一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺的制作方法

文档序号:10713340阅读:662来源:国知局
一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺,该肥料包括以下重量份的组分:N含量25?30%,P2O5含量8?12%,K2O含量4?8%,腐植酸含量1?4%,Zn含量0.2?0.5%,Ca含量0.4?0.8%,硝化抑制剂含量0.4~1.0%,本发明具有以下优点:1.本发明添加的功能因子腐植酸和过磷酸钙,呈酸性,能够改善土壤碱性,而且过磷酸中的钙离子能够交换土壤中的钠离子,明显降低土壤盐分;2.造粒过程中添加的脲甲醛,可以明显提高肥料成粒率及颗粒强度,解决后期肥料颗粒粉化问题,同时脲甲醛含有的缓释氮与尿素提供的速效氮结合,符合玉米生长吸收曲线,避免后期玉米脱氮,而且硝化抑制剂的加入减少了氮的损失,提高了养分利用率;3.本发明所用防结块剂为通过皂化反应合成,生成成本低,并且使用废弃油脂,绿色环保,符合可持续发展战略。
【专利说明】
-种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造 工艺
技术领域
[0001] 本发明设及一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺,属 于±壤改良与高效施肥技术领域。
【背景技术】
[0002] 我国约有盐碱地9900多万公顷,其中盐碱地耕地约有600万公顷,严重制约我国 农业发展,如何开发中低产盐碱地和盐碱荒地,是现代化农业发展的重要课题,盐碱地±壤 盐分较高,含有过量的可溶性盐,导致上壤溶液渗透压增大,从而引起植物发生生理干早, 不利于作物的生长发育。同时,盐碱地还具有"有机质含量低、缺氮、贫憐、富钟"的普遍特 性。±壤的盐碱化使±壤中的营养元素固结和沉淀,不易被作物吸收利用,从而造成肥料利 用率低下,影响作物的产量,玉米是对缺锋最为敏感的作物之一,锋是植物体内许多酶的组 分,参与生长素的合成和碳氮代谢,并且能增强植物的光合作用,锋作为微量元素可提高作 物抗逆性,对作物细胞膜、细胞结构的稳定性及功能完整性必不可少,然而,在有机质缺乏 的碱性±壤中,锋的有效性却较低,制约了玉米的产量与品质。
[0003] 专利CN 102746071 8(201210201339.9),公开了一种盐碱地玉米专用肥料及其应 用,是由一定重量分数配比的硫肥、腐植酸、尿素、憐酸二锭、氯化钟、硫酸锋组成,养分配比 较为合理,能改善部分盐碱±壤由于酸碱度高和盐分高造成的±壤板结,±壤结构恶劣、耕 性差、肥力低、玉米生长所需养分的生物有效性低的问题,但是由于其选用氯化钟作为原 料,不适宜盐害成分W氯化钢为主的滨海地区使用。
[0004] 专利CN 103483097 8(201310478394.7),公开了一种盐碱地玉米专用肥及其制备 方法,其配方包括W下重量分数比的组分:N 24份,P2〇5 12份,Κ2〇 6份,腐植酸8份,Zn 4份, 植物生理调节剂前体物质k色氨酸1份,心苯丙氨酸1份。添加的植物生长调节剂能促进盐 碱地玉米根系生长发育,增强玉米根系抗盐碱能力;添加的硫包膜控释尿素能形成氮素二 级释放,满足玉米整个生育期的氮素需求。但是不能成根本上解决盐碱地盐分高,钢质化程 度高给作物带来的危害。

【发明内容】

[0005] 本发明针对滨海盐碱地±壤盐溃化严重、淡水资源短缺、±壤肥力差、化肥利用率 低W及作物产量不高等问题,提供了一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及 其制造工艺。
[0006] 本发明通过W下技术方案实现: 一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料,原料包括W下重量份的组分: N含量26-28%,P205含量9-ll%,K20含量4-6%,腐植酸含量2-4%,al含量0.2-0.4%,Ca含量 0.4-0.6%,硝化抑制剂含量0.4-0.8〇/〇。
