CN111253190A - 缓释磷肥的制备方法及缓释磷肥 - Google Patents

缓释磷肥的制备方法及缓释磷肥 Download PDF

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CN111253190A CN202010062378.XA CN202010062378A CN111253190A CN 111253190 A CN111253190 A CN 111253190A CN 202010062378 A CN202010062378 A CN 202010062378A CN 111253190 A CN111253190 A CN 111253190A
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白玉超
朱婧
邓宝元
史海莉
韩冬芳
王宗抗
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Abstract

本申请提供了缓释磷肥的制备方法及缓释磷肥。其中,制备方法包括提供生物炭。提供沸石,将沸石进行低温活化处理。提供磷肥,将生物炭、低温活化后的沸石、以及磷肥混合,得到初级缓释磷肥。提供粘结剂,将粘结剂添加至初级缓释磷肥中。将粘结剂与初级缓释磷肥进行造粒,得到缓释磷肥。本申请提供的制备方法,首先通过在磷肥中增加生物炭与沸石,由于生物炭和沸石可吸附磷肥中的磷元素,从而可降低土壤对磷元素的固定效果,增加土壤中有效磷的含量,最终提高磷肥的利用率。其次,本申请将沸石进行低温活化处理,可进一步提高沸石的比表面积,从而提高沸石的吸附量,进一步提高磷肥的利用率。

Description

缓释磷肥的制备方法及缓释磷肥
技术领域
本申请属于肥料技术领域,具体涉及缓释磷肥的制备方法及缓释磷肥。
背景技术
我国磷肥的当季利用率普遍偏低,其主要原因是因为土壤对磷元素的固定,即能被农作物吸收利用的有效态磷在土壤中转化成了不能被农作物利用的无效态磷。因此从肥料的角度来添加改性材料和助剂,以改变传统化学磷肥的性质,来减少土壤对磷的吸附固定,是提高磷肥利用效率的有效途径。
发明内容
鉴于此,本申请第一方面提供了一种缓释磷肥的制备方法,所述制备方法包括:
提供生物炭;
提供沸石,将所述沸石进行低温活化处理;
提供磷肥,将所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥混合,得到初级缓释磷肥;
提供粘结剂,将所述粘结剂添加至所述初级缓释磷肥中;
将所述粘结剂与所述初级缓释磷肥进行造粒,得到缓释磷肥。
本申请第一方面提供的制备方法,首先通过在磷肥中增加生物炭与沸石,由于生物炭和沸石可吸附磷肥中的磷元素,从而可降低土壤对磷元素的固定效果,增加土壤中有效磷的含量,最终提高磷肥的利用率。其次,本申请将沸石进行低温活化处理,可进一步提高沸石的比表面积,从而提高沸石的吸附量,进一步提高磷肥的利用率。
其中,“将所述沸石进行低温活化处理”包括:
将所述沸石在200-600℃的温度下焙烧0.5-2h。
其中,在“将所述沸石在200-600℃的温度下焙烧0.5-2h”之前,还包括:
将所述沸石进行粉碎;
将粉碎后的所述沸石经60-100目的筛网进行筛分。
其中,“提供生物炭”包括:
提供生物质,将所述生物质在300-700℃的温度下炭化1~3h,得到生物炭。
其中,在“将所述生物质在300-700℃的温度下炭化1~3h”之后,还包括:
将炭化后的所述生物质进行粉碎;
将粉碎后的所述生物质经60-100目的筛网进行筛分,得到生物炭。
其中,在“将所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥混合”之后,还包括:
将混合后的所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥进行研磨,以使得混合后的所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥的粒径大小为30-100μm。
