CN116986944A - 一种多元稀土水溶肥料及其生产方法 - Google Patents

一种多元稀土水溶肥料及其生产方法 Download PDF

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CN116986944A CN202310788373.9A CN202310788373A CN116986944A CN 116986944 A CN116986944 A CN 116986944A CN 202310788373 A CN202310788373 A CN 202310788373A CN 116986944 A CN116986944 A CN 116986944A
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Abstract

本发明涉及水溶肥料技术领域,提供一种多元稀土水溶肥料及其生产方法,本发明在多元稀土水溶肥料的制备过程中以氨基酸尾液、氧化钙和七水硫酸锌制备了氨基酸螯合钙组分和氨基酸螯合锌组分,使氨基酸尾液中游离的氨基酸分别与钙离子和锌离子进行螯合反应,从而生成稳定的氨基酸螯合物,氨基酸螯合物不仅能够很容易地被植物吸收,还能够作为氮源提供植物需要的营养成分;其次,氨基酸尾液还含有多种小分子糖分等有机营养物质,将其加入至水溶肥料中具有明显的增效作用,从而在一定程度上提高农作物的产量,本发明通过不同种类的组合湿润剂和组合防结块剂之间的互配作用,能够防止水溶肥料在施肥过程中发生结块成团的现象。

Description

一种多元稀土水溶肥料及其生产方法
技术领域
本发明涉及水溶肥料技术领域,具体涉及一种多元稀土水溶肥料及其生产方法。
背景技术
土壤中含有多种养分,是植物补充必需营养元素的重要供源,然而,土壤中各种养分的含量有限,随着作物逐年收割不断带走养分,单靠土壤提供养分已不能保证作物的正常生长需求,因此需要不断地从外界向地里补充各种养分。
水溶肥料是经过水溶解或稀释后,用于灌溉施肥、叶面施肥、无土栽培等用途的液体或固体肥料,可以让种植者较快地看到肥料的效果和表现,随时可以根据作物不同长势对肥料配方作出调整;水溶肥料可以应用于喷滴灌等设施农业,实现水肥一体化,达到省水省肥省工的效能,而且还具有用量少、施用方便和肥料利用率高等优点,被广泛应用于农业种植领域。但是目前的水溶肥料中同时含有大量元素、重量元素和微量元素的种类较少,且在这种混合性的水溶肥料在农作物的增产作用上效果较差,并未达到预期的最佳效果,因此,如何对现有的水溶肥料进行改进,使其在同时含有多种营养元素和成分的同时,还能够起到较好的增产作用,如何改进生产方法成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了一种多元稀土水溶肥料及其生产方法,能够有效地解决现有技术的水溶肥料在农作物的增产作用上效果较差,且不能同时具有多种营养元素成分的问题。
技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种多元稀土水溶肥料,所述多元稀土水溶肥料的原料包括以下组分:氨基酸尾液、氧化钙、七水硫酸锌、多元稀土螯合组分、大量元素组分、中量元素组分、微量元素组分、组合湿润剂和组合防结块剂;
所述氨基酸发酵尾液由甘氨酸尾液、谷氨酸尾液、赖氨酸尾液、苏氨酸尾液、丙氨酸尾液、苯丙氨酸尾液和缬氨酸尾液按照3:2:1:1:2:1:1的体积比混合制得;
所述多元稀土螯合组分的制备方法为:将80-90重量份稀土无机盐溶解于800重量份去离子水中,水浴加热至55℃后在搅拌的条件下加入35-40重量份螯合剂,在原温度下以原搅拌速度继续搅拌15-20min进行反应,反应后经浓缩、干燥和粉碎过100目筛,所得即为多元稀土螯合组分;
所述大量元素组分由尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾混合制得;
所述中量元素组分由六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠混合制得;
所述微量元素组分由硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁混合制得;
所述组合湿润剂由十二烷基苯磺酸钠、环氧基官能团硅烷和正十二烷基氮杂环庚-2-酮按照1:3:4的重量比混合制得;
所述组合防结块剂为无水硫酸镁、伯基十八烷和聚丙烯酰胺按照等重量比混合制得。
更进一步地,所述稀土无机盐为氯化稀土盐或硝酸稀土盐,稀土种类包括镧、铈、镨和钕,所述螯合剂为羟乙基乙二胺三乙酸。
更进一步地,所述大量元素组分中尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾的质量比为2:1:1:4。