[0007] 上述原料均为市售产品,其中: N来自于尿素、氯化锭、硫酸锭、和憐酸一锭或憐酸二锭中的一种或者几种的组合,优选 尿素、氯化锭和硫酸锭的一种或几种的组合; P2化来自于憐酸一锭、憐酸二锭、普巧、重巧或憐酸二氨钟中的一种或者几种的组合, 优选憐酸一锭; Κ2〇来自于硫酸钟、氯化钟、憐酸二氨钟或硝酸钟中的一种或者几种,优选氯化钟或者 硫酸钟; 化来自于一水硫酸锋、屯水硫酸锋、EDTA馨合锋、聚天冬氨酸馨合锋或聚憐酸锭馨合锋 中的一种或几种,优选屯水硫酸锋; 化来自于氯氨化巧、四水硝酸巧、过憐酸巧、硝酸锭巧或氯化巧中的一种或几种,优选 过憐酸巧、硝酸巧和硝酸锭巧的一种或组合; 腐植酸来自于颗粒型腐植酸钟、粉剂型腐植酸钟、粉剂型腐植酸或腐植酸锭的一种或 几种的组合,优选粉剂型腐植酸; 所属硝化抑制剂为双氯胺、脉基硫脈、1-脉基2-硫脈,2-氨基-4-氯-9-甲基化晚或3,4- 二甲基化挫憐酸盐中的一种或几种,优选双氯胺和3,4-二甲基化挫憐酸盐的组合,质量比 为2:1。
[0008] 本发明一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺,优选的 原料重量份的组分如下: Ν含量27%,Ρ2〇5含量10%,Κ2〇含量5%,腐植酸含量3%,Ζη含量0.3%,Ca含量0.5%,硝化抑制 剂含量0.5%。
[0009] 本发明的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的制造工艺,包括如 下步骤: 步骤1、按比例称取氮肥、憐肥、钟肥、锋肥、巧肥和腐植酸等原料,通过计量皮带进入混 料机,混匀后经过破碎工段输入造粒机,在氨气和硫酸反应提供反应热及液相环境的条件 下进行氨化造粒,在造粒的同时通过绞龙螺旋往造粒机添加硝化抑制剂,生产N含量18- 20%,口205含量13-16%,1(20含量6-8%,腐植酸含量3-5%,211含量0.3-0.6%,〔曰含量0.6-0.8%,硝 化抑制剂含量0.8%的复合肥; 步骤2、尿素和甲醒按照特定比例在脈甲醒反应蓋中反应生成脈甲醒,喷入步骤(1)造 粒机,生成的肥料颗粒通过烘干滚筒与来自热风炉的热风进行热交换烘干水分,然后进入 冷却滚筒降溫W降低后续板结问题,冷却后的肥料颗粒经过筛分合格的肥料颗粒进入进入 表面处理工段,粒径不合格的肥料颗粒重新进入造粒机重新造粒; 步骤3、进入表面处理工段,在皂化反应蓋中利用氨氧化钢和废弃油脂生成表面活性剂 型的防结块剂,通过喷头喷涂于步骤(2)生产的合格肥料颗粒表面,防止后期肥料结块; 步骤4、将步骤(3)所得肥料通过计量与大颗粒尿素(粒径2mm-4mm)、包膜尿素在渗混滚 筒中混合均匀,得到最终肥料产品,其中步骤(3)所得肥料占比70-75%,包膜尿素占比16- 20%,大颗粒尿素占比8-11%; 步骤5、将步骤(4)中的肥料经过计量包装成为成品。
[0010]本发明具有W下优点: 1、本发明添加了腐植酸,能有效改善±壤理化性状,调节±壤微生态平衡,减少±壤对 可溶性憐的固定,并且能够溶于水被作物吸收,此外腐植酸的酸性可与盐碱±的碱性中和, 减少盐碱化的影响。
[0011] 2、本发明添加的过憐酸巧、硝酸巧和硝酸锭巧所含的巧离子能够交换±壤中的钢 离子,从而降低±壤的pH和盐分,而且过憐酸巧呈酸性,出TO4-可^与±壤中的Of发生反 应,可W明显改善碱性±壤。
[0012] 3、本发明添加的脈甲醒,可W明显提高肥料成粒率,并且提高颗粒强度,降低后期 肥料颗粒粉化,同时脈甲醒中含有的缓释氮与尿素提供的速效氮结合,形成稳定的养分单 元,符合玉米生长吸收曲线,而且硝化抑制剂的加入减少了氮的损失,提高了养分利用率。
[0013] 4、本发明所用防结块剂为氨氧化钢与废弃油脂通过皂化反应合成,生成成本低, 并且使用废弃油脂,绿色环保,符合可持续发展战略。
[0014]
【附图说明】: 图1为本发明的工艺流程图,其中:1-料仓;2-计量皮带;3-混料机;4-破碎机;5-粉体皮 带;6-造粒机;7-脈甲醒反应蓋;8-干燥辕筒;9-冷却辕筒;10-振动筛;11-包膜辕筒;12-皂 化反应蓋;13-渗混滚筒;14-成品料仓;15-计量皮带。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例,进一步阐述本发明,应理解,运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W对本发明作各种改动或修改,运些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的 范围。