其中,在“将所述粘结剂添加至所述初级缓释磷肥中”之前,还包括:
提供氮肥与钾肥,将所述氮肥与所述钾肥添加至混合后的所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥,得到所述初级缓释磷肥。
本申请第二方面提供了一种缓释磷肥,所述缓释磷肥包括缓释载体、磷肥、以及粘结剂,所述缓释载体包括生物炭与低温活化后的沸石,所述缓释载体占所述缓释磷肥的质量分数为1-10%,所述粘结剂占所述缓释磷肥的质量分数为0.1-1%,其余为磷肥。
本申请第二方面提供的缓释磷肥,首先通过在磷肥中增加生物炭与沸石,由于生物炭和沸石可吸附磷肥中的磷元素,从而可降低土壤对磷元素的固定效果,增加土壤中有效磷的含量,最终提高磷肥的利用率。其次,本申请采用低温活化后的沸石,可进一步提高沸石的比表面积,从而提高沸石的吸附量,进一步提高磷肥的利用率。
其中,所述缓释载体与所述磷肥的质量比为1:(1-10)。
其中,所述生物炭与低温活化后的所述沸石的质量比为1:(1-3)。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案,下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请第一实施方式提供的制备方法的工艺流程图。
图2为本申请第二实施方式提供的制备方法的工艺流程图。
图3为本申请第三实施方式提供的制备方法的工艺流程图。
图4为本申请第四实施方式提供的制备方法的工艺流程图。
图5为本申请第五实施方式提供的制备方法的工艺流程图。
图6为本申请第六实施方式提供的制备方法的工艺流程图。
图7为本申请第七实施方式提供的制备方法的工艺流程图。
图8为实施例1与对比例1-3的缓释磷肥的测定曲线图。
具体实施方式
以下是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
请参考图1,图1为本申请第一实施方式提供的制备方法的工艺流程图。本申请提供了一种缓释磷肥的制备方法,所述制备方法包括S100,S200,S300,S400,S500。其中,S100,S200,S300,S400,S500的详细介绍如下。
S100,提供生物炭。
生物炭是由生物质在缺氧或低氧环境下经热裂解炭化产生的一类高度芳香化难溶性固体产物,属于广义概念上黑炭的一种类型。其中,生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。例如树,农作物、草、猪、牛、羊等等。
生物炭具有多孔性、巨大比表面积、持水性、强吸附能力和离子交换量等性质,使其在土壤改良培肥、废弃生物质利用、环境修复、肥料创新、温室气体减排等方面发挥着巨大的作用。可选地,生物炭可吸附磷肥中的磷,减少土壤对磷的固定效果,增加土壤中的有效磷的含量。
进一步可选地,生物炭可通过改变磷的存在形态或影响土壤磷的吸附解吸行为,从而影响磷的生物有效性。一般而言,生物炭提高磷肥利用率主要通过以下几个方面:生物炭灰分中磷的含量比较高,加入土壤后会增加土壤中有效磷的含量。生物炭改变了土壤pH、CEC、表面电荷以及Fe、Al、Ca、Mg含量和形态,同时生物炭丰富孔隙体积和比表面积均可能影响磷的化学行为和有效性。通过影响微生物的活动将难以利用的P转化为无机矿物磷,被植物吸收利用。另外,生物炭还通过与磷沉淀有关的一些其他机制对磷的生物有效性产生影响,例如由生物炭诱导的对土壤中作为金属离子螯合物的有机分子(如有机酸、酚醛酸、氨基酸,以及复杂的蛋白质和碳水化合物)的表面吸附作用,进而降低Al3+、Fe3+和Ca2+对磷酸根的吸附沉淀作用。
S200,提供沸石,将所述沸石进行低温活化处理。
本申请提供的沸石是一族具有架状构造的含水硅铝酸盐矿物,化学组成十分复杂,目前已知的天然沸石有80多种。天然沸石的基本单元结构为硅铝氧四面体,由基本结构单元形成不同圆环的笼式结构。沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能,被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂,以及用于土壤改良、气体的干燥、净化和污水处理等方面。
