CN104829298A - 一种废纸炭化制成的吸附肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废纸炭化制成的吸附肥料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：废纸100~140、1mol/L氢氧化钠溶液20~30、高岭土15~25、石灰石粉7~10、氯化镁10~15、尿素15~22、磷酸氢钙7~9、硫酸钾12~16、氯化铵14~18、交联剂4~5和适量的水；充分发挥了废物重利用的原则，将生活中的废旧纸屑、废报纸等先粉碎成渣，再加入水及稀氢氧化钠，进行浸泡解离，然后经球磨、搅拌、离心过后，表层的絮状物基本为木材的肉质部分，后期用于肥料底料作为有机胶质，有粘结土壤的功效，底层的颗粒基本为纤维残渣，用于炭化制成粗制炭化产物，先与营养元素接触，充分混合，起到缓释营养成分的功效。

Description

一种废纸炭化制成的吸附肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料的工艺技术领域，具体涉及到一种废纸炭化制成的吸附肥料及其制备方法。

背景技术

农民为了抢抓农时，不得不焚烧秸秆，焚烧秸秆污染已经影响到中国农业和国民经济的可持续发展，成为严重的社会经济问题和交通事故的隐患。秸秆炭化是将秸秆经烘干或晒干、粉碎，然后在制炭设备中，经干燥、干馏、冷却等工序，将松散的秸秆制成木炭的过程。由于干馏是秸秆炭化的核心工艺，所以也有人用秸秆干馏代指秸秆炭化，通过秸秆炭化生产的木炭可称为秸秆木炭或秸秆炭。由于秸秆炭化与传统的木炭烧制法不同，它以机械加工为主要手段，因而秸秆木炭又被称为机制秸秆木炭或机制木炭。由于秸秆炭化拓展了木炭生产的原料来源，所以有人把以秸秆、木材等生物质为原料通过机械干馏而制取的木炭统称为生物质木炭，简称为生物炭。

活性炭是一种具有特殊微晶结构、发达的纳米级微孔、比表面积高达1000m^2H/g以上的优良吸附和催化剂，已被各领域广泛应用。

复合肥料可以提供植物生长的绝大部分养料，以N、P、K为基本三大要素混合石粉或有机发酵产物为基本底料生产而成，广泛用于各种农作物的栽培，必不可少，而随着农业越来越趋向于产业化，肥料滥用及不合理的使用，不仅污染环境，更造成不必要的资源浪费，有违可持续发展的理念。

本发明的肥料要做到合理施用，成为具有一定缓释效果的肥料必不可少，肥料泼洒至农作物表面，随受潮后缓慢裂解，释放里面的作用营养元素，包膜有利于肥料裂解的速度，不至于立马粉碎造成流失现象，同时掺杂石粉的包膜剂可防止肥料间因受潮而结块，同时内部的炭化秸秆得到的活性炭具有吸附营养元素的能力，不至于随水流流失过快，节省肥料，提高利用率，同时利用秸秆为原料，不仅缓解能源危机，更保护环境。

发明内容

一种废纸炭化制成的吸附肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：废纸100~140、1mol/L氢氧化钠溶液20~30、高岭土15~25、石灰石粉7~10、氯化镁10~15、尿素15~22、磷酸氢钙7~9、硫酸钾12~16、氯化铵14~18、交联剂4~5和适量的水；

所述的交联剂由以下重量份的原料制成：丙烯酰胺8~10、二甲基丙烯酸乙二醇酯2~3、甘油2~4、石灰石10~15、乙醇5~8、十二烷基硫酸钠2~4、工业蓖麻油12~16和适量的水；制备方法是：（1）将乙醇加5~8倍的水稀释，用于搅拌溶解二甲基丙烯酸乙二醇酯；（2）将石灰石磨制成200~250目筛的粉末，加入甘油、十二烷基硫酸钠、工业蓖麻油及3倍左右总重量份的水，搅拌发散20~30min成均匀的乳剂；（3）将（1）所述溶液混合丙烯酰胺加入至（2）所述的乳剂中，搅拌发散30~40min，保温70~90℃备用。

一种废纸炭化制成的吸附肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）先将废纸经初步粉碎成渣，然后加2~3倍的水和1mol/L氢氧化钠溶液浸泡8~10h，球磨30~40min成匀浆，离心后去除上清，得下层沉淀并分为底层颗粒部分和表层絮状部分；

（2）将（1）所述底层颗粒部分烘干得粉剂，在密封条件下放入炭化炉中，温度 600~700℃进行加热炭化5~8h，冷却至室温后得炭化产物；

（3）混合粉碎成粉剂的氯化镁、尿素、磷酸氢钙、硫酸钾和氯化铵，加入（2）所述的炭化产物，翻滚搅拌15~25min混匀；

（4）将（1）所述的絮状部分混合高岭土、石灰石粉、交联剂及其它剩余成分，加入至（3）所述混合物料中，继续翻滚搅拌20min左右，最后调整含水量35％左右，于圆盘制粒机造成3~5mm粒径的颗粒即可。

