一种中药渣生物质炭基钙镁磷肥及其制备方法_3

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改良和培肥土壤,提高肥料利用率,增加土壤有机质含量,降低土壤容重,提高土壤保水保肥能力,促进作物生长,并可显著提高作物产量,改善作物品质,具有明显的经济效益。
[0047]本发明的中药渣生物质炭基钙镁磷肥在玉米、大豆、水稻等多种粮食作物及蔬菜、果树中施用,可以实现一次施肥后期不用追肥,有效提高土壤有效成分的水平,作物籽粒营养成分的含量及产量明显提升,肥效持久,增产增收。
[0048]本发明将生物质炭与钙镁磷肥结合生产中药渣生物质炭基钙镁磷肥,既能够实现废弃物资源化利用,又能够达到节能减排、增加土壤碳汇和提高作物产量和质量的双赢效果O
【具体实施方式】
[0049]为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0050]实施例1
一种中药渣生物质炭基钙镁磷肥的制备方法,包括以下步骤:
(1)将中药渣高温裂解,得到中药渣生物质炭和可燃性气体;
(2)将钙镁磷肥的原料和占钙镁磷肥总原料重量20%的中药渣生物质炭混合后熔融、造粒,收集粒料;其中,熔融所需的热量由所述可燃性气体燃烧提供;
所述钙镁磷肥包括如下重量份的原料:基肥20份、混合硫酸镁溶液0.11份、复合菌剂0.5份和土壤改良剂0.5份;其中,所述基肥含有重量百分比含量为12%的P2O5、重量百分比含量为8%的MgO、重量百分比含量为25%的CaO、重量百分比含量为20%的S12、重量百分比含量为0.5%的FeO、重量百分比含量为0.1%的MnO ;
(3)将收集的粒料负压冷却,进行筛选;
(4 )将筛选后的粒料进行包膜,包装出货,制得中药渣生物质炭基钙镁磷肥。
[0051]所述步骤(I)具体为:将中药渣粉碎至粒径1mm,将粉碎后的中药渣干燥至含水率小于5%,得到生物质物料;将裂解催化剂和生物质物料按重量比0.5:100放入高温热解炉裂解内进行高温裂解,得到中药渣生物质炭和可燃性气体;其中,高温裂解的温度为500°C,高温裂解的时间为60min。
[0052]所述裂解催化剂包括如下重量份的原料:催化剂载体20份、主催化剂6份和助催化剂12份,其中,所述催化剂载体由以下重量百分比的物质组成:HZSM-5分子筛70%、氧化铝粘合剂15% ;所述HZSM-5分子筛的BET法比表面积彡310m2/g、硅铝比为15、孔径为0.53nm、相对结晶度多95%、残钠含量< 0.lwt% ;所述氧化铝粘合剂是经硝酸胶溶的、BET法比表面积为240m2/g、孔容为0.35ml/g的小孔氧化铝;所述主催化剂为N1 ;所述助催化剂包括:MgO 5 份、CeO2 I 份、WO3 6 份。
[0053]所述步骤(I)和步骤(2)之间还包括步骤(I ’):将中药渣生物质炭与活化剂混合,在惰性气氛中升温至活化温度进行活化处理,然后冷却至室温,对产物进行酸洗,再水洗至中性后干燥;所述活化剂为碳酸钾;所述生物质炭与所述活化剂的重量比为100:1;所用惰性气氛为氮气,流量为100mL/min ;升温速率为4°C /min ;活化温度为300°C ;活化处理保温时间为3h ;酸洗所用的酸为稀盐酸。
[0054]所述步骤(2)中,熔融的温度为125°C ;所述步骤(3)中,筛选后的粒料的粒径为Imm;所述步骤(4)中,包装净重彡25Kg,且彡50Kg。
[0055]所述钙镁磷肥还包括如下重量份的原料:尿素5份、聚丙烯酸钠5份、聚天门冬氨酸I份、草炭土 5份、蓖麻柏8份、骨粉2份、豆柏粉4份、秸杆粉10份、砸酸钠I份、腐植酸4份、菱镁石6份、白云石5份。
[0056]所述混合硫酸镁溶液为含有羧甲基纤维素的硫酸镁溶液,羧甲基纤维素的质量分数为0.5%ο
[0057]所述复合菌剂包括如下重量份的原料:磷细菌10份、固氮菌20份、硅酸盐细菌10份、硝化菌20份和抗生菌5份。
[0058]所述土壤改良剂包括如下重量份的原料:铁矿渣10份、偏硅酸钠I份、苯胺甲基三乙氧基硅烷6份、酵母砸2份、葡萄糖酸锌I份、硼酸I份、双季戊四醇六丙烯酸酯2份、食醋30份、硫酸亚铁I份、桉树油0.5份、玉石粉I份和3-氨丙基三甲氧基硅烷I份。
[0059]一种中药渣生物质炭基钙镁磷肥,根据上述的制备方法制得。
