CN111187111A - 一种缓释型有机无机包膜复混肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，本方法以秸秆和禽畜粪便为原料，通过高级氧化，制备炭基小分子肥，然后加入纳米黏土，包覆在复合肥外面，制备缓释型有机无机包膜复混肥。该方法将有机与无机养分两位一体，且具有缓释和改土功能，具有较大的应用价值。

Description

一种缓释型有机无机包膜复混肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，属于农业领域。
背景技术
当代农村，阡陌纵横、牛羊遍野的背后，往往隐藏着桔杆和牲畜粪便无法处理等隐患。大量秸秆被焚烧后，造成空气的严重污染。根据《中华人民共和国大气污染防治法》第四十一条：禁止在人口集中地区、机场周围、交通干线附近以及当地人民政府划定的区域露天焚烧秸秆、落叶等产生烟尘污染的物质。而秸秆和牲畜粪便的堆放，在天气干燥时，经常发生火灾，因此秸秆和牲畜粪便的处理成为重要的问题。
现有先进化肥主要为缓/控释肥，它是指能通过包膜减缓或控制养分释放速度的新型肥料，能提高化肥的利用率。现有包膜材料主要包括硫磺和树脂，虽然可在一定程度上起到缓释效果，但其存在三个问题：1)成本高，2)二次污染，3)难降解。因此，难以大面积推广。迫切需要发展低成本、环境友好型包膜材料和包膜肥料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种缓释型有机无机包膜复混肥及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的，一种缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)将秸秆粉碎成1-5cm长，进而和禽畜粪便以(2-5):(1-3)的质量比加入到水中，得到浓度为200-300g/L的混合溶液；
(2)往(1)中得到的混合溶液中添加高锰酸钾和过硫酸钠，搅拌并干燥至含水率30-50wt％，得到液态炭基小分子肥；其中，高锰酸钾的添加量为20-40g/L，过硫酸钠的添加量为10-15g/L；
(3)将凹凸棒土与磺酸钾按照(4-8)：(1-2)的质量比混合均匀，并加水配成浓度为100-200g/L的悬浊液，搅拌均匀，然后干燥至恒重并粉碎成100-200目，得到磺酸化凹凸棒土；
(4)将磺酸化凹凸棒土与草炭按照(2-5)：(1-2)的质量比均匀混合，得到纳米载体；
(5)将(4)中得到的纳米载体以液态碳基小分子肥20-50％的质量比加入到(2)中得到的液态炭基小分子肥中，在30-50℃下搅拌5-20min，得到包膜剂；
(6)将尿素或复合肥颗粒浸泡在(5)中得到的包膜剂中1-5s，然后取出干燥至恒重，得到缓释型有机无机包膜复混肥。
优选地，所述步骤(1)中的秸秆为玉米、小麦或水稻秸秆，所述禽畜粪便为牛粪或猪粪。
优选地，所述步骤(2)中搅拌时间为10-30min；干燥温度为60-90℃。
优选地，所述步骤(3)中凹凸棒土为胶体级，粒径为100-200目。
优选地，所述步骤(3)中搅拌温度为50-70℃，搅拌时间为5-10min；干燥温度为60-90℃。
优选地，所述步骤(4)中草炭的粒径为40-100目。
优选地，所述步骤(6)中尿素与复合肥颗粒的粒径均为2-4mm。
优选地，所述步骤(6)中干燥温度为70-100℃。
本发明还提供了上述方法制备的缓释型有机无机包膜复混肥。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明以秸秆和禽畜粪便为原料，通过高级氧化，制备炭基小分子肥，然后加入纳米黏土，包覆在复合肥外面，制备缓释型有机无机包膜复混肥。该方法将有机与无机养分两位一体，且具有缓释和改土功能，具有较大的应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例2制备的包膜尿素的黄腐酸和尿素的释放曲线；
图2为本发明实施例3制备包膜复合肥的黄腐酸和氮素的释放曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
本实施例提供了一种缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，具体步骤如下：
(1)将玉米秸秆粉碎成1cm长，进而和牛粪以2:1的质量比加入到自来水中，得到浓度为200g/L的混合溶液；
(2)往(1)中得到的混合溶液中添加高锰酸钾(20g/L)和过硫酸钠(10g/L)，搅拌10min并干燥(60℃)至含水率30％，得到液态炭基小分子肥；
(3)将凹凸棒土(胶体级，100目)与磺酸钾按照4：1的质量比混合均匀，并加自来水配成浓度为100g/L的悬浊液，在50℃下搅拌5min，然后于60℃下干燥至恒重并粉碎成100目，得到磺酸化凹凸棒土；
(4)将磺酸化凹凸棒土与草炭(40目)按照2：1的质量比均匀混合，得到纳米载体；
(5)将(4)中得到的纳米载体以20％的质量比加入到液态炭基小分子肥中，在30℃下搅拌5min，得到包膜剂；
(6)将尿素(河南心连心化肥有限公司生产，粒径2mm)浸泡在(5)中得到的包膜剂中1秒，然后取出干燥(70℃)至恒重，得到缓释型有机无机包膜复混肥。
实施例2
本实施例提供了一种缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，具体步骤如下：
(1)将玉米秸秆粉碎成3cm长，进而和牛粪以3:1的质量比加入到自来水中，得到浓度为250g/L的混合溶液；
(2)往(1)中得到的混合溶液中添加高锰酸钾(30g/L)和过硫酸钠(13g/L)，搅拌20分钟并干燥(70℃)至含水率40％，得到液态炭基小分子肥；
(3)将凹凸棒土(胶体级，150目)与磺酸钾按照6：1的质量比混合均匀，并加自来水配成浓度为150g/L的悬浊液，在60℃下搅拌7min，然后于80℃下干燥至恒重并粉碎成150目，得到磺酸化凹凸棒土。
(4)将磺酸化凹凸棒土与草炭(70目)按照3：1的质量比均匀混合，得到纳米载体；
(5)将(4)中得到的纳米载体以30％的质量比加入到液态炭基小分子肥中，在40℃下搅拌10min，得到包膜剂；
(6)将尿素(河南心连心化肥有限公司生产，粒径3mm)浸泡在(5)中得到的包膜剂中3秒，然后取出干燥(80℃)至恒重，得到缓释型有机无机包膜复混肥。
实施例3
本实施例提供了一种缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，具体步骤如下：
(1)将玉米秸秆粉碎成5cm长，进而和牛粪以5:1的质量比加入到自来水中，得到浓度为300g/L的混合溶液；
(2)往(1)中得到的混合溶液中添加高锰酸钾(40g/L)和过硫酸钠(15g/L)，搅拌30分钟并干燥(90℃)至含水率50％，得到液态炭基小分子肥；
(3)将凹凸棒土(胶体级，200目)与磺酸钾按照8：1的质量比混合均匀，并加自来水配成浓度为200g/L的悬浊液，在70℃下搅拌10min，然后于90℃下干燥至恒重并粉碎成200目，得到磺酸化凹凸棒土。
(4)将磺酸化凹凸棒土与草炭(100目)按照5：1的质量比均匀混合，得到纳米载体；
(5)将(4)中得到的纳米载体以50％的质量比加入到液态炭基小分子肥中，在50℃下搅拌20min，得到包膜剂；
(6)将复合肥(12-10-8，中盐红四方化肥有限公司生产，粒径4mm)浸泡在(5)中得到的包膜剂中5秒，然后取出干燥(100℃)至恒重，得到缓释型有机无机包膜复混肥。
对于尿素和黄腐酸是利用紫外分光光度计分别在426nm和262nm处测得；对于尿素的测量利用二甲氨基苯甲醛为显色剂[1,2]，对于黄腐酸在262nm处可直接测得。
表1.市售硫磺包膜尿素与实施例2制备的包膜肥的区别
Figure BDA0002360713210000051
表2.市售硫磺包膜复合肥与实施例3制备的包膜肥的区别
Figure BDA0002360713210000052
参考文献：
[1]罗晓艳,李珂.对二甲氨基苯甲醛法测定常量尿素[J].大氮肥,2011(06):17-19.
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Claims (9)