本发明的有益效果：本发明充分发挥了废物重利用的原则，将生活中的废旧纸屑、废报纸、废旧书刊等先粉碎成渣，再加入水及稀氢氧化钠，进行浸泡解离，然后经球磨、搅拌、离心过后，分为表层的絮状物和底层颗粒状物，表层的絮状物基本为木材的肉质部分，后期用于肥料底料作为有机胶质，有粘结土壤的功效，底层的颗粒基本为纤维残渣，用于炭化制成粗制炭化产物，先与营养元素接触，充分混合，起到缓释营养成分的功效。

具体实施方式

实施例1：

一种废纸炭化制成的吸附肥料，其特征在于，由以下重量份（Kg）的原料制成：废纸120、1mol/L氢氧化钠溶液20、高岭土20、石灰石粉8、氯化镁15、尿素20、磷酸氢钙7、硫酸钾12、氯化铵16、交联剂4和适量的水；

所述的交联剂由以下重量份的原料制成：丙烯酰胺10、二甲基丙烯酸乙二醇酯2、甘油3、石灰石13、乙醇6、十二烷基硫酸钠4、工业蓖麻油15和适量的水；制备方法是：（1）将乙醇加5~8倍的水稀释，用于搅拌溶解二甲基丙烯酸乙二醇酯；（2）将石灰石磨制成200~250目筛的粉末，加入甘油、十二烷基硫酸钠、工业蓖麻油及3倍左右总重量份的水，搅拌发散20~30min成均匀的乳剂；（3）将（1）所述溶液混合丙烯酰胺加入至（2）所述的乳剂中，搅拌发散30~40min，保温70~90℃备用。

一种废纸炭化制成的吸附肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）先将废纸经初步粉碎成渣，然后加2~3倍的水和1mol/L氢氧化钠溶液浸泡8~10h，球磨30~40min成匀浆，离心后去除上清，得下层沉淀并分为底层颗粒部分和表层絮状部分；

（2）将（1）所述底层颗粒部分烘干得粉剂，在密封条件下放入炭化炉中，温度 600~700℃进行加热炭化5~8h，冷却至室温后得炭化产物；

（3）混合粉碎成粉剂的氯化镁、尿素、磷酸氢钙、硫酸钾和氯化铵，加入（2）所述的炭化产物，翻滚搅拌15~25min混匀；

（4）将（1）所述的絮状部分混合高岭土、石灰石粉、交联剂及其它剩余成分，加入至（3）所述混合物料中，继续翻滚搅拌20min左右，最后调整含水量35％左右，于圆盘制粒机造成3~5mm粒径的颗粒即可。

将本发明的废纸炭化制成的吸附肥料用于种植普通农作物实验，选择5亩种植基地，施用本发明的肥料，作为实验组，对照组的5亩基地按常规种植要求施常规肥料，其它条件相同，实验证明，实验组种植的农作物再达到同等农产品产量的情况下，大大减少肥料使用量，同时原料易得，原料成本比较低，节省劳力，保护环境，同比经济提高20.3％。

Claims (2)

1.一种废纸炭化制成的吸附肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：废纸100~140、1mol/L氢氧化钠溶液20~30、高岭土15~25、石灰石粉7~10、氯化镁10~15、尿素15~22、磷酸氢钙7~9、硫酸钾12~16、氯化铵14~18、交联剂4~5和适量的水；

所述的交联剂由以下重量份的原料制成：丙烯酰胺8~10、二甲基丙烯酸乙二醇酯2~3、甘油2~4、石灰石10~15、乙醇5~8、十二烷基硫酸钠2~4、工业蓖麻油12~16和适量的水；制备方法是：（1）将乙醇加5~8倍的水稀释，用于搅拌溶解二甲基丙烯酸乙二醇酯；（2）将石灰石磨制成200~250目筛的粉末，加入甘油、十二烷基硫酸钠、工业蓖麻油及3倍左右总重量份的水，搅拌发散20~30min成均匀的乳剂；（3）将（1）所述溶液混合丙烯酰胺加入至（2）所述的乳剂中，搅拌发散30~40min，保温70~90℃备用。

2.根据权利要求1所述一种废纸炭化制成的吸附肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）先将废纸经初步粉碎成渣，然后加2~3倍的水和1mol/L氢氧化钠溶液浸泡8~10h，球磨30~40min成匀浆，离心后去除上清，得下层沉淀并分为底层颗粒部分和表层絮状部分；

（2）将（1）所述底层颗粒部分烘干得粉剂，在密封条件下放入炭化炉中，温度 600~700℃进行加热炭化5~8h，冷却至室温后得炭化产物；

（3）混合粉碎成粉剂的氯化镁、尿素、磷酸氢钙、硫酸钾和氯化铵，加入（2）所述的炭化产物，翻滚搅拌15~25min混匀；

（4）将（1）所述的絮状部分混合高岭土、石灰石粉、交联剂及其它剩余成分，加入至（3）所述混合物料中，继续翻滚搅拌20min左右，最后调整含水量35％左右，于圆盘制粒机造成3~5mm粒径的颗粒即可。