本发明属于复合肥造粒技术领域,具体地,涉及一种天然复合肥造粒剂。
背景技术:
目前,固体复混肥料绝大多数是颗粒肥料,颗粒肥料在物理性能方面有以下优点 :①比表面积小,减少结块的可能性。②具有良好的流动性,便于机械化装卸和施肥。③堆密度小,相对降低了包装,贮存或运输费用。④颗粒肥料在土壤中的溶出速率较慢,可减轻或消除对作物根部的伤害,同时也可减少氮养分的淋溶流失。对于复合肥来说,若想造成圆粒状均须添加粘结剂。现有的粘结剂具有下列不足:
1、无用成分加得越多,肥料的有效成分越低。若采用以上粘结剂就很难生产高浓度复合肥,然而高浓度化是当今复合肥行业发展的一大趋势;高浓度化不仅是复混肥,而且是世界整个化肥行业发展的方向。高浓度肥料具有单位养分成本、运输和经销成本低于低浓度肥料的优点;
2、粘结力不强,生产出的肥料颗粒强度低,肥料在生产运输过程中易崩解,粉化,导致肥料结块,流动性差,不便于机械化装卸和施肥;
3、传统造粒法对添加剂的粘性要求较高,粘性小的物料阻碍了成球率,影响了产量和质量。
针对上述现有复合肥造粒剂的不足,新型的复合肥造粒剂成为当务之急。
技术实现要素:
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的在于针对现有复合肥造粒剂粘性小、无效成分多、造粒效果差的不足,提供一种天然复合肥造粒剂,由海藻酸钠粉、荞麦淀粉、凹凸棒粘土天然物质组成。
为解决现有技术问题,本发明提供一种天然复合肥造粒剂,所述天然复合肥造粒剂包括如下重量份数的组分:海藻酸钠粉15-35份、荞麦淀粉20-30份、凹凸棒粘土6-18份和水19-38份。
优选地,海藻酸钠粉17-33份、荞麦淀粉24-29份、凹凸棒粘土7-16份和水21-35份。
优选地,海藻酸钠粉23份、荞麦淀粉26份、凹凸棒粘土12份和水25份。
优选地,所述海藻酸钠粉的制备采用钙凝-离子交换法。
优选地,所述钙凝-离子交换法的具体工艺如下:
(1)将海藻浸泡,切碎;
(2)消化:加入碳酸钠溶液进行消化,稀释后过滤;
(3)钙析:将所述步骤(2)中的滤液pH调至6-7,加入质量分数为11-13%的氯化钙溶液进行钙析;
(4)脱钙:将所述步骤(3)中钙析后的溶液进行水洗,除去残留的无机盐,然后用质量分数为10-14%的氯化钠脱钙;
(5)乙醇沉淀:向所述步骤(4)中的溶液加入乙醇,析出海藻酸钠;
(6)过滤、干燥、粉碎过筛即可。
优选地,所述乙醇质量分数为8-12%。
优选地,所述荞麦淀粉的提取工艺如下:
(1)称取荞麦粉,加入2.0-2.5倍重量水浸泡,加入无水亚硫酸钠,浸泡25-30分钟,得到荞麦浆乳;
(2)将所述步骤(1)中荞麦浆乳进行离心,洗涤,反复3-4次,得到荞麦淀粉;
(3)将所述步骤(1)中荞麦淀粉干燥6-8小时;
(4)粉碎,过筛即可。
优选地,所述荞麦淀粉粉碎至60-80目。
海藻酸钠:一种天然多糖,具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性。1881年,英国化学家E.C.Stanford首先对褐色海藻中的海藻酸盐提取物进行科学研究。他发现该褐藻酸的提取物具有几种很有趣的特性,它具有浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力。海藻酸钠亲水性强,在冷水和温水中都能溶解,形成非常粘稠的均匀的溶液,可用作选矿用浮选取剂、钻探泥浆调整剂、陶瓷器粘合剂等,本发明将其用作粘合剂造粒,发现其在复合肥的造粒过程中起到很好的粘结作用。
荞麦淀粉:具有独特的理化性质,成胶能力较强。