沸石对磷具有很大的吸附容量,同样可吸附磷肥中的磷,减少土壤对磷的固定效果,增加土壤中的有效磷的含量。但吸附强度较土壤中的主要吸附介质(氧化物、黏土矿物、碳酸钙等)小,沸石与磷肥混合后,减少土壤对磷肥的固定,能够提高磷肥的有效性,并能改良土壤性能。沸石经低温活化等,可提高天然沸石的吸附、离子交换等性能。
另外,低温活化处理后,可清除沸石孔穴和通道中的水分子、碳酸盐和有机物以及其他杂质,进一步提高沸石的比表面积,从而提高沸石的吸附量,提高磷肥的利用率。
另外,低温活化后的沸石还具有一定的粘结性能,可充当部分粘结剂的效用。
S300,提供磷肥,将所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥混合,得到初级缓释磷肥。
本申请可将生物炭、低温活化后的沸石、以及磷肥混合进行充分地混合,使其三者分布均匀,从而得到初级缓释磷肥。
可选地,磷肥包括磷酸一铵、磷酸二铵、硝酸磷肥、聚磷酸铵、以及磷矿粉中的一种或多种。进一步可选地,磷肥为粉末状。
S400,提供粘结剂,将所述粘结剂添加至所述初级缓释磷肥中。
上述内容提及到,低温活化后的沸石具有一定的粘结性能,可粘结部分磷肥与生物炭。本申请为了进一步提高初级缓释磷肥中三者的粘结效果,本申请还可提供粘结剂,利用粘结剂的粘性来提高生物炭、低温活化后的沸石、以及磷肥的粘结效果。
可选地,粘结剂包括纤维素钠、改性淀粉、水溶性树脂、纸浆、明胶中的任意一种或多种的组合。
S500,将所述粘结剂与所述初级缓释磷肥进行造粒,得到缓释磷肥。
最后将粘结后的粘结剂与初级缓释磷肥进行造粒操作,最终得到颗粒状的缓释磷肥。
可选地,造粒方法包括转鼓硫化床造粒法、圆盘造粒法、喷浆造粒法、或钢带造粒法。
综上所述,本申请提供的制备方法,通过在磷肥中增加生物炭与沸石,由于生物炭和沸石可吸附磷肥中的磷元素,从而可降低土壤对磷元素的固定效果,增加土壤中有效磷的含量,最终提高磷肥的利用率,还有利于农业面源污染控制及农田土壤固碳减排目标的实现。具体地,沸石对磷具有直接的吸附作用,来降低土壤对磷肥的固定速率。生物炭则通过影响土壤的一些理化性质,进而影响土壤磷素的化学行为和有效性。将沸石与生物炭混合作为磷肥缓释载体,其吸附作用可以降低初始水溶性磷含量(初始水溶性磷含量越高,固定速率越快),并能够通过影响土壤理化性质来缓解土壤对磷肥的固定作用。
其次,本申请将沸石进行低温活化处理,可进一步提高沸石的比表面积,从而提高沸石的吸附量,进一步提高磷肥的利用率。
另外,肥料中的养分释放后,残留的生物炭和沸石仍然能够继续发挥土壤改良的作用,并且有效避免了生物炭和沸石作为土壤改良剂直接还田所带来的二次扬尘污染、增加劳动成本等问题。
请一并参考图2,图2为本申请第二实施方式提供的制备方法的工艺流程图。在本实施方式中,S200“将所述沸石进行低温活化处理”包括S210。其中,S210的详细介绍如下。
S210,将所述沸石在200-600℃的温度下焙烧0.5-2h。
本申请可将沸石上述条件下进行焙烧,从而进行低温活化处理,可有效地清除沸石孔穴和通道堆积中的水分子、碳酸盐和有机物以及其他杂质。当孔穴和通道堆积的杂质去除后,便可将该孔穴和涌道露出,从而增加沸石的比表面积,使沸石具有更多的面积去吸附磷肥中的磷元素。
请一并参考图3,图3为本申请第三实施方式提供的制备方法的工艺流程图。在本实施方式中,在S210“将所述沸石在200-600℃的温度下焙烧0.5-2h”之前,还包括S201,S202。其中,S201,S202的详细介绍如下。
S201,将所述沸石进行粉碎。
S202,将粉碎后的所述沸石经60-100目的筛网进行筛分。
本申请在焙烧之前可先将大块的沸石进行粉碎,将其粉碎成颗粒大小不均的小沸石块。随后再将粉碎后的所述沸石经60-100目的筛网进行筛分,从而固定筛选处本申请所需的尺寸。并且由于本申请将沸石进行了粉碎,相当于提高了沸石的比表面积,当沸石焙烧时,可进一步提高清楚杂质的效果,从而进一步提高沸石孔穴和涌道的比表面积。
