CN106431750A - 一种羟基磷灰石改性生物炭肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种羟基磷灰石改性生物炭肥料，它是由下述重量份的原料组成的：尿素47‑50、花生壳炭粉38‑40、四水硝酸钙17‑20、磷酸氢二铵5‑7、腐植酸3‑4、六偏磷酸钠0.8‑1、壳聚糖2‑3、微晶纤维素2.5‑3、青鱼胆草粉1‑2。本发明采用腐植酸改性羟基磷灰石，然后与磷化生物质炭料混合，通过微晶纤维素水溶液喷雾干燥，得到改性生物炭肥料，该肥料可以有效增强土壤肥力，提高作物的保水性。

Description

一种羟基磷灰石改性生物炭肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种羟基磷灰石改性生物炭肥料及其制备方法。

背景技术

生物质炭是生物质在无氧或低氧环境中热裂解产生的固态产物。生物质炭基缓释肥料作为新型肥料，能减缓肥料养分释放速度，提高农作物对肥料利用率，改善土壤生态，减少农业生产对环境污染。作为缓释肥载体，生物质炭含植物所需营养元素，促进土壤养分循环和植物生长，生物质炭具有吸光增温、增加土壤孔隙度、降低土壤容重、改善土壤通气透水状况和提高土壤最大持水量等特点，生物质炭具有较高生物学稳定性，可增强土壤固碳作用；将生物炭作为土壤改良剂，是农用的一种方式。相关研究表明，生物炭可以提高土壤有机碳含量水平，与土壤相比，生物炭容重低、粘性差，因而可以降低粘质土壤容重，从而改善土壤质地及耕作性能，生物炭能够显著提高土壤pH，由于生物炭富含芳环结构和羟羧基等基团，显著增加了离子交换的位点，其表面交换活性更高，因此施加生物炭之后，土壤的CEC 水平显著提高，尤其对低CEC、酸性土壤的CEC 改善作用十分明显，施加生物炭后土壤的持水能力和供水能力得到提高，生物炭的孔隙和表面可为微生物提供栖息的微环境，进而增加某些微生物数量及活性，生物炭独特的表面特性使其对土壤养分具有很强的吸附作用，降低了养分淋溶及固定损失，促进了植物对养分的吸收，提高肥料利用率，具有增产作用，本发明的目的是生产一种多功能炭基肥，其是利用生物炭与其他化肥混合制成的长效肥料，通过自身超强的吸附性把土壤中作物生长所需要的营养元素吸附在自己周围，可以防止肥料的流失而达到缓释的效果。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种羟基磷灰石改性生物炭肥料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种羟基磷灰石改性生物炭肥料，它是由下述重量份的原料组成的：

尿素47-50、花生壳炭粉38-40、四水硝酸钙17-20、磷酸氢二铵5-7、腐植酸3-4、六偏磷酸钠0.8-1、壳聚糖2-3、微晶纤维素2.5-3、青鱼胆草粉1-2。

一种所述的羟基磷灰石改性生物炭肥料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述四水硝酸钙加入到其重量7-9倍的去离子水中，搅拌均匀，得钙盐水溶液；

（2）取上述花生壳炭粉重量的17-20%，与六偏磷酸钠混合，加入到混合料重量20-27倍的去离子水中，超声2-3分钟，得磷酸化炭粉溶液；

（3）将上述磷酸氢二铵加入到其重量26-30倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加上述钙盐水溶液，滴加完毕后加入上述腐植酸，搅拌均匀，加入浓度为17-20%的氨水，调节pH为10-11，搅拌均匀，送入反应釜中，200-210℃下水热反应18-20小时，出料，冷却，得腐植酸改性羟基磷灰石；

（4）将上述腐植酸改性羟基磷灰石加入到磷酸化炭粉溶液中，搅拌均匀，在87-90℃下蒸汽加热至水干，得磷化生物质炭料；

（5）将上述壳聚糖加入到其重量20-30倍的、浓度为4-7%的乙酸溶液中，搅拌均匀，升高温度为76-80℃，加入剩余的花生壳炭粉，保温搅拌50-60分钟，过滤，将沉淀在常温下干燥完全，与尿素混合，搅拌均匀，得尿素生物质炭料；