凹凸棒粘土:是指以凹凸棒石(attapulgite)为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物,具有独特的层链状结构特征,在其结构中存在晶格置换,帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+,晶体呈针状,纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力。并具有一定的可塑性及粘结力。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明将海藻酸钠、荞麦淀粉、凹凸棒粘土具有粘结性的天然物质结合,有较突出的粘结效果,制造的复合肥颗粒强度高,平均抗碎压力36N/cm以上,凝结性好。其中,海藻酸钠:一种天然多糖,具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性。1881年,英国化学家E.C.Stanford首先对褐色海藻中的海藻酸盐提取物进行科学研究。他发现该褐藻酸的提取物具有几种很有趣的特性,它具有浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力。海藻酸钠亲水性强,在冷水和温水中都能溶解,形成非常粘稠的均匀的溶液,可用作选矿用浮选取剂、钻探泥浆调整剂、陶瓷器粘合剂等,本发明将其用作粘合剂造粒,发现其在复合肥的造粒过程中起到很好的粘结作用。荞麦淀粉:具有独特的理化性质,成胶能力较强。凹凸棒粘土:是指以凹凸棒石(attapulgite)为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物,具有独特的层链状结构特征,在其结构中存在晶格置换,帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+,晶体呈针状,纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力。并具有一定的可塑性及粘结力;
(2)本发明制得的造粒剂在复合肥造粒过程中对复合肥的原料粘结效果好。
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。
实施例1
本实施例提供一种天然复合肥造粒剂,所述天然复合肥造粒剂包括如下重量份数的组分:海藻酸钠粉35份、荞麦淀粉20份、凹凸棒粘土18份和水19份。
海藻酸钠粉的制备采用钙凝-离子交换法,所述钙凝-离子交换法的具体工艺如下:
(1)将海藻浸泡,切碎;
(2)消化:加入碳酸钠溶液进行消化,稀释后过滤;
(3)钙析:将所述步骤(2)中的滤液pH调至7,加入质量分数为11%的氯化钙溶液进行钙析;
(4)脱钙:将所述步骤(3)中钙析后的溶液进行水洗,除去残留的无机盐,然后用质量分数为14%的氯化钠脱钙;
(5)乙醇沉淀:向所述步骤(4)中的溶液加入乙醇,析出海藻酸钠,所述乙醇质量分数为8%;
(6)过滤、干燥、粉碎过筛即可。
所述荞麦淀粉的提取工艺如下:
(1)称取荞麦粉,加入2.5倍重量水浸泡,加入无水亚硫酸钠,浸泡25分钟,得到荞麦浆乳;
(2)将所述步骤(1)中荞麦浆乳进行离心,洗涤,反复4次,得到荞麦淀粉;
(3)将所述步骤(1)中荞麦淀粉干燥6小时;
(4)粉碎,所述荞麦淀粉粉碎至80目,过筛即可。
本实施例制得的肥料颗粒强度高,抗碎压力达36.0N/cm,复合肥造粒剂过程中成型快。
实施例2
本实施例提供一种天然复合肥造粒剂,所述天然复合肥造粒剂包括如下重量份数的组分:海藻酸钠粉15份、荞麦淀粉30份、凹凸棒粘土6份和水38份。
海藻酸钠粉的制备采用钙凝-离子交换法,所述钙凝-离子交换法的具体工艺如下:
(1)将海藻浸泡,切碎;
(2)消化:加入碳酸钠溶液进行消化,稀释后过滤;
(3)钙析:将所述步骤(2)中的滤液pH调至6,加入质量分数为13%的氯化钙溶液进行钙析;
(4)脱钙:将所述步骤(3)中钙析后的溶液进行水洗,除去残留的无机盐,然后用质量分数为10%的氯化钠脱钙;
(5)乙醇沉淀:向所述步骤(4)中的溶液加入乙醇,析出海藻酸钠,所述乙醇质量分数为12%;
(6)过滤、干燥、粉碎过筛即可。
所述荞麦淀粉的提取工艺如下:
(1)称取荞麦粉,加入2.0倍重量水浸泡,加入无水亚硫酸钠,浸泡30分钟,得到荞麦浆乳;
