CN104829303A - 一种粗制炭化甘蔗渣肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粗制炭化甘蔗渣肥料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：甘蔗渣30~50、小麦秸秆8~15、白云石粉5~10、碳酸氢钠1~2、泥炭土20~30、腐烂树叶10~15、1mol/L的盐酸溶液10~15、硝酸钾15~20、碳酸氢铵14~18、钙镁磷肥15~18、硝酸铵钙7~9、尿素10~14、交联剂4~5和适量的水；突出的两点优势在于炭化颗粒的处理和包膜剂的选择，炭化颗粒选用纤维素量高的甘蔗渣为材料，高温密封炭化，用稀盐酸浸泡洗涤得到多孔的活性炭结构，再与粉剂的化学肥料混合更加紧密，缓释效果更好，最后的石粉制成的包膜剂可以提供结构框架，加入的碳酸氢钠受热后分解留下微孔，有利吸水裂解。

Description

一种粗制炭化甘蔗渣肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料的工艺技术领域，具体涉及到一种粗制炭化甘蔗渣肥料及其制备方法。

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

一种粗制炭化甘蔗渣肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：甘蔗渣30~50、小麦秸秆8~15、白云石粉5~10、碳酸氢钠1~2、泥炭土20~30、腐烂树叶10~15、1mol/L的盐酸溶液10~15、硝酸钾15~20、碳酸氢铵14~18、钙镁磷肥15~18、硝酸铵钙7~9、尿素10~14、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。

一种粗制炭化甘蔗渣肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将甘蔗渣与小麦秸秆混合加4~7倍的水浸泡8~10h，球磨30~40min成匀浆，离心后将沉淀烘干得粉剂；

（2）将（1）所述粉剂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，用1mol/L的盐酸溶液浸泡洗去灰烬，然后用水洗涤2~3遍至中性；

（3）混合粉碎成粉剂的硫酸钾、磷矿粉、氧化钾、腐殖酸和尿素，先加入（2）所述的炭化产物搅拌15~25min，再将泥炭土和腐烂树叶作为底料加入，机械翻滚10~15min，期间加水调整含水量30~40％，于圆盘造粒机造粒，粒径3~4mm；

（4）混合白云石粉、碳酸氢钠、交联剂及其它剩余成分，加3~5倍其重量份的水，搅拌发散30~40min至乳状匀浆，均匀喷洒至预热80~90℃的（3）所述颗粒表面，最后烘干即可。

本发明的有益效果：本发明突出的两点优势在于炭化颗粒的处理和包膜剂的选择，在炭化颗粒方面选用纤维素量高的甘蔗渣为材料，高温密封炭化，再用稀盐酸浸泡洗涤得到更加多孔的活性炭结构，再与粉剂的化学肥料混合，使得其混合更加紧密，缓释效果更好，最后的石粉制成的包膜剂可以提供结构框架外，加入的碳酸氢钠受热后分解留下微孔，有利吸水裂解。

具体实施方式

实施例1：

一种粗制炭化甘蔗渣肥料，其特征在于，由以下重量份（Kg）的原料制成：甘蔗渣40、小麦秸秆10、白云石粉7、碳酸氢钠1、泥炭土20、腐烂树叶15、1mol/L的盐酸溶液15、硝酸钾15、碳酸氢铵15、钙镁磷肥16、硝酸铵钙8、尿素12、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7、十二烷基硫酸钠4、工业蓖麻油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。

一种粗制炭化甘蔗渣肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将甘蔗渣与小麦秸秆混合加4~7倍的水浸泡8~10h，球磨30~40min成匀浆，离心后将沉淀烘干得粉剂；

（2）将（1）所述粉剂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，用1mol/L的盐酸溶液浸泡洗去灰烬，然后用水洗涤2~3遍至中性；

（3）混合粉碎成粉剂的硫酸钾、磷矿粉、氧化钾、腐殖酸和尿素，先加入（2）所述的炭化产物搅拌15~25min，再将泥炭土和腐烂树叶作为底料加入，机械翻滚10~15min，期间加水调整含水量30~40％，于圆盘造粒机造粒，粒径3~4mm；

（4）混合白云石粉、碳酸氢钠、交联剂及其它剩余成分，加3~5倍其重量份的水，搅拌发散30~40min至乳状匀浆，均匀喷洒至预热80~90℃的（3）所述颗粒表面，最后烘干即可。

将本发明的粗制炭化甘蔗渣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23.4％。

Claims (2)

1.一种粗制炭化甘蔗渣肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：甘蔗渣30~50、小麦秸秆8~15、白云石粉5~10、碳酸氢钠1~2、泥炭土20~30、腐烂树叶10~15、1mol/L的盐酸溶液10~15、硝酸钾15~20、碳酸氢铵14~18、钙镁磷肥15~18、硝酸铵钙7~9、尿素10~14、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所述一种粗制炭化甘蔗渣肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将甘蔗渣与小麦秸秆混合加4~7倍的水浸泡8~10h，球磨30~40min成匀浆，离心后将沉淀烘干得粉剂；

（2）将（1）所述粉剂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，用1mol/L的盐酸溶液浸泡洗去灰烬，然后用水洗涤2~3遍至中性；

（3）混合粉碎成粉剂的硫酸钾、磷矿粉、氧化钾、腐殖酸和尿素，先加入（2）所述的炭化产物搅拌15~25min，再将泥炭土和腐烂树叶作为底料加入，机械翻滚10~15min，期间加水调整含水量30~40％，于圆盘造粒机造粒，粒径3~4mm；

（4）混合白云石粉、碳酸氢钠、交联剂及其它剩余成分，加3~5倍其重量份的水，搅拌发散30~40min至乳状匀浆，均匀喷洒至预热80~90℃的（3）所述颗粒表面，最后烘干即可。