CN105237165A - 一种可生物降解化肥防结块剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了本发明涉及一种可生物降解化肥防结块剂的制备方法，属于化肥防结块剂制备技术领域。本发明化肥防结块剂是通过选取经清洗、干燥后的玉米秸秆，碾磨成颗粒，与硫酸铵溶液进行酸洗，过滤后加入氢氧化钠调节pH值，过滤得半纤维素水解液备用；将明胶和去离子水混合，再加入甘露多糖水溶液和聚乙烯醇溶液混合、加热、保温，后与甘油和半纤维素水解液缓慢混合均匀，在一定温度下糊化制得。本发明的有益效果是：本发明的化肥防结块剂绿色、环保、安全，无任何有机物残留，可被微生物降解，长期使用对环境和水体不造成任何污染；可保持化肥7～8个月不结块，防结块性能比其他方法提高了50%以上。

Description

一种可生物降解化肥防结块剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种可生物降解化肥防结块剂的制备方法，属于化肥防结块剂制备技术领域。

背景技术

化肥结块是化肥工业长期以来致力于解决的问题，特别是碳酸氢铵，硫酸铵，硝酸铵，磷酸铵，尿素和复合肥等都易发生结块现象。化肥结块严重影响了肥效，并给贮存，运输和使用带来了不少困难。例如结块的碳酸氢铵在运输中很容易破包，在26℃-28℃的气温下存放10天，氮素损失可达75.4%。化肥严重结块难以破碎，化肥部分结块对机械施肥不利，小块化肥容易赌赛喷头，这些都给施肥带来不便。因此，解决化肥结块问题是提高化肥产品质量的重要途径。

化肥结块的因素有肥料内部水分，实际上肥料中水分的存在并不是结块的直接原因，但这些水分的存在有利于形成肥料颗粒内部和表层液相的形成，促进晶桥的形成，有利于肥料颗粒内部和外层组分的反应以及肥料组分的分解和重结晶，而这些因素正是促使肥料结块的主要原因。肥料原料组成，硝基和尿基高氮复合肥的结块比硫基和磷基复合肥更容易结块，含有铁离子的复合肥不容易结块。肥料的外观，包括肥料的粒度、强度、组成等。肥料粒度小，比表面积大，易吸潮，结块几率大。空气湿度当空气湿度较大时，肥料颗粒吸湿使得水分含量增加，导致肥料容易结块。引起吸湿的原因可概括为蒸汽压下降和毛细凝结，毛细凝结是弯曲液面饱和蒸汽压发生变化而引起的。温度，在贮存过程中，如果贮存的环境温度过高，肥料的临界相对湿度将降低，其吸湿性将增强，导致结块容易发生。贮存压力，提高贮存压力就会增加颗粒形变的可能性和颗粒间的接触面积，使晶体交联的可能性加大，从而增加结块的可能性，一般易结块的肥料应避免堆得过高。贮存时间，贮存时间愈长，肥料表面盐溶液重结晶一溶解过程进行的次数愈多，长期处于一定压力下，肥料产生的形变愈大，结块的趋势越明显。

化肥防结块剂作为一种新型肥料添加剂已被大多数化肥企业所采纳，它不仅能有效地解决肥料的结块问题，提高产品的流动性，而且还能提高产品的外观品质，但肥料防结块剂子研究和应用当中还存在问题，结块剂的组成部分大多以有机物质为主，这类物质很难降解，长期使用会造成农田及水体的污染。所以开发出绿色环保可生物降解的化肥防结块剂，在农业现代化市场中有很好的发展前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前化肥防结块剂的组成部分大多以有机物质为主，物质难以降解，长期使用不仅会造成水体污染，而且使土壤板块化的问题，提供了一种可生物降解化肥防结块剂的制备方法，该方法充分采用玉米秸秆制得可生物降解化防结块剂，纯天然无公害，可生物降解。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）选取经清水冲洗，在60～80℃下烘干2～3h的玉米秸秆，对其进行碾磨形成粒径为1～3mm的秸秆颗粒，然后将秸秆颗粒和质量浓度为2%的硫酸铵溶液，按固液质量比8：1的比例，在90～100℃下进行酸洗2～3h；

（2）待酸洗完成后进行过滤，取其上清液并加入质量浓度为3%的氢氧化钠进行pH值调节，调节其pH值为8.0～8.5后即可对其进行过滤，待过滤完成后得清液即半纤维素水解液备用；

（3）按明胶和去离子水质量比为1:10进行搅拌混合，对其升温至60～80℃，在500～800r/min转速下搅拌形成明胶溶液，随后按重量份数计：取30～40份的上述制备的明胶溶液、10～30份0.5mol/L的甘露多糖水溶液和30～60份1.3mol/L的聚乙烯醇水溶液进行混合，同时对其升温加热搅拌，待温度升至50℃时，保温搅拌5～10min；

