CN102674936B - 一种纳米碳型含硅水稻专用肥及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米碳型含硅水稻专用肥及其生产方法，涉及农作物配方专用肥技术领域。其以尿素400-500份、氯化钾260-400份、磷酸一铵100-220份、纳米碳1-5份、硅酸钠1-50份为原料，经尿素高温熔融、混料破碎筛分加热、混合搅拌、喷淋造粒、冷却、筛分、计量包装即得。本发明生产工艺独特，节能降耗，本发明专用肥养分全面、肥料均衡、肥料利用率高、环境污染少。

Description

一种纳米碳型含硅水稻专用肥及其生产方法

技术领域  

本发明涉及农作物专用肥技术领域，具体涉及一种纳米碳型含硅水稻专用肥及其生产方法。

背景技术  

水稻是我国的主要粮食作物，全国以稻米为主食的人口约占总人口的50%，建国后半个多世纪以来，我国水稻种植面积平均占谷物播种面积的26.6%，稻谷总产量占粮食总产量的43.6%，占全国商品粮的一半以上。因此，水稻生产在我国国民经济中具有极其重要的地位。

水稻作为典型的喜硅作物，素有“硅酸植物”之称，施用硅肥可使水稻抗虫、抗病、抗旱、抗倒伏、品质好、产量高。研究表明，硅对水稻的作用主要有：

①促进植株的表皮组织硅质化，增强对病害，尤其是稻瘟病的机械抵抗力。如硅供应不足，则组织软弱，同时易溶性氮和糖类相对增加，使病原菌易于繁殖；

②由于硅在植株表皮组织内沉淀，增加其机械强度，使稻叶宽厚挺硬开张角度小，弯曲度也小，减少叶片互相遮荫，增加通风透光，提高了群体的光合效率；

③硅酸能增加水稻根部对环境中低价铁、锰的氧化能力，促进根系生长，改善根的呼吸作用，从而也促进了根系对氮素的转化和收；

④促进植株磷素营养的转化。

土壤中虽含硅量较高，但其在土壤中以难溶化合物的形态被固定，不能被吸收利用，据专家表明，我国缺硅土壤占总耕地面积的50%-80%以上，因此水稻生产使用易溶解、易吸收的含硅肥料很有必要。

肥料作为水稻的“主要粮食” ，对水稻的产量和品质起着非常重要的作用。目前，用于水稻生产的各类复合（混）肥，存在着以下几个缺点：

①    肥料养分分布不均匀；

②    含量偏低、溶解性差；

③    肥料的利用率低；

④    一般不含对水稻生产非常重要的易吸收的硅元素。

发明内容  

本发明目的在于改进现有技术的缺点，提供一种纳米碳型含硅水稻专用肥及其生产方法。

本发明的技术方案如下：

本发明的纳米碳型含硅水稻专用肥，原料组分质量份如下：尿素400-500份、氯化钾260-400份、磷酸一铵100-220份、纳米碳1-5份、硅酸钠1-50份；

上述原料均为市售产品，其中：

尿素为小颗粒尿素，氮含量≥46.2%，粒径在0.85mm-2.80mm之间；

磷酸一铵为普通粉状磷酸一铵，养分为60%；

氯化钾为白色粉末，氧化钾含量为60%-62%；

纳米碳为粉末状；

硅酸钠为粉末状，二氧化硅含量大于60%；

上述原料除尿素外粒径均小于1mm。

本发明纳米碳型含硅水稻专用肥进一步优选的原料组分质量份如下：尿素407-460份、氯化钾290-380份、磷酸一铵160-200份、纳米碳2-3份、硅酸钠40-50份。

本发明纳米碳型含硅水稻专用肥最优选的原料组分质量份如下：尿素460份、氯化钾327份、磷酸一铵160份、纳米碳3份、硅酸钠50份。

本发明纳米碳型含硅水稻专用肥的生产方法如下：

①将原料尿素经过130℃-140℃高温熔融，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶混合槽内；

②将原料氯化钾、磷酸一铵、纳米碳、硅酸钠分别计量后，送入搅拌器中充分混合，混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到85-100℃，由斗式提升机提升到塔顶料仓；

③将步骤②中塔顶料仓中加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入步骤①中所述混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在100℃-120℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径12-20米高105-120米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45-65℃，即成为复合肥颗粒，再经冷却、筛分及防结块处理后，计量、包装即可。

本发明纳米碳型含硅水稻专用肥有以下优点：

1、混合料浆制备工艺独特，节能降耗

本发明在生产过程中无需添加水分、蒸汽及粘合物料来造粒，从而防止了因水分超标而结块，无“三废”排放，节能降耗。

2、养分全面，肥料均衡

本发明制备的水稻专用肥是在微观分子水平上，将尿素、氯化钾、磷酸一铵、纳米碳、硅酸钠等原料，融合成一个有机养分整体，通过各种养分之间的相互协同作用，形成均衡的稳定养分单元，保证了肥料营养成分的均衡与稳定。

