一种吸附挥发氮素的肥料制备方法

专利名称：一种吸附挥发氮素的肥料制备方法
技术领域：
本发明涉及肥料的制备，特别是用浸渍活性炭制备肥料的方法。
背景技术：
氮肥的损失主要是通过流失和氮素氨气的挥发。目前解决流失的方法公开
的专利有用化学的方法使肥料溶解度提高，如专利CN1470485载体型缓释肥 料及其制备方法；用物理的方法使肥料溶解度提高，在肥料颗粒上包裹不溶于 水的高分子材料，使溶于水的肥料接触水少，达到缓释而减少流失，如专利 CN1948277 —种改进的涂料尿素缓释肥料及制备方法，专利CN1927778复合包 膜型缓释肥料。这些方法对氮素的挥发损失未能解决。
专利CN101045534简易玉米芯颗粒炭化炉及其生产方法和专利 CN101121620 —种炭基缓释大豆专用肥料及其制备方法。公开了以亚高温 26045(TC炭化玉米芯制备出的玉米颗粒炭作炭基，与大豆需要的氮磷钾及其 他营养元素复合制备肥料。由于玉米颗粒炭是在亚高温炭化，而活性炭是在550 —90(TC高温活化而成，故玉米颗粒炭吸附力比高温活化的活性炭差，对氨气吸 附小。另有文献报道，用竹炭包膜尿素的肥料制备，竹炭对尿素中氮素有一定 的缓释性，对尿素在土壤中氨的挥发有一定吸附性能。因竹炭比表面小，故对 氨吸附力弱。本发明用一种浸渍活性炭，对氨气吸附力强，用这种炭制备出的 肥料基本解决了氮素在土壤中的挥发损失，同时也能减少肥料在土壤中的流失， 起到了一定的缓释作用，能保持土壤水分，改良土壤，使贫瘠的土地变得肥沃。

发明内容
一种吸附挥发氮素氨的肥料制备方法，其特征是在含氮的颗粒肥料外面包
裹由浸渍活性炭和其组份组成的包裹材料。该方法包括以下骤一、 浸渍活性炭的制备 取市售粉状活性炭或废活性炭经高温热再生后的再生活性炭为原料，将氯
化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸钾、醋酸、硼酸、柠檬酸、磷酸中任两种试剂，
分别取活性炭重量的1_10%溶于水，然后倒入活性炭中浸30—120分钟后，烘干。
二、 浸渍活性炭和其组份组成的包裹材料制备
取浸渍活性炭重量1一 12份，加硅藻土或活性白土重量l一3份混匀，加 水重量3— 38份，搅拌均匀，再加高分子粘接剂重量1一3份。
三、 肥料制备
取含氮颗粒肥料，此肥料可以自制也可取市售，将制备好的包裹材料包裹 在含氮颗粒肥料的外面。包裹量按绝干重量计，是包裹肥料重的10—35%。
本发明点是用浸渍活性炭对肥料中的挥发氮素氨有强的吸附力；这种活性 炭吸附氨气后，以离子态NH/的形式吸附在活性炭中，当土壤中的NH/和活性炭 中的NH/浓度相同时，达到平衡，就不释放出，当土壤中的NH/浓度减少时， 在一定湿度下，在活性炭中的NH/就释放给土壤。此活性炭能将气态的氨转化 为液态的氨，基本解决了氮素氨在土壤中的挥发损失；活性炭的大的比表面和 发达的孔对肥料中的氮、磷、钾、有机物吸附力比土壤胶粒吸附力大得多，故 有保肥作用，减少肥料在土壤中的流失，起到了一定的缓释作用。
具体实施方式
活性炭对氨的吸附和脱附
实施例1、取浸渍活性炭重量1— 12份，加硅藻土或活性白土重量l一3份 混匀，加水重量3— 38份，搅拌均匀，再加高分子粘接剂重量1—3份。
取粉状活性炭30克，然后分别取重量为活性炭重的1一10%硼酸，重量为活 性炭重的1一10%硫酸钾，溶于水，然后倒入活性炭中，浸20—60分钟，105°C烘干即得浸渍活性炭。取一定重量的浸渍活性炭，放入称量盒中，把盖打开立 即放入有氨水的密封容器内。活性炭吸附容器内的氨气和水蒸气一段时间后，
测其吸附量。然后将活性炭取出用水洗出炭中的氨，定溶100ml,测定其溶液中
总氮含量。
比较例l一3，分别取一定重量的竹活性炭、颗粒活性炭、粉状活性炭，放
入称量盒中，把盖打开立即放入与实施例1中的同一密封容器内。与实施例1 作同步试验，结果如表一。