请一并参考图4,图4为本申请第四实施方式提供的制备方法的工艺流程图。在本实施方式中,S100“提供生物炭”包括S110。其中,S110的详细介绍如下。
S110,提供生物质,将所述生物质在300-700℃的温度下炭化1~3h,得到生物炭。
本申请可通过提供生物质,并使生物质在上述条件下进行炭化反应,从而生成生物炭。这样可有效利用资源,降低成本。
请一并参考图5,图5为本申请第五实施方式提供的制备方法的工艺流程图。在本实施方式中,在S110“将所述生物质在300-700℃的温度下炭化1~3h”之后,还包括S111,S112。其中,S111,S112的详细介绍如下。
S111,将炭化后的所述生物质进行粉碎。
S112,将粉碎后的所述生物质经60-100目的筛网进行筛分,得到生物炭。
本申请在将生物质炭化处理后,还可将生物质进行粉碎,并经60-100目的筛网进行筛分,这样也可减小生物质的颗粒尺寸,提高生物质的比表面积,从而提高对磷的吸附效果。
请一并参考图6,图6为本申请第六实施方式提供的制备方法的工艺流程图。在本实施方式中,在S300“将所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥混合”之后,还包括S310。其中,S310的详细介绍如下。
S310,将混合后的所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥进行研磨,以使得混合后的所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥的粒径大小为30-100μm。
本申请在将上述三者混合后,还可进行研磨,从而进一步减小其粒径大小,直至粒径大小为30-100μm。此时的粒径大小可降低后续造粒工艺的难度,提高造粒的效果。
请一并参考图7,图7为本申请第七实施方式提供的制备方法的工艺流程图。在本实施方式中,在S400“将所述粘结剂添加至所述初级缓释磷肥中”之前,还包括S320。其中,S320的详细介绍如下。
S320,提供氮肥与钾肥,将所述氮肥与所述钾肥添加至混合后的所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥,得到所述初级缓释磷肥。
本申请不仅可使低温活化后的沸石与生物炭同磷肥进行混合,本申请还可加入氮肥与钾肥,由于低温活化后的沸石与生物炭也可吸附氮元素与钾元素,因此当加入氮肥与钾肥后,也可以提高土壤中氮与钾的含量,提高对氮与钾的利用率。
除了上述提供的缓释磷肥的制备方法,本申请还提供了一种缓释磷肥。本申请实施方式提供的缓释磷肥的制备方法及缓释磷肥都可以达到本申请的技术效果,二者可以一起使用,当然也可以单独使用,本申请对此没有特别的限制。例如,作为一种实施方式,可以使用上文的缓释磷肥的制备方法来制备下文的缓释磷肥。
本申请还提供了一种缓释磷肥,该缓释磷肥通过上述制备方法进行制备得到的。所述缓释磷肥包括缓释载体、磷肥、以及粘结剂。所述缓释载体包括生物炭与低温活化后的沸石。所述缓释载体占所述缓释磷肥的质量分数为1-10%。所述粘结剂占所述缓释磷肥的质量分数为0.1-1%,其余为磷肥。
本申请提供的缓释磷肥,首先通过在磷肥中增加生物炭与沸石,由于生物炭和沸石可吸附磷肥中的磷元素,从而可降低土壤对磷元素的固定效果,增加土壤中有效磷的含量,最终提高磷肥的利用率。其次,本申请采用低温活化后的沸石,可进一步提高沸石的比表面积,从而提高沸石的吸附量,进一步提高磷肥的利用率。
可选地,所述缓释载体与所述磷肥的质量比为1:(1-10)。可选地,所述生物炭与低温活化后的所述沸石的质量比为1:(1-3)。
当本申请提供的缓释磷肥为上述质量比时,可在少量降低磷肥含量的基础上,从而提高对磷肥的利用率,提高缓释磷肥的综合效果。并且当生物炭与低温活化后的所述沸石的质量比为1:(1-3)时,生物炭与低温活化后的沸石达到最大的吸附性能,从而进一步提高对磷肥的利用率。