更进一步地,所述中量元素组分中六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠的质量比为3:1:1。
更进一步地,所述微量元素组分中硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁的质量比为1:2:1。
一种多元稀土水溶肥料的生产方法,所述生产方法包括以下生产步骤:
Step1、将1000重量份氨基酸尾液和75-80重量份氧化钙进行混合搅拌,将pH值调至8.0后倒入高压流体高压流体纳米磨设备中反复经过,直至混合液变清后进行低温真空干燥,最后经研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合钙组分;
Step2、量取1000重量份氨基酸尾液将pH值调至5.0,加入95-100重量份七水硫酸锌后水浴加热至60℃,在搅拌的条件下反应35-40min,反应结束后进行加热浓缩,接着经冷却结晶、过滤和干燥后研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合锌组分;
Step3、将按重量份计称取120-150份氨基酸螯合钙组分、100-110氨基酸螯合锌组分、40-50多元稀土螯合组分、160-180大量元素组分、4-5中量元素组分和1-2微量元素组分进行混合搅拌,混合后溶解于重量为其8-10倍的去离子水中;
Step4、向Step3中的体系内加入组合湿润剂和组合防结块剂后继续在原搅拌速度下搅拌5-8min,搅拌结束后浓缩至原体积的1/10,低温干燥后研磨过50目筛,所得即为多元稀土水溶肥料。
更进一步地,所述Step1中的搅拌速度为500-600r/min,搅拌时间为8-10min,所述Step2中的搅拌速度为300-400r/min。
更进一步地,所述Step1和Step2中使用盐酸或氨水进行调节pH值。
更进一步地,所述Step3中的搅拌速度为300-500r/min,搅拌时间为5-10min。
更进一步地,所述Step4中组合湿润剂和组合防结块剂的重量占比分别为总体系的0.03%和0.04%。
有益效果
本发明提供了一种多元稀土水溶肥料及其生产方法,与现有公知技术相比,本发明的具有如下有益效果:
本发明在多元稀土水溶肥料的制备过程中以氨基酸尾液、氧化钙和七水硫酸锌制备了氨基酸螯合钙组分和氨基酸螯合锌组分,使氨基酸尾液中游离的氨基酸分别与钙离子和锌离子进行螯合反应,从而生成稳定的氨基酸螯合物,氨基酸螯合物不仅能够很容易地被植物吸收,还能够作为氮源提供植物需要的营养成分;其次,氨基酸尾液还含有多种小分子糖分等有机营养物质,将其加入至水溶肥料中具有明显的增效作用,从而在一定程度上提高农作物的产量。
本发明通在多元稀土水溶肥料的制备过程中还加入了大量元素组分、中量元素组分和微量元素组分,能够对植物提供生长过程中需要的养分,而且通过不同种类的组合湿润剂和组合防结块剂之间的互配作用,能够防止水溶肥料在施肥过程中发生结块成团的现象,从而在一定程度上保证了多元稀土水溶肥料的均匀性和松散性,使其更适用于农业市场。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种多元稀土水溶肥料,多元稀土水溶肥料的原料包括以下组分:氨基酸尾液、氧化钙、七水硫酸锌、多元稀土螯合组分、大量元素组分、中量元素组分、微量元素组分、组合湿润剂和组合防结块剂;
氨基酸发酵尾液由甘氨酸尾液、谷氨酸尾液、赖氨酸尾液、苏氨酸尾液、丙氨酸尾液、苯丙氨酸尾液和缬氨酸尾液按照3:2:1:1:2:1:1的体积比混合制得;
多元稀土螯合组分的制备方法为:将80重量份稀土无机盐溶解于800重量份去离子水中,水浴加热至55℃后在搅拌的条件下加入35重量份螯合剂,在原温度下以原搅拌速度继续搅拌15min进行反应,反应后经浓缩、干燥和粉碎过100目筛,所得即为多元稀土螯合组分;
大量元素组分由尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾混合制得;
中量元素组分由六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠混合制得;
微量元素组分由硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁混合制得;
组合湿润剂由十二烷基苯磺酸钠、环氧基官能团硅烷和正十二烷基氮杂环庚-2-酮按照1:3:4的重量比混合制得;
组合防结块剂为无水硫酸镁、伯基十八烷和聚丙烯酰胺按照等重量比混合制得。
稀土无机盐为氯化稀土盐或硝酸稀土盐,稀土种类包括镧、铈、镨和钕,螯合剂为羟乙基乙二胺三乙酸。
大量元素组分中尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾的质量比为2:1:1:4。