3、提高肥料利用率，减少环境污染

本发明在制备水稻专用肥时添加了适量的纳米碳，其与其他养分相互作用，促使水稻富集养分和水分、减少氨挥发损失，提高水稻呼吸作用和光合作用，促进水稻根系的发达，达到增加肥效、提高肥料的利用率、减少环境污染的优良效果；

另外，本发明还添加硅酸钠，其与其他养分相互作用，可使水稻抗虫、抗病、抗旱、抗倒伏、品质好、产量高，同时本产品使用的原料含量高、水溶性好，且未加入降低肥料养分和溶解性的填充物，大幅度提高了养分含量和溶解性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限如此。

实施例1：制备纳米碳型含硅水稻专用肥

原料组分质量份如下：尿素407份、氯化钾（氧化钾含量为60%）380份、磷酸一铵160份、纳米碳3份、硅酸钠50份。

生产工艺如下：

1、将尿素经过135℃高温熔融，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，用泵送入塔顶混合器中；

2、将氯化钾、磷酸一铵、硅酸钠、纳米碳送入搅拌器中充分混合均匀，再经破碎筛分后，送入混料加热器加热至90℃，用斗式提机送至塔顶料仓；

3、将步骤2中塔顶料仓的热混料经螺旋计量称均匀计量后送入上述步骤1中所述混合器中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在100℃-120℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴；从喷头喷淋落下的小液滴在直径18米高115米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至55℃，即成为复合肥颗粒。再经冷却、筛分及防结块处理后计量包装即可。

得到的产品中含纳米碳和硅元素，其中氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别为20%、8%、23%，均为质量百分比。

实施例2：制备纳米碳型含硅水稻专用肥

原料组分质量份如下：尿素460份、氯化钾（氧化钾含量为62%）327份、磷酸一铵160份、纳米碳3份、硅酸钠50份。

生产工艺同实施实例1。

得到的产品中含纳米碳和硅元素，其中氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别为23%、8%、20%，均为质量百分比。

实施例3：制备纳米碳型含硅水稻专用肥

原料组分质量份如下：尿素457份、氯化钾（氧化钾含量为62%）290份、磷酸一铵200份、纳米碳3份、硅酸钠50份。

生产工艺同实施实例1。

得到的产品中含纳米碳和硅元素，其中氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别为23%、10%、18%，均为质量百分比。

对比例：普通51%复合肥 (23-8-20)，史丹利化肥股份有限公司生产销售， 其中氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别为23%、8%、20%，均为质量百分比。

对比例和实施例1-3应用效果如下：

供试品种为圣稻15号，为麦茬稻，试验地位于山东省临沭县史丹利肥效试验基地，土壤为中等肥力。肥料施用所有处理均为750kg/hm，分基肥和追肥，施肥基追比为3：2，基肥施用450kg/hm，在水稻插秧前撒施然后耕翻入地，追肥施用300kg/hm。

其增产效果见下表：

实验结果表明，实施例1-3相较于不添加硅酸钠和纳米碳的对比例不仅穗粒数、结实率、千粒重增加，增产效果明显，品质也有不同程度的提升，主要表现在苗势增强，叶色深绿，提高分蘖率，增强作物抗逆性等。其中，实施例2增产效果最为明显，达到13.6%。

Claims (1)

1.一种纳米碳型含硅水稻专用肥，其特征在于原料组分质量份如下：尿素460份、氯化钾327份、磷酸一铵160份、纳米碳3份、硅酸钠50份；

上述原料均为市售产品，其中：

所述尿素为小颗粒尿素，氮含量≥46.2%，粒径在0.85mm-2.80mm之间；

所述磷酸一铵为普通粉状磷酸一铵，养分为60%；

所述氯化钾为白色粉末，氧化钾含量为60%-62%；

所述纳米碳为粉末状；

所述硅酸钠为粉末状，二氧化硅含量大于60%；

上述原料除尿素外粒径均小于1mm；

所述纳米碳型含硅水稻专用肥的生产方法如下：

①将原料尿素经过130℃-140℃高温熔融，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶混合槽内；

②将原料氯化钾、磷酸一铵、纳米碳、硅酸钠分别计量后，送入搅拌器中充分混合，混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到85-100℃，由斗式提升机提升到塔顶料仓；

③将步骤②中塔顶料仓中加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入步骤①中所述混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在100℃-120℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径12-20米高105-120米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45-65℃，即成为复合肥颗粒，再经冷却、筛分及防结块处理后，计量、包装即可。