下面将通过多个实施例来进一步对本发明实施方式进行说明。
制备实施例
实施例1:
步骤1:提供1.2kg农作物,将农作物在500℃的温度下炭化2h。随后将炭化后的农作物进行粉碎,并经80目的筛网进行筛分,最终得到1kg的生物炭。
步骤2:提供2kg的沸石,将沸石进行粉碎,并经80目的筛网进行筛分,随后将沸石在400℃的温度下焙烧1h,得到约2kg低温活化后的沸石。
步骤3:提供15kg的磷酸一铵,将生物炭、低温活化后的沸石、以及磷酸一铵进行混合,随后将混合后的生物炭、低温活化后的沸石、以及磷酸一铵进行研磨,研磨至粒径大小为50μm,得到初级缓释磷肥。
步骤4:提供0.02kg的纤维素钠,将纤维素钠添加至初级缓释磷肥中。
步骤5:将纤维素钠与初级缓释磷肥通过圆盘造粒法进行造粒,最终得到缓释磷肥。
实施例2:
步骤1:提供1.2kg树木,将树木在700℃的温度下炭化3h。随后将炭化后的树木进行粉碎,并经100目的筛网进行筛分,最终得到1kg的生物炭。
步骤2:提供3kg的沸石,将沸石进行粉碎,并经100目的筛网进行筛分,随后将沸石在600℃的温度下焙烧2h,得到约3kg低温活化后的沸石。
步骤3:提供40kg的聚磷酸铵,将生物炭、低温活化后的沸石、以及聚磷酸铵进行混合,随后将混合后的生物炭、低温活化后的沸石、以及聚磷酸铵进行研磨,研磨至粒径大小为100μm,得到初级缓释磷肥。
步骤4:提供0.4kg的纤维素钠,将纤维素钠添加至初级缓释磷肥中。
步骤5:将纤维素钠与初级缓释磷肥通过圆盘造粒法进行造粒,最终得到缓释磷肥。
实施例3:
步骤1:提供1.2kg动物尸体,将动物尸体在300℃的温度下炭化1h。随后将炭化后的动物尸体进行粉碎,并经60目的筛网进行筛分,最终得到1kg的生物炭。
步骤2:提供1kg的沸石,将沸石进行粉碎,并经60目的筛网进行筛分,随后将沸石在200℃的温度下焙烧0.5h,得到约1kg低温活化后的沸石。
步骤3:提供2kg的磷酸一铵,将生物炭、低温活化后的沸石、以及磷酸一铵进行混合,随后将混合后的生物炭、低温活化后的沸石、以及磷酸一铵进行研磨,研磨至粒径大小为30μm,得到初级缓释磷肥。
步骤4:提供10g的纤维素钠,将纤维素钠添加至初级缓释磷肥中。
步骤5:将纤维素钠与初级缓释磷肥通过圆盘造粒法进行造粒,最终得到缓释磷肥。
对比实施例
对比例1:与实施例1基本相同,不同之处在于,磷酸一铵中不添加生物炭和低温活化后的沸石,其他条件均相同。
对比例2:与实施例1基本相同,不同之处在于,磷酸一铵中不添加低温活化后的沸石,其他条件均相同。
对比例3:与实施例1基本相同,不同之处在于,磷酸一铵中不添加生物炭,其他条件均相同。
对比例4:与实施例1基本相同,不同之处在于,沸石不进行焙烧处理,其他条件均相同。
对比例5:与实施例1基本相同,不同之处在于,沸石不进行筛分处理,其他条件均相同。
对比例6:与实施例1基本相同,不同之处在于,沸石在粉碎后经200目的筛网进行筛分,其他条件均相同。
对比例7:与实施例1基本相同,不同之处在于,农作物不进行炭化处理,其他条件均相同。
对比例8:与实施例1基本相同,不同之处在于,生物质不进行筛分处理,其他条件均相同。
对比例9:与实施例1基本相同,不同之处在于,生物质在粉碎后经200目的筛网进行筛分,其他条件均相同。
对比例10:与实施例1基本相同,不同之处在于,将混合后的生物炭、低温活化后的沸石、以及磷酸一铵进行研磨,研磨至粒径大小为20μm,其他条件均相同。
对比例11:与实施例1基本相同,不同之处在于,将混合后的生物炭、低温活化后的沸石、以及磷酸一铵进行研磨,研磨至粒径大小为150μm,其他条件均相同。
对比例12:与实施例1基本相同,不同之处在于,缓释磷肥中缓释载体的质量分数为20%,其他条件均相同。
对比例13:与实施例1基本相同,不同之处在于,缓释磷肥中缓释载体的质量分数为0.1%,其他条件均相同。
对比例14:与实施例1基本相同,不同之处在于,缓释磷肥中粘结剂的质量分数为5%,其他条件均相同。
对比例15:与实施例1基本相同,不同之处在于,缓释磷肥中粘结剂的质量分数为0.01%,其他条件均相同。