中量元素组分中六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠的质量比为3:1:1。
微量元素组分中硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁的质量比为1:2:1。
一种多元稀土水溶肥料的生产方法,生产方法包括以下生产步骤:
Step1、将1000重量份氨基酸尾液和75重量份氧化钙进行混合搅拌,将pH值调至8.0后倒入高压流体高压流体纳米磨设备中反复经过,直至混合液变清后进行低温真空干燥,最后经研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合钙组分;
Step2、量取1000重量份氨基酸尾液将pH值调至5.0,加入95重量份七水硫酸锌后水浴加热至60℃,在搅拌的条件下反应35min,反应结束后进行加热浓缩,接着经冷却结晶、过滤和干燥后研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合锌组分;
Step3、将按重量份计称取120份氨基酸螯合钙组分、100氨基酸螯合锌组分、40多元稀土螯合组分、160大量元素组分、4中量元素组分和1微量元素组分进行混合搅拌,混合后溶解于重量为其8倍的去离子水中;
Step4、向Step3中的体系内加入组合湿润剂和组合防结块剂后继续在原搅拌速度下搅拌5min,搅拌结束后浓缩至原体积的1/10,低温干燥后研磨过50目筛,所得即为多元稀土水溶肥料。
Step1中的搅拌速度为500r/min,搅拌时间为8min,Step2中的搅拌速度为300r/min。
Step1和Step2中使用盐酸或氨水进行调节pH值。
Step3中的搅拌速度为300r/min,搅拌时间为5min。
Step4中组合湿润剂和组合防结块剂的重量占比分别为总体系的0.03%和0.04%。
实施例2
本实施例的一种多元稀土水溶肥料,多元稀土水溶肥料的原料包括以下组分:氨基酸尾液、氧化钙、七水硫酸锌、多元稀土螯合组分、大量元素组分、中量元素组分、微量元素组分、组合湿润剂和组合防结块剂;
氨基酸发酵尾液由甘氨酸尾液、谷氨酸尾液、赖氨酸尾液、苏氨酸尾液、丙氨酸尾液、苯丙氨酸尾液和缬氨酸尾液按照3:2:1:1:2:1:1的体积比混合制得;
多元稀土螯合组分的制备方法为:将90重量份稀土无机盐溶解于800重量份去离子水中,水浴加热至55℃后在搅拌的条件下加入40重量份螯合剂,在原温度下以原搅拌速度继续搅拌20min进行反应,反应后经浓缩、干燥和粉碎过100目筛,所得即为多元稀土螯合组分;
大量元素组分由尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾混合制得;
中量元素组分由六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠混合制得;
微量元素组分由硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁混合制得;
组合湿润剂由十二烷基苯磺酸钠、环氧基官能团硅烷和正十二烷基氮杂环庚-2-酮按照1:3:4的重量比混合制得;
组合防结块剂为无水硫酸镁、伯基十八烷和聚丙烯酰胺按照等重量比混合制得。
稀土无机盐为氯化稀土盐或硝酸稀土盐,稀土种类包括镧、铈、镨和钕,螯合剂为羟乙基乙二胺三乙酸。
大量元素组分中尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾的质量比为2:1:1:4。
中量元素组分中六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠的质量比为3:1:1。
微量元素组分中硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁的质量比为1:2:1。
一种多元稀土水溶肥料的生产方法,生产方法包括以下生产步骤:
Step1、将1000重量份氨基酸尾液和80重量份氧化钙进行混合搅拌,将pH值调至8.0后倒入高压流体高压流体纳米磨设备中反复经过,直至混合液变清后进行低温真空干燥,最后经研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合钙组分;
Step2、量取1000重量份氨基酸尾液将pH值调至5.0,加入100重量份七水硫酸锌后水浴加热至60℃,在搅拌的条件下反应40min,反应结束后进行加热浓缩,接着经冷却结晶、过滤和干燥后研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合锌组分;