[0016] 实施例1: 一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料,包含W下重量份数的组分:N含量 27%,?2〇5含量10%,1(2〇含量5%,腐植酸含量3%,211含量0.3%,〔曰含量0.5%,硝化抑制剂含量 0.5% 由W下原料制成:
上述适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的制造工艺如下: (1) 、通过计量皮带称取17化g尿素、70kg硫酸锭、231kg憐酸一锭、84kg氯化钟、17.化g 屯水硫酸锋、3化g腐植酸、17 .化g过憐酸巧,17.化g硝酸锭巧,通过计量皮带进入混料机混 匀,然后通过粉体皮带输入造粒机在16.1kg氨气和10.5kg硫酸反应供热条件下进行氨化造 粒,在造粒的同时,通过绞龙螺旋往造粒机中加入4.2kg双氯胺和2.1kg的3,4-二甲基化挫 憐酸盐,生产N含量19.5%,P205含量14.2%,K20含量7.2%,腐植酸含量3-4%,Zn含量0.3-0.6%, Ca含量0.6-0.8%,硝化抑制剂含量0.6~1.0%的复合肥; (2) 、尿素和甲醒按照物质的量比2:1,先在pH=7环境下反应30min后,溢流到第二反应 蓋在抑=4环境下反应lOmin生成脈甲醒,通过喷枪喷入步骤(1)造粒机,生产的复合肥颗粒 经过烘干滚筒W及冷却滚筒后,通过筛网筛分,合格的肥料颗粒进入表面处理工段,不合格 的肥料颗粒重新进入造粒机或者破碎后重新进入造粒机造粒; (3) 、在皂化反应蓋中,氨氧化钢(35%)和废弃油脂按照1:2的物质的量比,在100-120°C 条件下皂化反应2-化;皂化反应完成后加入废弃油脂使皂化油脂进行乳化反应,其中废弃 油脂的比例为1:1-2,在9(TC条件下利用乳化剂乳化化,生成表面活性剂型的防结块剂,喷 涂于步骤(2)生产的肥料颗粒表面,用作防结块剂; (4) 、将步骤(3)所得肥料700kg通过计量皮带与100kg大颗粒尿素、200kg包膜尿素在渗 混设备中混合均匀,得到最终肥料产品; 巧)、将步骤(4)中的肥料经过计量包装成为成品,得到品规为27-10-5适用于盐碱地使 用的功能性玉米专用高效肥料。
[0017]实施例2: 一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的应用效果; 取实施例1制备的玉米专用高效肥料进行试验。
[001引1、试验地点:河北沧州南皮县吴家坊村。
[0019] 2、试验地±壤基本情况:地块盐碱程度为轻度,有灌概水源保证。供试±壤背景全 盐量为3.26g/kg,可溶性钢含量为317.7mg/kg,抑为7.7,电导率88化S/cm,±壤碱解氮含量 98.3mg/kg,速效憐7.7 mg/kg,速效钟150.5 mg/kg,有机质含量0.55%,±壤可溶性钢含量 为587.7 g/kg。
[0020] 3、试验时间:2014年6月12日~2014年10月2日 4、试验设计: 试验设置3个处理,分别为: 处理1:空白对照,不施肥; 处理2:施用同等养分的普通复合肥,每亩40Kg。
[0021] 处理3:施用本发明实施例1制备的玉米专用高效肥料,每亩40Kg。
[0022] 每处理面积1亩。
[0023] 5、供验品种:玉米冀农1号。
[0024] 6、试验方法:6月12日按处理设置一次性施入肥料,并播种,田间管理措施各处理 一致。10月2日收获。
[00巧]7、试验结果: 表1对±壤化学性质的影响
表1表明,施用本发明肥料,±壤化学性质能得到很好的改善,与其他两个处理相比,降 低了 ±壤抑值,增强了碱解氮、速效憐、速效钟的活性,降低了±壤全盐量和水溶性钢的含 量,同时增加了 ±壤有机质含量。
[00%] 表2对玉米生物性状的影响
表2表明,施用本发明肥料,玉米相对其他处理株高高、茎杆粗壮。
[0027] 表3对玉米产量性状的影响
表3表明,施用本发明肥料,玉米穗长、穗粗、秀尖明显改善、行粒数多、巧粒百粒重大。
[0028] 表4产量结果分析
表4表明,施用本发明肥料,玉米增产效果明显,与同等养分的普通复合肥相比,增产 8.7%〇
【主权项】