(2)将所述步骤(1)中荞麦浆乳进行离心,洗涤,反复3-4次,得到荞麦淀粉;
(3)将所述步骤(1)中荞麦淀粉干燥6小时;
(4)粉碎,所述荞麦淀粉粉碎至80目,过筛即可。
本实施例制得的肥料颗粒强度高,抗碎压力达37.2N/cm,复合肥造粒剂过程中成型快。
实施例3
本实施例提供一种天然复合肥造粒剂,所述天然复合肥造粒剂包括如下重量份数的组分:海藻酸钠粉33份、荞麦淀粉24份、凹凸棒粘土16份和水21份。
所述海藻酸钠粉的制备采用钙凝-离子交换法,所述钙凝-离子交换法的具体工艺如下:
(1)将海藻浸泡,切碎;
(2)消化:加入碳酸钠溶液进行消化,稀释后过滤;
(3)钙析:将所述步骤(2)中的滤液pH调至7,加入质量分数为12%的氯化钙溶液进行钙析;
(4)脱钙:将所述步骤(3)中钙析后的溶液进行水洗,除去残留的无机盐,然后用12%的氯化钠脱钙;
(5)乙醇沉淀:向所述步骤(4)中的溶液加入乙醇,析出海藻酸钠,所述乙醇质量分数为11%;
(6)过滤、干燥、粉碎过筛即可。
所述荞麦淀粉的提取工艺如下:
(1)称取荞麦粉,加入2.2倍重量水浸泡,加入无水亚硫酸钠,浸泡28分钟,得到荞麦浆乳;
(2)将所述步骤(1)中荞麦浆乳进行离心,洗涤,反复3次,得到荞麦淀粉;
(3)将所述步骤(1)中荞麦淀粉干燥7小时;
(4)粉碎,所述荞麦淀粉粉碎至70目,过筛即可。
本实施例制得的肥料颗粒强度高,抗碎压力达37.5N/cm,复合肥造粒剂过程中成型快。
实施例4
本实施例提供一种天然复合肥造粒剂,所述天然复合肥造粒剂包括如下重量份数的组分:海藻酸钠粉17份、荞麦淀粉29份、凹凸棒粘土7份和水35份。
所述海藻酸钠粉的制备采用钙凝-离子交换法,所述钙凝-离子交换法的具体工艺如下:
(1)将海藻浸泡,切碎;
(2)消化:加入碳酸钠溶液进行消化,稀释后过滤;
(3)钙析:将所述步骤(2)中的滤液pH调至6,加入质量分数为11%的氯化钙溶液进行钙析;
(4)脱钙:将所述步骤(3)中钙析后的溶液进行水洗,除去残留的无机盐,然后用质量分数为11%的氯化钠脱钙;
(5)乙醇沉淀:向所述步骤(4)中的溶液加入乙醇,析出海藻酸钠,所述乙醇质量分数为10%;
(6)过滤、干燥、粉碎过筛即可。
所述荞麦淀粉的提取工艺如下:
(1)称取荞麦粉,加入2.4倍重量水浸泡,加入无水亚硫酸钠,浸泡29分钟,得到荞麦浆乳;
(2)将所述步骤(1)中荞麦浆乳进行离心,洗涤,反复4次,得到荞麦淀粉;
(3)将所述步骤(1)中荞麦淀粉干燥6小时;
(4)粉碎,所述荞麦淀粉粉碎至65目,过筛即可。
本实施例制得的肥料颗粒强度高,抗碎压力达37.5N/cm,复合肥造粒剂过程中成型快。
实施例5
本实施例提供一种天然复合肥造粒剂,所述天然复合肥造粒剂包括如下重量份数的组分:海藻酸钠粉23份、荞麦淀粉26份、凹凸棒粘土12份和水25份。
所述海藻酸钠粉的制备采用钙凝-离子交换法,所述钙凝-离子交换法的具体工艺如下:
(1)将海藻浸泡,切碎;
(2)消化:加入碳酸钠溶液进行消化,稀释后过滤;
(3)钙析:将所述步骤(2)中的滤液pH调至7,加入质量分数为13%的氯化钙溶液进行钙析;
(4)脱钙:将所述步骤(3)中钙析后的溶液进行水洗,除去残留的无机盐,然后用质量分数为14%的氯化钠脱钙;
(5)乙醇沉淀:向所述步骤(4)中的溶液加入乙醇,析出海藻酸钠,所述乙醇质量分数为9%;
(6)过滤、干燥、粉碎过筛即可。
所述荞麦淀粉的提取工艺如下:
(1)称取荞麦粉,加入2.1倍重量水浸泡,加入无水亚硫酸钠,浸泡26分钟,得到荞麦浆乳;
(2)将所述步骤(1)中荞麦浆乳进行离心,洗涤,反复3次,得到荞麦淀粉;
(3)将所述步骤(1)中荞麦淀粉干燥6小时;
(4)粉碎,过筛即可,所述荞麦淀粉粉碎至67目。
本实施例制得的肥料颗粒强度高,抗碎压力达38.8N/cm,复合肥造粒剂过程中成型快。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。