8。
      [0012]本發(fā)明如上所述的玉米秸桿肥料的制備方法,進(jìn)一步,所述丙烯酸溶液的濃度為15 ?20%。
      [0013]本發(fā)明如上所述的玉米秸桿肥料的制備方法,進(jìn)一步,所述濃度36wt%過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52wt %亞硫酸鈉溶液的總質(zhì)量:中和度為50 %?80 %的丙烯酸溶液:丙烯酰胺:聚乙二醇雙丙烯酸酯:尿素:玉米秸桿粉末的質(zhì)量比為1:29:1.0.8:10:30。
      [0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:利用玉米秸桿基高吸水性肥料常溫制備方法,吸水倍率300g/g?450g/g,尿素含量可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)尿素具有緩釋作用,能夠用于改良土壤,改善作物生長(zhǎng)環(huán)境,適于農(nóng)業(yè)推廣應(yīng)用并可減少土壤水分的流失和滲漏,充分利用水資源,調(diào)節(jié)土壤中水含量的平衡,經(jīng)過(guò)一定的使用期后,可以被微生物降解,化作植物需要的有機(jī)肥,不對(duì)環(huán)境造成污染。
      [0015]本發(fā)明在制備玉米秸桿基高吸水性肥料的過(guò)程中,選用N,N’_亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑,制備的具有優(yōu)良的吸水性能。
      [0016]本發(fā)明所制備的肥料具有良好的吸水、保水及對(duì)尿素的緩釋性能,能夠用于改良土壤,改善作物生長(zhǎng)環(huán)境,一舉多得,適于農(nóng)業(yè)推廣應(yīng)用。
      【具體實(shí)施方式】
      [0017]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
      [0018]實(shí)施例1
      [0019]玉米秸桿肥料的制備方法,包括以下步驟:
      [0020]步驟(1),將玉米秸桿粉碎處理后,在80°C下處理1小時(shí),過(guò)90?120目篩,獲得玉米稻桿粉末;
      [0021]步驟(2),步驟(1)獲得的玉米秸桿粉末加入濃度5wt%的氨水,浸泡72小時(shí),抽濾,水清洗,烘干,烘干后的玉米秸桿粉末,加入濃度為0.3mol/L的硝酸溶液煮沸15min,抽濾、沖洗、烘干;
      [0022]步驟(3),冷水浴及攪拌條件下向反應(yīng)器依次加入濃度36wt%過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52wt %亞硫酸鈉溶液及中和度為50 % %的丙烯酸溶液,丙烯酰胺,聚乙二醇雙丙烯酸酯,尿素,玉米秸桿粉末,所述濃度36wt %過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52wt %亞硫酸鈉溶液的總質(zhì)量:中和度為50%的丙烯酸溶液:丙烯酰胺:聚乙二醇雙丙烯酸酯:尿素:玉米秸桿粉末的質(zhì)量比為1:30:2:0.05?0.1:20:80,丙烯酰胺配制成為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的丙烯酰胺溶液加入;然后加水至所需體積,獲得單體相;
      [0023]步驟(4),向反應(yīng)器中加入司盤-60,通氮條件下,緩慢加入步驟3所配好的單體相,隨后加Ak2S03靜置20min,提高轉(zhuǎn)速后反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后抽濾得珠狀凝膠,48°C下真空干燥6h后得粉狀玉米秸桿肥料;
      [0024]所述步驟(3)制備的單體相總質(zhì)量:司盤-60為1:0.08;K2S208質(zhì)量與司盤-60的質(zhì)量比例為0.2:0.8,單位為g
      [0025]實(shí)施例制備的玉米秸桿肥料吸水倍率300.6g/g。
      [0026]實(shí)施例2
      [0027]玉米秸桿肥料的制備方法,包括以下步驟:
      [0028]步驟(1),將玉米秸桿粉碎處理后,在80°C下處理2小時(shí),過(guò)120目篩,獲得玉米秸桿粉末;
      [0029]步驟(2),步驟(1)獲得的玉米秸桿粉末加入濃度8wt%的氨水,浸泡72小時(shí),抽濾,水清洗,烘干,烘干后的玉米秸桿粉末,加入濃度為0.3mol/L的硝酸溶液煮沸15min,抽濾、沖洗、烘干;
      [0030]步驟(3),冷水浴及攪拌條件下向反應(yīng)器依次加入濃度36wt%過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52wt%亞硫酸鈉溶液及中和度為70%的丙烯酸溶液,丙烯酰胺,聚乙二醇雙丙烯酸酯,尿素,玉米秸桿粉末,所述濃度36wt %過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52wt %亞硫酸鈉溶液的總質(zhì)量:中和度為50 %?80 %的丙烯酸溶液:丙烯酰胺:聚乙二醇雙丙烯酸酯:尿素:玉米秸桿粉末的質(zhì)量比為1:29:1.0.8:10:30,丙烯酰胺配制成為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35?40%的丙烯酰胺溶液加入;然后加水至所需體積,獲得單體相;
