专利名称：一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料及其制备方法
一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及化工领域，具体地说，是一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料及其制备方法。
背景技术：
磷酸盐缓释肥料最突出的特点就是长效缓释，现在市场上销售的化肥都称为速效肥料，肥效最长也只有几个月，在果园和田地中施用的这种肥料在降雨和灌水的过程中，相当大部分进入地下水、河流及湖泊中，发生所谓的溶脱或流失，不仅造成浪费，而且污染水资源，引起富营养化，NOx气体的产生又增加了地球的温室气体。缓释肥料是将植物所需要的氮、磷、钾及微量元素以适当比例熔入玻璃中，玻璃可制成粉体、颗粒状、球状，为保持水分可制成纤维状、中空纤维状和管状，施于土壤后，由于玻璃的溶解速度慢，持续时间长，所以缓释肥料能长期为植物提供所需要的某些微量营养元素。玻璃的组成可因土壤的成分不同及植物的需要进行调整，因而可促进作物生长发育，增加作物产量，肥效长，不易流失， 而且微量元素缓释肥料的主要原料价格低廉，来源丰富，生产工艺简单，一般玻璃厂都可生产，因此它是一种理想的缓释长效肥料。目前，我国对缓释肥料的研究和报道还较少，缓释肥料的定型生产及应用基本上处于空白。美国目前大力发展液体微肥、复合微肥、有机络合物和螯合物微肥。日本生产的微肥除常用无机盐品种外，主要是熔融微量元素肥料和烧结微量元素肥料及其复合肥料， 所以日本关于缓释肥料方面的研究较多。从目前国内外的报道来看，今后微肥将会更多地向以下几种类型发展(1)缓释肥料；(2)复合肥料；(3)有机络合物、螯合物肥料；(4)速效液体肥料；(5)生物复合肥料。 玻璃肥料既属缓释肥料，又属复合肥料，所以具有更多的优点。玻璃肥料作为一种缓释肥料将受到重视。缓释肥料的优点在于溶解速度慢，，效柔和，施用能避免烧伤作物或损害籽苗；增加植物的吸收率，减少肥料的流失，减少对水质的污染等，肥效期长，它能在作物的整个生长期甚至长达几年内缓慢地释放营养素；减少施肥次数，降低施肥成本，稳定性好，不易潮解，便于储存。玻璃肥料是一种不仅含有常量元素，而且还含有几种微量元素的缓释肥料，所以具有更多的优点和更广阔的发展前景。玻璃肥料作为复合肥料将得到进一步开发。 由于高产栽培技术的发展，土壤作物营养平衡体系中的问题较多，潜在缺乏和几种元素重叠缺乏的现象增多，因此，各国近年来已开始进行综合诊断技术的研究，微肥也更多地向复合肥料发展方向。玻璃肥料的化学组成很复杂，一般含几十种化学元素，除氮、磷、钾这些常量元素外，还有些微量元素是任何作物在完成由种子萌发到果实成熟的整个周期中不可缺少的，主要有镁、锰、铁、锌、硼、铜、钼等，这些元素都可以作为玻璃的成分而熔入玻璃中，从而制成含有几种微量元素的复合肥料。另外，补充成分SeO和I可防止人畜的缺乏症，是可食植物必须的补充成分。以磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃或硅酸盐玻璃为基质玻璃，通过添加植物所需要的各种不同微量元素就可以制得各种组成不同的玻璃肥料，形成二元系统、三元系统、以至多元系统的磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、硅酸盐玻璃肥料的系列。农业上可根据不同土质和植物的需要，选择不同组成的玻璃肥料。因此，玻璃肥料作为理想的复合肥料将得到进一步发展。缓释肥料今后的发展方向为(1)根据各地土壤中微量元素含量分析情况，生产不同品种的缓释肥料，研究和生产缓释肥料的部门必须根据不同地区土壤中微量元素分析资料，对症下药，配制不同品种、不同含量的微量元素缓释肥料，即对不同土壤使用不同的缓释肥料，先期要作指导性的推广，才能使缓释肥料的效果恰当发挥；( 大力发展缓释肥料纤维。由于缓释肥料纤维在无土栽培、水栽植物、观赏花卉等培养基方面具有特色，不仅保水，植物根系能附着在纤维上生长，这是其他肥料无法做到的；C3)发展多功能新品种缓释肥料，如复合缓释肥料(含微量元素和稀土元素)、含氮缓释肥料、防霉除臭缓释肥料等， 以满足不同的需求，特别是可适应会堂、宾馆、家居等室内观赏植物的生长，既美化环境，又不污染环境。日本石冢硝子在特公平8-22761专利中提出一种基础组成类似，但含有CuO或 Ag2O,溶解速度为(0.001 0. l)mg/5Cm2.h(2(rC，水)且同时提供营养和杀菌的玻璃，其目的是为了消除观赏植物栽培土中所产生的藻类、霉菌以及防止其它微生物损伤植物和放