（4）按重量份数计，取20～65份上述混合搅拌完成的溶液、25～35份的甘油和10～45份的步骤（1）制备的半纤维素水解液，在20～30℃，混合速度为300r/min下，缓慢搅拌2～3h使其混合均匀，待其搅拌混合均匀后，将上述制备的混合溶液在90～95℃下糊化0.5～1.0h，即可制得一种可生物降解化肥防结块剂。

本发明的应用方法：取1t化肥，然后从1t化肥中取100kg化肥，加入2.5～3.0kg制备得到的可生物降解化肥防结块剂搅拌15～30min，充分混合均匀后，再在其中加入100kg化肥充分搅拌混合均匀，依次循环，直至1t化肥与2.5～3.0kg化肥防结块剂混合均匀，装袋，放于干燥无阳光照射的地方即可。可保持化肥7～8个月不结块，防结块性能比其他方法提高了50%以上，产品可被微生物降解，长期使用对生态环境不造成任何污染。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明的化肥防结块剂绿色、环保、安全，无任何有机物残留，可被微生物降解，长期使用对环境和水体不造成任何污染；

（2）充分利用玉米秸秆制备化肥防结块剂，变废为宝，实现了资源的可循环持续利用，成本低，防结块性能好。

具体实施方式

首先选取经清水冲洗，在60～80℃下烘干2～3h的玉米秸秆，对其进行碾磨形成粒径为1～3mm的秸秆颗粒，然后将秸秆颗粒和质量浓度为2%的硫酸铵溶液，按固液质量比8：1的比例，在90～100℃下进行酸洗2～3h；待酸洗完成后进行过滤，取其上清液并加入质量浓度为3%的氢氧化钠进行pH值调节，调节其pH值为8.0～8.5后即可对其进行过滤，待过滤完成后得清液即半纤维素水解液备用；然后按明胶和去离子水质量比为1:10进行搅拌混合，对其升温至60～80℃，在500～800r/min转速下搅拌形成明胶溶液，随后按重量份数计：取30～40份的上述制备的明胶溶液、10～30份0.5mol/L的甘露多糖水溶液和30～60份1.3mol/L的聚乙烯醇水溶液进行混合，同时对其升温加热搅拌，待温度升至50℃时，保温搅拌5～10min；最后按重量份数计，取20～65份上述混合搅拌完成的溶液、25～35份的甘油和10～45份的上述备用的半纤维素水解液，在20～30℃，混合速度为300r/min下，缓慢搅拌2～3h使其混合均匀，待其搅拌混合均匀后，将上述制备的混合溶液在90～95℃下糊化0.5～1.0h，即可制得一种可生物降解化肥防结块剂。

实例1

首先选取经清水冲洗，在60℃下烘干2h的玉米秸秆，对其进行碾磨形成粒径为1mm的秸秆颗粒，然后将秸秆颗粒和质量浓度为2%的硫酸铵溶液，按固液质量比8：1的比例，在90℃下进行酸洗2h；待酸洗完成后进行过滤，取其上清液并加入质量浓度为3%的氢氧化钠进行pH值调节，调节其pH值为8.0后即可对其进行过滤，待过滤完成后得清液即半纤维素水解液备用；然后按明胶和去离子水质量比为1:10进行搅拌混合，对其升温至60℃，在500r/min转速下搅拌形成明胶溶液，随后按重量份数计：取30份的上述制备的明胶溶液、20份0.5mol/L的甘露多糖水溶液和50份1.3mol/L的聚乙烯醇水溶液进行混合，同时对其升温加热搅拌，待温度升至50℃时，保温搅拌5min；最后按重量份数计，取45份上述混合搅拌完成的溶液、25份的甘油和30份的上述备用的半纤维素水解液，在20℃，混合速度为300r/min下，缓慢搅拌2h使其混合均匀，待其搅拌混合均匀后，将上述制备的混合溶液在90℃下糊化0.5h，即可制得一种可生物降解化肥防结块剂。

取1t化肥，然后从1t化肥中取100kg化肥，加入2.5kg制备得到的可生物降解化肥防结块剂搅拌15min，充分混合均匀后，再在其中加入100kg化肥充分搅拌混合均匀，依次循环，直至1t化肥与2.5kg化肥防结块剂混合均匀，装袋，放于干燥无阳光照射的地方即可。可保持化肥7个月不结块，防结块性能比其他方法提高了50.5%，产品可被微生物降解，长期使用对生态环境不造成任何污染，适合大规模工业化生产。