对比例16:与实施例1基本相同,不同之处在于,生物炭与低温活化后的沸石的质量比为1:5,其他条件均相同。
对比例17:与实施例1基本相同,不同之处在于,生物炭与低温活化后的沸石的质量比为1:0.1,其他条件均相同。
效果实施例
将实施例1-3,以及对比例1-17的缓释磷肥分别加入土壤中并进行混合,随后置于培养皿中,在固定温度、固定含水量下培养56天,并测定土壤中有效磷含量。额外地,针对对比例1-3的缓释磷肥再分别与培养的第7、第14、第28天测定土壤中有效磷含量。所得结果如下图和下表所示。
请参考图8,图8为实施例1与对比例1-3的缓释磷肥的测定曲线图。空白表示对比例1的缓释磷肥,生物炭表示对比例2的缓释磷肥,沸石表示对比例3的缓释磷肥,混合缓释载体表示实施例1的缓释磷肥。从图8中可以看出,首先在磷酸一铵中若单独加入生物炭和低温活化后的沸石,或者同时加入生物炭和低温活化后的沸石,均可提高磷肥在土壤中的生物有效性(即有效磷含量)。在土壤培养的第14、第28和第56天,混合缓释载体处理土壤有效磷含量比其他处理分别高0.02%-5.26%、5.29%-11.70%和1.99%-9.52%。而当同时添加生物炭与沸石时,二者会发生协同作用,从而使得混合缓释载体处理下土壤的有效磷含量均高于仅添加生物炭或沸石的有效磷含量。
随后请参考表1,表1为实施例1-3与对比例1-17的缓释磷肥在培养56天后土壤中的有效磷含量。
表1实施例1-3与对比例1-17的缓释磷肥在培养56天后土壤中的有效磷含量。
Figure BDA0002374823810000121
对上述表格内容进行分析可知,本申请提供的实施例1-3中,实施例1的缓释磷肥的利用率最高,由此可见,本申请实施例1提供的制备方法可制备出性能更为优异的缓释磷肥。
通过对实施例1与对比例1-3进行比较可知,在磷酸一铵中若单独加入生物炭和低温活化后的沸石,或者同时加入生物炭和低温活化后的沸石,均可提高磷肥在土壤中的生物有效性(即有效磷含量)。而当同时添加生物炭与沸石时,二者会发生协同作用,从而使得混合缓释载体处理下土壤的有效磷含量均高于仅添加生物炭或沸石的有效磷含量。
通过对实施例1与对比例4比较可知,未进行焙烧处理的沸石相比于经过焙烧处理后的沸石,孔穴和涌道中具有较多的杂质,其比表面积较低,吸附磷的数量也较小,因此有效磷含量较低。
通过对实施例1与对比例5比较可知,若沸石不进行筛分处理,则沸石的颗粒大小不均,导致其吸附能力不稳定。并且不进行筛分的沸石,其中会包含部分颗粒较大的沸石,导致相同质量沸石整体的比表面积减少,从而降低吸附能力,因此有效磷含量较低。
通过对实施例1与对比例6比较可知,若沸石经200目的筛网进行筛分,导致其筛出的沸石粒径较大,导致相同质量沸石整体的比表面积减少,从而降低吸附能力,因此有效磷含量较低。
通过对实施例1与对比例7-9比较可知,农作物若不进行炭化处理,则无法形成生物炭从而发挥作用。而农作物若不进行筛分处理或经200目的筛网进行筛分,其余对比例5和对比例6相同,均会导致相同质量沸石整体的比表面积减少,从而降低吸附能力,因此有效磷含量较低。
通过对实施例1与对比例10-11比较可知,若研磨至粒径大小为20μm,其有效磷含量基本与实施例1相同,但若想从粒径为30μm研磨至粒径为20μm,将会极大地提高成本。若研磨至粒径大小为150μm,将会提高后续的粘结工艺与造粒工艺的难度,进而使得造粒出来的肥料颗粒分布不均,性能变差,最终导致有效磷含量降低。
通过对实施例1与对比例12-13比较可知,若缓释磷肥中缓释载体的质量分数为20%,将会使得磷肥的占比降低,导致磷肥的总量变少,从而导致缓释载体可吸附的磷降低,最终导致有效磷含量降低。若缓释磷肥中缓释载体的质量分数为0.1%,则缓释载体的含量较小,只能吸附少量的磷,其提升的效果有限,最终导致有效磷含量降低。
通过对实施例1与对比例14-15比较可知,若缓释磷肥中粘结剂的质量分数为5%,将会使得磷肥的占比降低,导致磷肥的总量变少,从而导致缓释载体可吸附的磷降低,最终导致有效磷含量降低。若缓释磷肥中粘结剂的质量分数为0.01%,则会导致粘结剂的含量过少,使得粘结剂无法良好地粘结生物炭,沸石,以及磷肥,最终导致有效磷含量降低