出恶臭。日本旭硝子公司在特公平6-36697专利中揭示了一种适用于水栽培营养液使用的磷酸盐缓释玻璃肥料。通常温室内水栽培和无土栽培可实现人为的控制营养条件，此方法通过组成设计将溶解速度控制在2 300mg/cm2 · d范围内，其释放量可满足要求，直接投放水中成为营养液，不需复杂的配制过程，更换也方便。
发明内容本发明的目的在于克服现有缓释肥料的不足，提供一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料及其制备方法，具有用量少、肥效高、肥效长、不易流失的特点。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，原料按摩尔百分比组成为，P2O5为30 60%，K2O 为 15 40%，CaO 为 1 15%，MgO 为 1 10%，Fii2O3 为 1 10% ,MnO2S 1 10%, CuO 为 1 10%，IO3 为 0. 1 10%，Sm2O3 为 0. 1 10%，Lei2O3 为 0. 1 10% ；所述的P2O5优选为35 55%，最佳为47% ；所述的K2O优选为20 30%，最佳为；所述的CaO优选为3 10%，最佳为6% ；所述的MgO优选为2 7%，最佳为5% ；所述的!^e2O3优选为2 7%，最佳为5% ；所述的MnA优选为1 5%，最佳为4% ；所述的CuO优选为1 5%，最佳为4% ；所述的^O3优选为0.5 3%，最佳为；所述的Sm2O3优选为0. 5 3%，最佳为1 % ；
所述的Lei2O3优选为0. 5 3%，最佳为10Z0 ；所述的P2O5、K2O的总和为50% 80% ；所述的IO3、Sm2O3、La2O3 的总和为 2 % 7 %。
本发明的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料原料来源丰富，大部分可以选取矿石或矿渣为原料。各组分的含量范围被限定在上述范围内的理由如下陈述。P2O5的含量如果小于30mol %，则不能够生成偏磷酸盐而形成良好的玻璃态，不能够获得稳定的玻璃。如果超过60mOl%，则由于玻璃态的结构不稳定，放置在空气中过于容易潮解而不适宜于做缓释肥料，K2O是本发明的必备成分，也是植物生长所必须的，K2O的含量如果小于15mol%，则其含量太小，对植物的生长产生的有利效果不足，不能很好的起到增进其生长的目的，如果超过40mol %，在熔制的过程中挥发大量的增加，从而增加成本，同时生成的缓释肥料溶解过快，不能起到适当和缓释效果；本发明起到杀菌效果的主要组分是F%03、MnO2和CuO，三者适当的配比能够起到最佳的杀菌效果。&03、Sm2O3和Lei2O3为稀土元素，增加植物生长的必要补充元素，促进植物的光和作用，同时起到抑制细菌生长的效果ο—种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料的制备方法，包括以下步骤(1)按照各组分的摩尔百分比称取各原料；(2)将所称取的原料充分混合；(3)将混合后的混合料放入坩埚中，然后放入炉温为900°C 1200°C的电炉中，保温 50 IOOmin ；(4)将熔化后的玻璃液倒入压片机压成薄片或者倒入冷水中；(5)将片状或者颗粒状玻璃一起放入球磨机球磨；(6)将球磨后的玻璃粉过筛、检测、包装。本发明的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料及其制备方法的积极效果是(1)本发明可以通过调整玻璃的化学组成和颗粒尺寸控制肥料化学元素的溶出速率，为农作物供应生长所必须的化学元素；(2)本发明的生产缓释肥料的技术比较简单，设备的投资和生产成本都较低，并且可以利用天然原料或工业废料作为生产原料；(3)本发明的缓释肥料可以是全效肥料，使其含有农作物生长所需的全部肥料化学元素，并且可以调整各种化学元素之间的比例，使其符合各种农作物的需要；(4)本发明的缓释肥料的溶出速率较慢，可以避免土壤的土质下降和污染地下水；(5)本发明用量少、肥效高、肥效长、不易流失；(6)本发明肥料施用、保管、运输方便，不易结块、不易变质。本发明的无铅磷酸盐封接玻璃粉是在大量实验的基础上，以理论为依据创造的一种新型磷酸盐玻璃，测试结果表明，不仅具有适宜且易于调整的热膨胀系数，较低的软化温度，还具有优良的化学稳定性，特别适用于大功率管用封接玻璃粉，特别在无铅化和低成本方面具有很强的竞争力。
具体实施方式以下提供本发明一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料及其制备方法的具体实施方式
。
5