（6）将上述微晶纤维素加入到其重量60-70倍的去离子水中，在50-60℃下保温搅拌10-20分钟，加入上述尿素生物质炭料、磷化生物质炭料及剩余各原料，搅拌均匀，喷雾干燥，即得。

本发明的优点是：

本发明采用腐植酸改性羟基磷灰石，然后与磷化生物质炭料混合，通过微晶纤维素水溶液喷雾干燥，得到改性生物炭肥料，该肥料可以有效增强土壤肥力，提高作物的保水性。

具体实施方式

一种羟基磷灰石改性生物炭肥料，它是由下述重量份的原料组成的：

尿素47、花生壳炭粉38、四水硝酸钙17、磷酸氢二铵5、腐植酸3、六偏磷酸钠0.8、壳聚糖2、微晶纤维素2.5、青鱼胆草粉1。

一种所述的羟基磷灰石改性生物炭肥料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述四水硝酸钙加入到其重量7倍的去离子水中，搅拌均匀，得钙盐水溶液；

（2）取上述花生壳炭粉重量的17%，与六偏磷酸钠混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，超声2分钟，得磷酸化炭粉溶液；

（3）将上述磷酸氢二铵加入到其重量26倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加上述钙盐水溶液，滴加完毕后加入上述腐植酸，搅拌均匀，加入浓度为17%的氨水，调节pH为10，搅拌均匀，送入反应釜中，200℃下水热反应18小时，出料，冷却，得腐植酸改性羟基磷灰石；

（4）将上述腐植酸改性羟基磷灰石加入到磷酸化炭粉溶液中，搅拌均匀，在87℃下蒸汽加热至水干，得磷化生物质炭料；

（5）将上述壳聚糖加入到其重量20倍的、浓度为4%的乙酸溶液中，搅拌均匀，升高温度为76℃，加入剩余的花生壳炭粉，保温搅拌50分钟，过滤，将沉淀在常温下干燥完全，与尿素混合，搅拌均匀，得尿素生物质炭料；

（6）将上述微晶纤维素加入到其重量60倍的去离子水中，在50℃下保温搅拌10分钟，加入上述尿素生物质炭料、磷化生物质炭料及剩余各原料，搅拌均匀，喷雾干燥，即得。

Claims (2)

1.一种羟基磷灰石改性生物炭肥料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：

尿素47-50、花生壳炭粉38-40、四水硝酸钙17-20、磷酸氢二铵5-7、腐植酸3-4、六偏磷酸钠0.8-1、壳聚糖2-3、微晶纤维素2.5-3、青鱼胆草粉1-2。

2.一种如权利要求1所述的羟基磷灰石改性生物炭肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将上述四水硝酸钙加入到其重量7-9倍的去离子水中，搅拌均匀，得钙盐水溶液；

（2）取上述花生壳炭粉重量的17-20%，与六偏磷酸钠混合，加入到混合料重量20-27倍的去离子水中，超声2-3分钟，得磷酸化炭粉溶液；

（3）将上述磷酸氢二铵加入到其重量26-30倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加上述钙盐水溶液，滴加完毕后加入上述腐植酸，搅拌均匀，加入浓度为17-20%的氨水，调节pH为10-11，搅拌均匀，送入反应釜中，200-210℃下水热反应18-20小时，出料，冷却，得腐植酸改性羟基磷灰石；

（4）将上述腐植酸改性羟基磷灰石加入到磷酸化炭粉溶液中，搅拌均匀，在87-90℃下蒸汽加热至水干，得磷化生物质炭料；

（5）将上述壳聚糖加入到其重量20-30倍的、浓度为4-7%的乙酸溶液中，搅拌均匀，升高温度为76-80℃，加入剩余的花生壳炭粉，保温搅拌50-60分钟，过滤，将沉淀在常温下干燥完全，与尿素混合，搅拌均匀，得尿素生物质炭料；

（6）将上述微晶纤维素加入到其重量60-70倍的去离子水中，在50-60℃下保温搅拌10-20分钟，加入上述尿素生物质炭料、磷化生物质炭料及剩余各原料，搅拌均匀，喷雾干燥，即得。