通过对实施例1与对比例16-17比较可知,若生物炭与低温活化后的沸石的质量比为1:5,或者生物炭与低温活化后的沸石的质量比为1:0.1时,生物炭与沸石将无法发挥出最佳的综合性能,导致有效磷含量会小幅度降低。
因此,综上所述,采用本申请提供的制备方法制备出来的缓释磷肥,其制备工艺与成本含量均为最优的选择,可以使土壤中的磷含量大幅度上升,极大地提高了磷肥的利用率。
以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍,本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明,以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种缓释磷肥的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
提供生物炭;
提供沸石,将所述沸石进行低温活化处理;
提供磷肥,将所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥混合,得到初级缓释磷肥;
提供粘结剂,将所述粘结剂添加至所述初级缓释磷肥中;
将所述粘结剂与所述初级缓释磷肥进行造粒,得到缓释磷肥。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,“将所述沸石进行低温活化处理”包括:
将所述沸石在200-600℃的温度下焙烧0.5-2h。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在“将所述沸石在200-600℃的温度下焙烧0.5-2h”之前,还包括:
将所述沸石进行粉碎;
将粉碎后的所述沸石经60-100目的筛网进行筛分。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,“提供生物炭”包括:
提供生物质,将所述生物质在300-700℃的温度下炭化1~3h,得到生物炭。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在“将所述生物质在300-700℃的温度下炭化1~3h”之后,还包括:
将炭化后的所述生物质进行粉碎;
将粉碎后的所述生物质经60-100目的筛网进行筛分,得到生物炭。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在“将所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥混合”之后,还包括:
将混合后的所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥进行研磨,以使得混合后的所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥的粒径大小为30-100μm。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在“将所述粘结剂添加至所述初级缓释磷肥中”之前,还包括:
提供氮肥与钾肥,将所述氮肥与所述钾肥添加至混合后的所述生物炭、低温活化后的所述沸石、以及所述磷肥,得到所述初级缓释磷肥。
8.一种缓释磷肥,其特征在于,所述缓释磷肥包括缓释载体、磷肥、以及粘结剂,所述缓释载体包括生物炭与低温活化后的沸石,所述缓释载体占所述缓释磷肥的质量分数为1-10%,所述粘结剂占所述缓释磷肥的质量分数为0.1-1%,其余为磷肥。
9.如权利要求8所述的缓释磷肥,其特征在于,所述缓释载体与所述磷肥的质量比为1:(1-10)。
10.如权利要求8所述的缓释磷肥,其特征在于,所述生物炭与低温活化后的所述沸石的质量比为1:(1-3)。
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