实例2

首先选取经清水冲洗，在70℃下烘干2.5h的玉米秸秆，对其进行碾磨形成粒径为2mm的秸秆颗粒，然后将秸秆颗粒和质量浓度为2%的硫酸铵溶液，按固液质量比8：1的比例，在95℃下进行酸洗2.5h；待酸洗完成后进行过滤，取其上清液并加入质量浓度为3%的氢氧化钠进行pH值调节，调节其pH值为8.0后即可对其进行过滤，待过滤完成后得清液即半纤维素水解液备用；然后按明胶和去离子水质量比为1:10进行搅拌混合，对其升温至70℃，在650r/min转速下搅拌形成明胶溶液，随后按重量份数计：取35份的上述制备的明胶溶液、25份0.5mol/L的甘露多糖水溶液和40份1.3mol/L的聚乙烯醇水溶液进行混合，同时对其升温加热搅拌，待温度升至50℃时，保温搅拌8min；最后按重量份数计，取35份上述混合搅拌完成的溶液、30份的甘油和35份的上述备用的半纤维素水解液，在25℃，混合速度为300r/min下，缓慢搅拌2.5h使其混合均匀，待其搅拌混合均匀后，将上述制备的混合溶液在93℃下糊化0.8h，即可制得一种可生物降解化肥防结块剂。

取1t化肥，然后从1t化肥中取100kg化肥，加入2.8kg制备得到的可生物降解化肥防结块剂搅拌22min，充分混合均匀后，再在其中加入100kg化肥充分搅拌混合均匀，依次循环，直至1t化肥与2.8kg化肥防结块剂混合均匀，装袋，放于干燥无阳光照射的地方即可。可保持化肥8个月不结块，防结块性能比其他方法提高了51.2%，产品可被微生物降解，长期使用对生态环境不造成任何污染，适合大规模工业化生产。

实例3

首先选取经清水冲洗，在80℃下烘干3h的玉米秸秆，对其进行碾磨形成粒径为3mm的秸秆颗粒，然后将秸秆颗粒和质量浓度为2%的硫酸铵溶液，按固液质量比8：1的比例，在100℃下进行酸洗3h；待酸洗完成后进行过滤，取其上清液并加入质量浓度为3%的氢氧化钠进行pH值调节，调节其pH值为8.5后即可对其进行过滤，待过滤完成后得清液即半纤维素水解液备用；然后按明胶和去离子水质量比为1:10进行搅拌混合，对其升温至80℃，在800r/min转速下搅拌形成明胶溶液，随后按重量份数计：取40份的上述制备的明胶溶液、18份0.5mol/L的甘露多糖水溶液和42份1.3mol/L的聚乙烯醇水溶液进行混合，同时对其升温加热搅拌，待温度升至50℃时，保温搅拌10min；最后按重量份数计，取25份上述混合搅拌完成的溶液、35份的甘油和40份的上述备用的半纤维素水解液，在30℃，混合速度为300r/min下，缓慢搅拌3h使其混合均匀，待其搅拌混合均匀后，将上述制备的混合溶液在95℃下糊化1.0h，即可制得一种可生物降解化肥防结块剂。

取1t化肥，然后从1t化肥中取100kg化肥，加入3.0kg制备得到的可生物降解化肥防结块剂搅拌30min，充分混合均匀后，再在其中加入100kg化肥充分搅拌混合均匀，依次循环，直至1t化肥与3.0kg化肥防结块剂混合均匀，装袋，放于干燥无阳光照射的地方即可。可保持化肥8个月不结块，防结块性能比其他方法提高了53.0%，产品可被微生物降解，长期使用对生态环境不造成任何污染，适合大规模工业化生产。

Claims (1)

1.一种可生物降解化肥防结块剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）选取经清水冲洗，在60～80℃下烘干2～3h的玉米秸秆，对其进行碾磨形成粒径为1～3mm的秸秆颗粒，然后将秸秆颗粒和质量浓度为2%的硫酸铵溶液，按固液质量比8：1的比例，在90～100℃下进行酸洗2～3h；

（2）待酸洗完成后进行过滤，取其上清液并加入质量浓度为3%的氢氧化钠进行pH值调节，调节其pH值为8.0～8.5后即可对其进行过滤，待过滤完成后得清液即半纤维素水解液，备用；

（3）按明胶和去离子水质量比为1:10进行搅拌混合，对其升温至60～80℃，在500～800r/min转速下搅拌形成明胶溶液，随后按重量份数计：取30～40份的上述制备的明胶溶液、10～30份0.5mol/L的甘露多糖水溶液和30～60份1.3mol/L的聚乙烯醇水溶液进行混合，同时对其升温加热搅拌，待温度升至50℃时，保温搅拌5～10min；

（4）按重量份数计，取20～65份上述混合搅拌完成的溶液、25～35份的甘油和10～45份的步骤（1）制备的半纤维素水解液，在20～30℃，混合速度为300r/min下，缓慢搅拌2～3h使其混合均匀，待其搅拌混合均匀后，将上述制备的混合溶液在90～95℃下糊化0.5～1.0h，即可制得一种可生物降解化肥防结块剂。