表一. 活性炭对气态氨的吸附和转化为液氨 工l~~I~"活性炭名称活性炭重量~~吸附量总氮含量/活性炭重量~~
gmg/gmg/g
实施例1浸渍活性炭0.6869689.91371. 5
比较例1竹活性炭0.6727139.70123.7
比较例2颗粒活性炭0扁3227.15122.3
比较例3粉状活性炭0.6272235.97158.6
本发明肥料与颗粒肥料对氨的吸附
实施例2、取浸渍活性炭重量1— 12份，加硅藻土或活性白土重量1一3份 混匀，加水重量3— 38份，搅拌均匀，再加高分子粘接剂重量l一3份，搅拌 均匀。然后包裹在市售的尿素型颗粒肥料30克外面，烘干。取一定的此肥料放 入称量盒内，打开盖后，放置密封容器内，在此容器放入氨，测定其氨吸附量。 见表二。
对比例4一6、分别取市售国内外生产的控释肥料和实施例2中包裹前的尿 素型颗粒肥料，同时放置实施例2密封容器内，测定其氨吸附量。见表二。表二 本发明肥料与颗粒肥料对氨的吸附
项目 肥料名称 吸附时间h 吸附量mg/g
实施例2 本发明肥料 44 118.80
比较例4 国内控释肥料 44 5.16
比较例5 国外控释肥料 44 9.04
比较例6 未包裹颗粒肥料 44 0.19
本发明肥料在土壤中的试验
实施例3、取市售的尿素型复合颗粒肥料20克，其氮、磷、钾含量为>14%、 》4%、 >7%，总养分》25% ，将浸渍活性炭和及其组分组成的包裹材料包裹上， 烘干，得样品，包裹量为样品重的21%。然后施入室内土壤中，用静态吸收法测 定挥发氨，挥发的氨采用10ml2y。的硼酸吸收，用0.0209mol/L的盐酸滴定，计 算出总氮量。结果见表三。
比较例7、将竹活性炭代替浸渍活性炭，其包裹肥料的制备方法同实施例3， 施入同实施例3相同的室内土壤中，作平行试验，结果见表三。
比较例8、取同实施例3相同的尿素型复合颗粒肥料20克，施入同实施例
3相同的室内土壤中，作平行试验，结果见表三。 表三 本发明肥料在土壤中的应用比较
项目 吸收氨时间~~吸收液中氮含量~~氮挥发减少
h mg %
实施例3 92 1.53 92.61
比较例7 92 13.23 36. 12
比较例8 92 20.71 0
权利要求
1、一种吸附挥发氮素氨的肥料制备方法，其特征是在含氮的颗粒肥料外面包裹由浸渍活性炭和其组份组成的包裹材料。该方法包括以下步骤(1)、浸渍活性炭的制备取市售粉状活性炭或废活性炭经高温热再生后的再生活性炭为原料，将氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸钾、醋酸、硼酸、柠檬酸、磷酸中任两种试剂，分别取活性炭重量的1-10％溶于水，然后倒入活性炭中浸30-120分钟后，烘干。(2)、浸渍活性炭和其组份组成的包裹材料制备取浸渍活性炭重量1-12份，加硅藻土或活性白土重量1-3份混匀，加水重量3-38份，搅拌均匀，再加高分子粘接剂重量1-3份。(3)、肥料制备取含氮颗粒肥料，此肥料可以自制也可取市售，将制备好的包裹材料包裹在颗粒肥料的外面。包裹量按绝干重量计，是包裹肥料重的10-35％。
2、如权利要求1所述吸附挥发氮素氨的肥料制备方法制备得到的肥料。
全文摘要
本发明公开了一种吸附挥发氮素的肥料制备方法，将氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸钾、醋酸、硼酸、柠檬酸、磷酸中任两种试剂浸渍粉状活性炭，再将此浸渍炭和其组分混合，包裹于含氮的颗粒肥料外面。此肥料能将挥发的氮素氨气转换为土壤易吸收的NH₄⁺。基本解决了氨的挥发损失。同时具有缓释作用，能减少肥料流失，保持土壤水分，改良土壤。
文档编号C05G5/00GK101565338SQ200910059469
公开日2009年10月28日 申请日期2009年6月1日 优先权日2009年6月1日
发明者慕长龙, 胡刘平, 解锦华 申请人:四川省林业科学研究院