Step3、将按重量份计称取150份氨基酸螯合钙组分、110氨基酸螯合锌组分、50多元稀土螯合组分、180大量元素组分、5中量元素组分和2微量元素组分进行混合搅拌,混合后溶解于重量为其10倍的去离子水中;
Step4、向Step3中的体系内加入组合湿润剂和组合防结块剂后继续在原搅拌速度下搅拌8min,搅拌结束后浓缩至原体积的1/10,低温干燥后研磨过50目筛,所得即为多元稀土水溶肥料。
Step1中的搅拌速度为600r/min,搅拌时间为10min,Step2中的搅拌速度为400r/min。
Step1和Step2中使用盐酸或氨水进行调节pH值。
Step3中的搅拌速度为500r/min,搅拌时间为10min。
Step4中组合湿润剂和组合防结块剂的重量占比分别为总体系的0.03%和0.04%。
实施例3
本实施例的一种多元稀土水溶肥料,多元稀土水溶肥料的原料包括以下组分:氨基酸尾液、氧化钙、七水硫酸锌、多元稀土螯合组分、大量元素组分、中量元素组分、微量元素组分、组合湿润剂和组合防结块剂;
氨基酸发酵尾液由甘氨酸尾液、谷氨酸尾液、赖氨酸尾液、苏氨酸尾液、丙氨酸尾液、苯丙氨酸尾液和缬氨酸尾液按照3:2:1:1:2:1:1的体积比混合制得;
多元稀土螯合组分的制备方法为:将85重量份稀土无机盐溶解于800重量份去离子水中,水浴加热至55℃后在搅拌的条件下加入38重量份螯合剂,在原温度下以原搅拌速度继续搅拌18min进行反应,反应后经浓缩、干燥和粉碎过100目筛,所得即为多元稀土螯合组分;
大量元素组分由尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾混合制得;
中量元素组分由六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠混合制得;
微量元素组分由硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁混合制得;
组合湿润剂由十二烷基苯磺酸钠、环氧基官能团硅烷和正十二烷基氮杂环庚-2-酮按照1:3:4的重量比混合制得;
组合防结块剂为无水硫酸镁、伯基十八烷和聚丙烯酰胺按照等重量比混合制得。
稀土无机盐为氯化稀土盐或硝酸稀土盐,稀土种类包括镧、铈、镨和钕,螯合剂为羟乙基乙二胺三乙酸。
大量元素组分中尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾的质量比为2:1:1:4。
中量元素组分中六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠的质量比为3:1:1。
微量元素组分中硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁的质量比为1:2:1。
一种多元稀土水溶肥料的生产方法,生产方法包括以下生产步骤:
Step1、将1000重量份氨基酸尾液和77重量份氧化钙进行混合搅拌,将pH值调至8.0后倒入高压流体高压流体纳米磨设备中反复经过,直至混合液变清后进行低温真空干燥,最后经研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合钙组分;
Step2、量取1000重量份氨基酸尾液将pH值调至5.0,加入98重量份七水硫酸锌后水浴加热至60℃,在搅拌的条件下反应37min,反应结束后进行加热浓缩,接着经冷却结晶、过滤和干燥后研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合锌组分;
Step3、将按重量份计称取135份氨基酸螯合钙组分、105氨基酸螯合锌组分、45多元稀土螯合组分、170大量元素组分、5中量元素组分和2微量元素组分进行混合搅拌,混合后溶解于重量为其9倍的去离子水中;
Step4、向Step3中的体系内加入组合湿润剂和组合防结块剂后继续在原搅拌速度下搅拌7min,搅拌结束后浓缩至原体积的1/10,低温干燥后研磨过50目筛,所得即为多元稀土水溶肥料。
Step1中的搅拌速度为600r/min,搅拌时间为9min,Step2中的搅拌速度为300r/min。
Step1和Step2中使用盐酸或氨水进行调节pH值。
Step3中的搅拌速度为400r/min,搅拌时间为8min。
Step4中组合湿润剂和组合防结块剂的重量占比分别为总体系的0.03%和0.04%。
对比例
市面上随机选购的水溶肥料。
性能检测
在实验农田中随机划分多组试验组,每组试验组包括5块8米×10米的试验田,每组试验组中的5块试验田分别喷施实施例1-3和对比例中的水溶肥料,再留一块试验田不喷施肥料记作为空白组;每组试验组种植的农作物分别为西红柿、土豆、棉花、甘蔗和水稻,对不同实验组中试验田的产量进行记录,记录数据如下表所示:
通过上表的数据显示可知,在种植西红柿、土豆、棉花、甘蔗和水稻的实验组中,喷施了本实施例1-3中水溶肥料的试验田亩产量明显高于喷施了对比例中水溶肥料的试验田,因此说明,本发明制得的多元稀土水溶肥料更适用于农作物的生长和增产。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多元稀土水溶肥料,其特征在于,所述多元稀土水溶肥料的原料包括以下组分:氨基酸尾液、氧化钙、七水硫酸锌、多元稀土螯合组分、大量元素组分、中量元素组分、微量元素组分、组合湿润剂和组合防结块剂;
所述氨基酸发酵尾液由甘氨酸尾液、谷氨酸尾液、赖氨酸尾液、苏氨酸尾液、丙氨酸尾液、苯丙氨酸尾液和缬氨酸尾液按照3:2:1:1:2:1:1的体积比混合制得;
所述多元稀土螯合组分的制备方法为:将80-90重量份稀土无机盐溶解于800重量份去离子水中,水浴加热至55℃后在搅拌的条件下加入35-40重量份螯合剂,在原温度下以原搅拌速度继续搅拌15-20min进行反应,反应后经浓缩、干燥和粉碎过100目筛,所得即为多元稀土螯合组分;
所述大量元素组分由尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾混合制得;
所述中量元素组分由六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠混合制得;
所述微量元素组分由硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁混合制得;
所述组合湿润剂由十二烷基苯磺酸钠、环氧基官能团硅烷和正十二烷基氮杂环庚-2-酮按照1:3:4的重量比混合制得;
所述组合防结块剂为无水硫酸镁、伯基十八烷和聚丙烯酰胺按照等重量比混合制得。
2.根据权利要求1所述的一种多元稀土水溶肥料,其特征在于,所述稀土无机盐为氯化稀土盐或硝酸稀土盐,稀土种类包括镧、铈、镨和钕,所述螯合剂为羟乙基乙二胺三乙酸。
3.根据权利要求1所述的一种多元稀土水溶肥料,其特征在于,所述大量元素组分中尿素、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和硝酸钾的质量比为2:1:1:4。
4.根据权利要求1所述的一种多元稀土水溶肥料,其特征在于,所述中量元素组分中六水硝酸镁、四水硝酸钙和水合硅酸钠的质量比为3:1:1。
5.根据权利要求1所述的一种多元稀土水溶肥料,其特征在于,所述微量元素组分中硼酸、三水硝酸铜和硫酸亚铁的质量比为1:2:1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种多元稀土水溶肥料的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括以下生产步骤:
Step1、将1000重量份氨基酸尾液和75-80重量份氧化钙进行混合搅拌,将pH值调至8.0后倒入高压流体高压流体纳米磨设备中反复经过,直至混合液变清后进行低温真空干燥,最后经研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合钙组分;
Step2、量取1000重量份氨基酸尾液将pH值调至5.0,加入95-100重量份七水硫酸锌后水浴加热至60℃,在搅拌的条件下反应35-40min,反应结束后进行加热浓缩,接着经冷却结晶、过滤和干燥后研磨过200目筛,所得记作氨基酸螯合锌组分;
Step3、将按重量份计称取120-150份氨基酸螯合钙组分、100-110氨基酸螯合锌组分、40-50多元稀土螯合组分、160-180大量元素组分、4-5中量元素组分和1-2微量元素组分进行混合搅拌,混合后溶解于重量为其8-10倍的去离子水中;
Step4、向Step3中的体系内加入组合湿润剂和组合防结块剂后继续在原搅拌速度下搅拌5-8min,搅拌结束后浓缩至原体积的1/10,低温干燥后研磨过50目筛,所得即为多元稀土水溶肥料。
7.根据权利要求6所述的一种多元稀土水溶肥料的生产方法,其特征在于,所述Step1中的搅拌速度为500-600r/min,搅拌时间为8-10min,所述Step2中的搅拌速度为300-400r/min。
8.根据权利要求6所述的一种多元稀土水溶肥料的生产方法,其特征在于,所述Step1和Step2中使用盐酸或氨水进行调节pH值。
9.根据权利要求6所述的一种多元稀土水溶肥料的生产方法,其特征在于,所述Step3中的搅拌速度为300-500r/min,搅拌时间为5-10min。
10.根据权利要求6所述的一种多元稀土水溶肥料的生产方法,其特征在于,所述Step4中组合湿润剂和组合防结块剂的重量占比分别为总体系的0.03%和0.04%。
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