      [0031]步驟(4),向反應(yīng)器中加入司盤-60,通氮條件下,緩慢加入步驟3所配好的單體相,隨后加Ak2S03靜置20min,提高轉(zhuǎn)速后反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后抽濾得珠狀凝膠,48°C下真空干燥6h后得粉狀玉米秸桿肥料;
      [0032]所述步驟(3)制備的單體相總質(zhì)量:司盤-60為1:0.08;K2S208質(zhì)量與司盤-60的質(zhì)量比例為0.2:0.8。
      [0033]實(shí)施例2制備的玉米秸桿肥料吸水倍率450.9g/g;
      [0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種玉米秸桿肥料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟(1 ),將玉米秸桿粉碎處理后,在60?80°C下處理1?2小時(shí),過(guò)90?120目篩,獲得玉米秸桿粉末; 步驟(2),步驟(1)獲得的玉米秸桿粉末加入濃度5?8wt%的氨水,浸泡72小時(shí),抽濾,水清洗,烘干,烘干后的玉米秸桿粉末,加入濃度為0.3mol/L的硝酸溶液煮沸15min,抽濾、沖洗、烘干; 步驟(3),冷水浴及攪拌條件下向反應(yīng)器依次加入濃度36wt%過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52的%亞硫酸鈉溶液及中和度為50 %?70 %的丙烯酸溶液,丙烯酰胺,聚乙二醇雙丙烯酸酯,尿素,玉米秸桿粉末,所述濃度36wt%過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52wt%亞硫酸鈉溶液的總質(zhì)量:中和度為50 %?80 %的丙烯酸溶液:丙烯酰胺:聚乙二醇雙丙烯酸酯:尿素:玉米秸桿粉末的質(zhì)量比為1: 28?30: 0.1?2:0.05?0.1: 5?20: 60?80,丙烯酰胺配制成為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35?40%的丙烯酰胺溶液加入;然后加水至所需體積,獲得單體相; 步驟(4),向反應(yīng)器中加入司盤-60,通氮條件下,緩慢加入步驟3所配好的單體相,隨后加入k2S03靜置20min,提高轉(zhuǎn)速后反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后抽濾得珠狀凝膠,42?48°C下真空干燥3?6h后得粉狀玉米秸桿肥料; 所述步驟(3)制備的單體相總質(zhì)量:司盤-60質(zhì)量為l:0.05?0.08;K2S208質(zhì)量與司盤-60的質(zhì)量比例為0.2:0.5?0.8。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米秸桿肥料的制備方法,其特征在于,所述丙烯酸溶液的質(zhì)量濃度為15?20%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米秸桿肥料的制備方法,其特征在于,所述濃度36wt%過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52^%亞硫酸鈉溶液的總質(zhì)量:中和度為50%?80%的丙烯酸溶液:丙烯酰胺:聚乙二醇雙丙烯酸酯:尿素:玉米秸桿粉末的質(zhì)量比為1:29: 1.0.8:10:30o
      【專利摘要】本發(fā)明涉及一種玉米秸稈肥料的制備方法,包括以下步驟:制備玉米秸稈粉末;冷水浴及攪拌條件下向反應(yīng)器依次加入濃度36wt%過(guò)硫酸鉀溶液和濃度52wt%亞硫酸鈉溶液及中和度為50%~70%的丙烯酸溶液,丙烯酰胺,聚乙二醇雙丙烯酸酯,尿素,玉米秸稈粉末,然后加水至所需體積,獲得單體相;向反應(yīng)器中加入司盤-60,通氮條件下,緩慢加入步驟3所配好的單體相,隨后加入k2SO3靜置20min,提高轉(zhuǎn)速后反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后抽濾得珠狀凝膠,42~48℃下真空干燥3~6h后得粉狀玉米秸稈肥料。本發(fā)明方法在常溫下制備玉米秸稈基高吸水性肥料,在室溫下進(jìn)行,反應(yīng)條件溫和、節(jié)能、環(huán)保,所制備的肥料不但吸水保水性好、緩釋效果強(qiáng),而且制備工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。
      【IPC分類】C05G3/00, C05G3/04
      【公開(kāi)號(hào)】CN105461485
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510958053
      【發(fā)明人】張洪衛(wèi)
      【申請(qǐng)人】重慶富地寶科技有限責(zé)任公司
      【公開(kāi)日】2016年4月6日
      【申請(qǐng)日】2015年12月19日
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