1. 一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料,其特征在于肥料包括以下重量 份的组分4含量25-30%,? 205含量8-12%,1(20含量4-8%,腐植酸含量1-4%,211含量0.2-0.5%, Ca含量0.4-0.8%,硝化抑制剂含量0.4~1.0%。2. 根据权利要求1所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料,其特征 在于: 所述N来自于尿素、氯化铵、硫酸铵、氰氨化钙和磷酸一铵或磷酸二铵中的一种或者几 种的组合,优选尿素、氯化铵和硫酸铵的一种或几种的组合; 所述P2〇5来自于磷酸一铵、磷酸二铵、普钙、重钙或磷酸二氢钾中的一种或者几种,优选 磷酸一铵; 所述κ2〇来自于硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾或硝酸钾中的一种或者几种,优选氯化钾或 者硫酸钾; 所述Ζη来自于一水硫酸锌、七水硫酸锌、EDTA螯合锌、聚天冬氨酸螯合锌或聚磷酸铵螯 合锌中的一种或几种,优选七水硫酸锌; 所述Ca来自于氰氨化钙、四水硝酸钙、过磷酸钙、硝酸铵钙或氯化钙中的一种或几种, 优选过磷酸钙、硝酸钙和硝酸铵钙的一种或组合; 所述腐植酸为颗粒型腐植酸钾、粉剂型腐植酸钾、粉剂型腐植酸或腐植酸铵的一种或 几种的组合,优选粉剂型腐植酸; 所属硝化抑制剂为双氰胺、脒基硫脲、1_脒基2_硫脲,2-氨基-4-氯-9-甲基啦啶或3,4-二甲基吡唑磷酸盐中的一种或几种,优选双氰胺和3,4_二甲基吡唑磷酸盐的组合,质量比 为2:1〇3. 根据权利要求1所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料,其特征 在于:优选的原料重量份的组分如下: N含量26-28%,P2〇5含量9-11%,Κ20含量4-6%,腐植酸含量2-4%,Zn含量0.2-0.4%,Ca含量 0 · 4-0 · 6%,硝化抑制剂含量0 · 4-0 · 8%。4. 根据权利要求1所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料制造工 艺,其特征在于:制造工艺步骤如下: (1) 、按比例称取氮肥、磷肥、钾肥、锌肥、钙肥和腐植酸等原料,混匀,输入造粒机在氨 气和硫酸反应供热条件下进行氨化造粒,在造粒的同时通过绞龙螺旋往造粒机添加硝化抑 制剂,生产N含量18-20%,P 2〇5含量13-16%,K20含量6-8%,腐植酸含量3-5%,Ζη含量0.3-0.6%, Ca含量0.6-0.8%,硝化抑制剂含量0.8%的复合肥; (2) 、尿素和甲醛按照特定比例反应生成脲甲醛,喷入步骤(1)造粒机,生成的肥料颗粒 进行烘干、冷却和筛分进入表面处理程序; (3) 、利用氢氧化钠和废弃油脂生成表面活性剂型的防结块剂,喷涂于步骤(2)生产的 肥料颗粒表面,用作防结块剂; (4) 、将步骤(3)所得肥料通过计量与大颗粒尿素、包膜尿素在掺混设备中混合均匀,得 到最终肥料产品,其中步骤(3)所得肥料占比70-75%,包膜尿素占比16-20%,大颗粒尿素占 比8-11%; (5) 、将步骤(4)中的肥料经过计量包装成为成品。5. 根据权利要求4所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的制造工 艺,其特征在于:所述尿素与甲醛的反应摩尔比为2-4:1,反应条件为pH 7-8反应30min,pH 2-4反应lOmin,由氨气和稀磷酸调节反应体系的pH,氢氧化钠与废弃油脂的反应比例为1: 2-2.5,氢氧化钠的浓度为20-30%,在100-120 °C条件下皂化反应2-3h;皂化反应完成后加入 废弃油脂使皂化油脂进行乳化反应:废弃油脂的比例为1:1-2,在80-100°C条件下利用乳化 剂乳化1-1.5h。6.根据要求4所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的制造工艺, 其特征在于:所述防结块处理后的肥料进入缓冲仓冷却,经计量与计量的包膜尿素、计量的 大颗粒尿素在混合滚筒或对辊绞龙中掺混均匀。
【文档编号】C05G3/08GK106083492SQ201610429873
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】王敏欣, 王子浩, 李乾和, 李洪顺, 陈心想, 曹晓艳, 任先顺, 孙鹰翔, 焦卫平, 苗全青
【申请人】中化化肥有限公司临沂农业研发中心
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