CN105085081B - 一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法 - Google Patents
一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法，属于缓控释肥料领域。该缓控释肥料由缓释颗粒与包膜剂组成。缓释颗粒由硝酸钾、改性钾长石、黏土组成，包膜剂由包膜剂由油茶多酚、丙烯酰胺、过硫酸钾、异氰酸酯等组成。将丙烯酰胺、过硫酸钾、油茶多酚混合，升高温度反应一段时间后，冷却至室温，加入甲苯二异氰酸酯即得包膜剂。将颗粒肥料放入转鼓包膜机中，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂，通风干燥，冷却，过筛，密封包装，即得缓控释肥料。本发明所提供的包膜剂具有成本低廉，绿色环保，制备方法简单，设备投资少，易于工业化生产的优点。制备的包膜缓控释肥料的缓释性能好，加工工艺简单，可以用于花卉、果蔬、经济林等作物。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法，属于缓控释肥料技术领域。
背景技术
钾肥是三大元素之一，在农业中扮演重要角色，在植物体内含钾仅次于氮。钾在植物生长发育过程中，起着非常重要的作用。我国为农业大国，钾肥需求量大，但我国是个缺钾的国家，钾矿资源贫乏，且开采技术受到限制，我国目前钾肥大量靠国外进口。钾肥属于速溶性肥料，在土壤中容易发生淋溶、挥发，极易流失，不仅利用率低，而且施用量大，造成了钾肥资源的大量浪费。
缓控释肥料具有减少施肥次数，提高肥料利用率，降低农林业生产成本的优点，包膜型钾肥主要是将钾肥造粒后，在其外层包裹一层膜，当膜层溶解或降解后，钾肥就缓慢释放，提供作物所需。目前常用的包膜材料有聚烯烃、乙烯与乙酸乙烯酯共聚物、醇酸树脂、硫粉，壳聚糖、聚乙烯醇、腰果酚醛树脂等。随着石油资源的减少，价格不断上升，利用合成聚合物包膜肥料存在价格昂贵的问题。这些方法普遍存在缓控释效果较差、生产工艺复杂，生产成本过高等缺陷。
发明内容
针对现有缓控释肥料包膜材料和生产工艺的存在的问题，本发明的目的是提供一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法。本发明的缓控释肥料是由颗粒肥料与生产工艺简单，生产成本低的包膜剂组成。
为实现本发明的目的采用的技术方案如下：
1、包膜剂的制备
组分
油茶多酚 30～45重量份
过硫酸钾 2.5～3.5重量份
丙烯酰胺 20～25重量份
水 120～160重量份
异氰酸酯 15～20重量份。
制备步骤
将过硫酸钾、丙烯酰胺加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，加热到36～42℃反应1. 5～2.5 h；用硫酸调节pH=4之后，加入油茶多酚，升高温度到70～90℃反应0.5～2h，冷却至室温；加入异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂备用。
所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种。
2、肥料颗粒的制备
组分
硝酸钾 50～60重量份
改性钾长石 30～40重量份
黏土 10重量份；
制备步骤
将硝酸钾、改性钾长石、黏土按上述重量份比例混合后，压成条状，放进造粒机中造粒，粒径范围为4～7mm。
所述的改性钾长石是指：将粉碎到100 目的钾长石精粉与质量分数为80% 的NaOH溶液按重量份比为1:5的比例混合，待搅拌均匀后，在反应温度为180℃的常压条件下反应90min。
3、缓控释肥料制备：
将颗粒肥料放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，通风干燥，冷却，过筛，密封包装，即得本发明所述的缓控释肥料。
上述包膜剂与肥料颗粒的使用量重量份比例为1.25～1.5：20。
本发明所提供的包膜剂具有成本低廉，绿色环保，制备方法简单，设备投资少，易于工业化生产的优点，可以制备不同缓释期的包膜肥料。制备的包膜缓控释肥料的缓释性能好，加工工艺简单，可以用于花卉、果蔬、经济林等作物。
具体实施方式
实施例1
1、包膜剂的制备
组分
油茶多酚 3.5kg
过硫酸钾 0.27 kg
丙烯酰胺 2.25kg
水 12.5kg
异氰酸酯 1.8kg；
制备步骤
将过硫酸钾、丙烯酰胺加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，加热到36℃反应1.5 h，用硫酸调节pH=4之后，加入油茶多酚，升高温度到80℃反应1.5 h，冷却至室温；加入异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂，备用。
2、肥料颗粒的制备
组分
硝酸钾 55kg
改性钾长石 35 kg
黏土 10kg；
制备步骤
将硝酸钾、改性钾长石、黏土按上述重量份比例混合后，压成条状，放进造粒机中造粒，粒径范围为7mm。
3、缓控释肥料制备：
将100 kg 颗粒肥料放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂7.5kg，通风干燥，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为180天的缓控释肥料。
实施例2
1、包膜剂的制备
组分
油茶多酚 4.5kg
过硫酸钾 0.25 kg
丙烯酰胺 2.5kg
水 16kg
二苯基甲烷二异氰酸酯 1.5kg；
制备步骤