1.一种缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将秸秆粉碎成1-5cm长，进而和禽畜粪便以(2-5):(1-3)的质量比加入到水中，得到浓度为200-300g/L的混合溶液；
(2)往(1)中得到的混合溶液中添加高锰酸钾和过硫酸钠，搅拌并干燥至含水率30-50wt％，得到液态炭基小分子肥；其中，高锰酸钾的添加量为20-40g/L，过硫酸钠的添加量为10-15g/L；
(3)将凹凸棒土与磺酸钾按照(4-8)：(1-2)的质量比混合均匀，并加水配成浓度为100-200g/L的悬浊液，搅拌均匀，然后干燥至恒重并粉碎成100-200目，得到磺酸化凹凸棒土；
(4)将磺酸化凹凸棒土与草炭按照(2-5)：(1-2)的质量比均匀混合，得到纳米载体；
(5)将(4)中得到的纳米载体以液态炭基小分子肥20-50％的质量比加入到(2)中得到的液态炭基小分子肥中，在30-50℃下搅拌5-20min，得到包膜剂；
(6)将尿素或复合肥颗粒浸泡在(5)中得到的包膜剂中1-5s，然后取出干燥至恒重，得到缓释型有机无机包膜复混肥。
2.如权利要求1所述的缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的秸秆为玉米、小麦或水稻秸秆，所述禽畜粪便为牛粪或猪粪。
3.如权利要求1所述的缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中搅拌时间为10-30min；干燥温度为60-90℃。
4.如权利要求1所述的缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中凹凸棒土为胶体级，粒径为100-200目。
5.如权利要求1所述的缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌温度为50-70℃，搅拌时间为5-10min；干燥温度为60-90℃。
6.如权利要求1所述的缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中草炭的粒径为40-100目。
7.如权利要求1所述的缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中尿素与复合肥颗粒的粒径均为径2-4mm。
8.如权利要求1所述的缓释型有机无机包膜复混肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中干燥温度为70-100℃。
9.权利要求1-8任一项所述方法制备的缓释型有机无机包膜复混肥。
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