[0060]将本实施例制得的中药渣生物质炭基钙镁磷肥与常规钙镁磷肥分别施用在玉米田进行试验,在肥料用量相等条件下,中药渣生物质炭基钙镁磷肥比常规钙镁磷肥每亩增产玉米160公斤,增产20 %,经营养成分监测中心进行检测,玉米中的营养成分含量提高2%左右。
[0061]实施例2
一种中药渣生物质炭基钙镁磷肥的制备方法,包括以下步骤:
(1)将中药渣高温裂解,得到中药渣生物质炭和可燃性气体;
(2)将钙镁磷肥的原料和占钙镁磷肥总原料重量21%的中药渣生物质炭混合后熔融、造粒,收集粒料;其中,熔融所需的热量由所述可燃性气体燃烧提供;
所述钙镁磷肥包括如下重量份的原料:基肥30份、混合硫酸镁溶液0.12份、复合菌剂0.7份和土壤改良剂0.7份;其中,所述基肥含有重量百分比含量为14%的P2O5、重量百分比含量为10%的MgO、重量百分比含量为27%的CaO、重量百分比含量为22%的S12、重量百分比含量为0.7%的FeO、重量百分比含量为0.15%的MnO ;
(3)将收集的粒料负压冷却,进行筛选;
(4 )将筛选后的粒料进行包膜,包装出货,制得中药渣生物质炭基钙镁磷肥。
[0062]所述步骤(I)具体为:将中药渣粉碎至粒径1.2mm,将粉碎后的中药渣干燥至含水率小于5%,得到生物质物料;将裂解催化剂和生物质物料按重量比0.7:100放入高温热解炉裂解内进行高温裂解,得到中药渣生物质炭和可燃性气体;其中,高温裂解的温度为550°C,高温裂解的时间为75min。
[0063]所述裂解催化剂包括如下重量份的原料:催化剂载体30份、主催化剂7份和助催化剂17份,其中,所述催化剂载体由以下重量百分比的物质组成:HZSM-5分子筛73%、氧化铝粘合剂18% ;所述HZSM-5分子筛的BET法比表面积彡310m2/g、硅铝比为25、孔径为
0.54nm、相对结晶度多95%、残钠含量< 0.lwt% ;所述氧化铝粘合剂是经硝酸胶溶的、BET法比表面积为250m2/g、孔容为0.37ml/g的小孔氧化铝;所述主催化剂为N1 ;所述助催化剂包括:MgO 7 份、CeO2 2 份、WO3 7 份。
[0064]所述步骤(I)和步骤(2)之间还包括步骤(I ’):将中药渣生物质炭与活化剂混合,在惰性气氛中升温至活化温度进行活化处理,然后冷却至室温,对产物进行酸洗,再水洗至中性后干燥;所述活化剂为磷酸氢二钾;所述生物质炭与所述活化剂的重量比为100:2 ;所用惰性气氛为氮气,流量为200mL/min ;升温速率为5°C /min ;活化温度为350°C ;活化处理保温时间为2.5h ;酸洗所用的酸为稀盐酸。
[0065]所述步骤(2)中,熔融的温度为126°C ;所述步骤(3)中,筛选后的粒料的粒径为2mm;所述步骤(4)中,包装净重彡25Kg,且彡50Kg。
[0066]所述钙镁磷肥还包括如下重量份的原料:尿素7份、聚丙烯酸钠7份、聚天门冬氨酸2份、草炭土 6份、蓖麻柏9份、骨粉3份、豆柏粉5份、秸杆粉11份、砸酸钠2份、腐植酸5份、菱镁石7份、白云石6份。
[0067]所述混合硫酸镁溶液为含有羧甲基纤维素的硫酸镁溶液,羧甲基纤维素的质量分数为0.7%。
[0068]所述复合菌剂包括如下重量份的原料:磷细菌12份、固氮菌22份、硅酸盐细菌12份、硝化菌22份和抗生菌7份。
[0069]所述土壤改良剂包括如下重量份的原料:铁矿渣12份、偏硅酸钠2份、苯胺甲基三乙氧基硅烷7份、酵母砸2.5份、葡萄糖酸锌1.5份、硼酸1.5份、双季戊四醇六丙烯酸酯3份、食醋32份、硫酸亚铁1.5份、桉树油0.7份、玉石粉2份和3-氨丙基三甲氧基硅烷1.5份。
[0070]一种中药渣生物质炭基钙镁磷肥,根据上述的制备方法制得。
[0071]将本实施例制得的中药渣生物质炭基钙镁磷肥与常规钙镁磷肥分别施用在大豆田进行试验,在肥料用量相等条件下,中药渣生物质炭基钙镁磷肥比常规钙镁磷肥每亩增产大豆55公斤,增产22 %,经营养成分监测中心进行检测,大豆中的营养成分含量提高3 %左右。
[0072]实施例3
一种中药渣生物质炭基钙镁磷肥的制备方法,包括以下步骤:
(1)将中药渣高温裂解,得到中药渣生物质炭和可燃性气体;
(2)将
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