将过硫酸钾、丙烯酰胺加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，加热到42℃反应2.5 h，用硫酸调节pH=4之后，加入油茶多酚，升高温度到90℃反应0.5 h，冷却至室温；加入二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂，备用。
2、肥料颗粒的制备
组分
硝酸钾 60kg
改性钾长石 30 kg
黏土 10kg；
制备步骤
将硝酸钾、改性钾长石、黏土按上述重量份比例混合后，压成条状，放进造粒机中造粒，粒径范围为6～7mm。
3、缓控释肥料制备：
将100 kg 颗粒肥料放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂6.25kg，通风干燥，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为165天的缓控释肥料。
实施例3
1、包膜剂的制备
组分
油茶多酚 3.5kg
过硫酸钾 0.27 kg
丙烯酰胺 2.0kg
水 12kg
异氰酸酯 1.8kg；
制备步骤
将过硫酸钾、丙烯酰胺加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，加热到38℃反应2.5 h，用硫酸调节pH=4之后，加入油茶多酚，升高温度到70℃反应2h，冷却至室温；加入异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂，备用。
2、肥料颗粒的制备
组分
硝酸钾 55kg
改性钾长石 30 kg
黏土 10kg；
制备步骤
将硝酸钾、改性钾长石、黏土按上述重量份比例混合后，压成条状，放进造粒机中造粒，粒径范围为4～6mm。
3、缓控释肥料制备：
将100 kg 颗粒肥料放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂7kg，通风干燥，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为87～178天的缓控释肥料。
实施例4
1、包膜剂的制备
组分
油茶多酚 4.5kg
过硫酸钾 0.35 kg
丙烯酰胺 2.5kg
水 12kg
多亚甲基多苯基异氰酸酯 1.2kg；
制备步骤
将过硫酸钾、丙烯酰胺加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，加热到38℃反应1.5 h，用硫酸调节pH=4之后，加入油茶多酚，升高温度到80℃反应1.5h，冷却至室温；加入多亚甲基多苯基异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂，备用。
2、肥料颗粒的制备
组分
硝酸钾 60kg
改性钾长石 40 kg
黏土 10kg；
制备步骤
将硝酸钾、改性钾长石、黏土按上述重量份比例混合后，压成条状，放进造粒机中造粒，粒径范围为5～6mm。
3、缓控释肥料制备：
将100 kg 颗粒肥料放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂7.5kg，通风干燥，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为95～178天的缓控释肥料。
Claims (5)
1.一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法，其特征是：
1）包膜剂的制备
组分
油茶多酚 30～45重量份
过硫酸钾 2.5～3.5重量份
丙烯酰胺 20～25重量份
水 120～160重量份
异氰酸酯 15～20重量份；
制备步骤
将过硫酸钾、丙烯酰胺加入反应釜中，加入水进行反应1. 5～2.5 h；用硫酸调节pH=4之后，加入油茶多酚，升高温度继续反应，反应结束后冷却至室温；加入异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂备用；
2）肥料颗粒的制备
组分
硝酸钾 50～60重量份
钾长石 30～40重量份
黏土 10重量份；
制备步骤
将硝酸钾、钾长石、黏土按上述重量份比例混合后，压成条状，放进造粒机中造粒，粒径范围为4～7mm；
3）缓控释肥料制备：
将颗粒肥料放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，通风干燥，冷却，过筛，密封包装得缓控释肥料；
所述的缓控释肥料制备中，包膜剂与肥料颗粒的使用量重量份比例为1.25～1.5：20。
2.根据权利要求1所述的一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法，其特征是所述的将过硫酸钾、丙烯酰胺加入反应釜中加入水反应时，反应温度36～42℃，反应时间1. 5～2.5h。
3.根据权利要求1所述的一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法，其特征是所述的升高温度继续反应是指温度升高到70～90℃，反应时间0.5～2h。
4.根据权利要求1所述的一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法，其特征是所述的钾长石是指：将粉碎到100 目的钾长石精粉与质量分数为80% 的NaOH 溶液按重量份比为1:5的比例混合，待搅拌均匀后，在反应温度为180℃的常压条件下反应90min。
5.根据权利要求1所述的一种利用钾长石制备缓控释肥料的方法，其特征是所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种。
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