将熔制后的玻璃粉碎成平均粒径为5mm颗粒，称取IKg玻璃料加入It蒸馏水中， 测试其在蒸馏水中的溶解速度。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—、原料组成按摩尔百分比为P2O5 为 47%, K2O 为 26%, CaO 为 6%,MgO 为 5%, Fe2O3 为 5%,MnO2 为 4%, CuO 为 4%, Y2O3 % 1%, Sm2O3 % 1%, La2O3 为 1 %。二、制备方法(1)按照各组分的摩尔百分比称取各原料；(2)将所称取的原料充分混合；(3)将混合后的混合料放入坩埚中，然后放入炉温为1000°C的电炉中，保温 60min ；(4)将熔化后的玻璃液倒入压片机压成薄片或者倒入冷水中；(5)将片状或者颗粒状玻璃一起放入球磨机球磨；(6)将球磨后的玻璃粉过筛、检测、包装。三、测试结果
权利要求
1.一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，其特征在于，原料按摩尔百分比组成为，P2O5 为 30 60%，K20 为 15 40%，Ca0 为 1 15%，Mg0 为 1 10%，狗203 为 1 10%，Mn& 为 1 10 %，CuO 为 1 10 %，Y2O3 为 0. 1 10 %，Sm2O3 为 0. 1 10 %，La2O3 为 0. 1 10%。
2.根据权利要求1所述的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，其特征在于，所述的 P2O5为35 55%，所述的K2O为20 30%，所述的CaO为3 10%，所述的MgO为2 7%。
3.根据权利要求2所述的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，其特征在于，所述的 P2O5为47 %，所述的K2O为沈％，所述的CaO为6 %，所述的MgO为5 %。
4.根据权利要求1所述的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，其特征在于，所述的 !^e2O3为2 7%，所述的胞02为1 5%，所述的CuO为1 5%，所述的^O3为0. 5 3%。
5.根据权利要求4所述的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，其特征在于，所述的 Fe2O3为5 %，所述的MnA为4%，所述的CuO为4%，所述的^O3为1 %。
6.根据权利要求1所述的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，其特征在于，所述的 Sm2O3 为 0. 5 3%，所述的 La2O3 为 0. 5 3%。
7.根据权利要求6所述的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，其特征在于，所述的 Sm2O3 % 1%,所述的 La2O3 为 1 %。
8.根据权利要求1所述的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，其特征在于，所述的 Ρ205、Κ20的总和为50% 80%。
9.根据权利要求1所述的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料，其特征在于，所述的 Y2O3、Sm2O3、La2O3 的总和为 2% 7%。
10.根据权利要求1所述的一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料的制备方法，其特征在于，具体步骤为(1)按照各组分的摩尔百分比称取各原料；(2)将所称取的原料充分混合；(3)将混合后的混合料放入坩埚中，然后放入炉温为900°C 1200°C的电炉中，保温 50 IOOmin ；(4)将熔化后的玻璃液倒入压片机压成薄片或者倒入冷水中；(5)将片状或者颗粒状玻璃一起放入球磨机球磨；(6)将球磨后的玻璃粉过筛、检测、包装。
全文摘要
本发明涉及一种具有杀菌效果的磷酸盐缓释肥料及其制备方法，原料按摩尔百分比组成为，P2O5为30～60％，K2O为15～40％，CaO为1～15％，MgO为1～10％，Fe2O3为1～10％，MnO2为1～10％，CuO为1～10％，Y2O3为0.1～10％，Sm2O3为0.1～10％，La2O3为0.1～10％；所述的P2O5、K2O的总和为50％～80％；所述的Y2O3、Sm2O3、La2O3的总和为2％～7％；制备方法包括称量、混合、熔制、浇铸、球磨、包装；本发明的特点用量少、肥效高、肥效长、不易流失，肥料施用、保管、运输方便，不易结块、不易变质，可通过控制玻璃肥料的溶解速率和颗粒度来达到要求的释放量。
文档编号C05F3/00GK102190510SQ20101012255
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者刘志刚, 李辉, 郑庆云 申请人:郑庆云