一种锰污染土壤修复的液体肥的制作方法

文档序号:12397138阅读:203来源:国知局
本发明涉及肥料
技术领域
,具体涉及一种锰污染土壤修复的液体肥。
背景技术
:液体肥料发展至今品种很多,大致可分为液体氮肥和液体复混肥两大类,液体氮肥有铵态、硝态和酰胺态的氮,如液氨、氨水、硝酸铵与氨的氨合物、尿素与氨的氨合物等。液体复混肥含有N、P、K中两种或者三种营养元素,如磷酸铵、尿素磷酸铵、硝酸磷酸铵、磷酸铵钾等,它们均可添加中量营养元素(Ca、Mg、S)和微量元素(Zn、B、Ca、Fe、Mn、Mo)以及除草剂、杀虫剂、植物激素等,综合效果明显,对作物增产效果显著,已越来越成为作物生长所必须的肥料种类。目前,随着社会经济的发展,对环境的破坏也日益严重,近年来随着锰矿资源的开发利用,其对土壤等造成的污染更是明显,为此需要对土壤污染现状做出研究,使得土壤污染得到综合治理,对于农业种植,通过施肥改良土壤,成为治理土壤污染的重要手段之一,也是在农业种植过程中,治理土壤污染采取的主要措施之一。技术实现要素:本发明为解决上述技术问题,提供了一种锰污染土壤修复的液体肥。具体是通过以下技术方案来实现的:一种锰污染土壤修复的液体肥,由以下按重量份计的原料组成:沼渣56.1~62.3、尿素38.9~42.5、磷酸脲15.8~19.8、硝酸钠6.8~11.6、硫酸钾9.2~11.3、氯化钾12.3~15.3、腐植酸钠3.6~5.6、土壤改良剂5.2~7.3;土壤改良剂,由以下按质量份计的原料组成:石灰粉6~9、碳酸氢钠4~7、赤铁矿渣3~6、柚子皮处理物8~12、中药提取物7~13。优选地,由以下按重量份计的原料组成:沼渣59、尿素40、磷酸脲17.5、硝酸钠9、硫酸钾10、氯化钾13.5、腐植酸钠4.5、土壤改良剂6。进一步,所述的柚子皮处理物,是将柚子皮的黄皮部分和白瓤分离,将白瓤部分用沸水熬煮40~50min,捞出,烘干至含水量为5~6%,粉碎过20目筛。进一步,所述的中药提取物,将龙胆和大青叶按0.4~0.7∶0.5~0.8的质量比混合,加水煎煮1.5~2h,固液分离,将滤液浓缩,离心,取上清液,加入乙醇,加热回流25~30min,减压回收乙醇,加入乙酸乙酯,浸提30~32h,回收乙酸乙酯,得残余液,置于2~4℃,保藏15~17h后,得冻膏备用;将固液分离后的滤渣,烘干至含水量为8~10%,粉碎过20~40目筛,得中药微粉。进一步,所述的土壤改良剂,是将改良剂配方中的石灰粉和赤铁矿渣混合,在氮气保护下,在200~220℃下煅烧60~70min,粉碎,与改良剂配方中的剩余原料混合,在30~40KHz的频率下超声处理10~15min,过20~40目筛即可。进一步,所述的尿素,磷酸脲,硝酸钠,总氮量≥48.5%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷计,总磷量≥33.5%,所述的硫酸钾,氯化钾,以氧化钾计,总钾量≥42%。进一步,所述的锰污染土壤修复的液体肥,制备方法包括以下步骤:(1)将沼渣在95~105℃下烘干至含水量为5~6%,粉碎过30~40目筛;(2)分别将硫酸钾、氯化钾和硝酸钠在各自熔点温度下进行熔融后,喷雾干燥,混合得料1,将尿素和磷酸脲混合,在120~125℃下混合,喷雾干燥,得料2,将料1和料2混合得混合料;(3)将腐植酸钠和沼渣混合,在0.06~0.08Mpa的压力下,以2~3℃/min的速度将温度升至50~55℃,以6~8%/的速度将相对湿度升至65~70%后,搅拌12~16min,再以10~11℃/min的速度将温度降至5~5.5℃,以12~15%/的速度将相对湿度降至10~15%,搅拌3~5min即可;(4)将步骤(2)的混合料、步骤(3)处理后的物料和土壤改良剂配比混合,在150~160次/min的振动频率下,振动25~30min,再用频率为100~110KHz的超声处理6~9min,装入造粒机造粒。综上所述,本发明的有益效果在于:本肥料营养丰富,含有作物必需的多种大量元素和微量营养元素,氮、磷、钾总养分≥42.5%,富含多种营养元素,同时,通过改良剂的加入,有效地改良了土壤结构,本发明能有效降低锰金属离子的活性,改变锰在土壤中的形态,将锰金属离子从有效态变为土壤和/或作物难以吸收的无效态,从而达到修复土壤的目的,以有效态转变为无效态的转变率为土壤修复的评判指标,本发明对土壤锰金属的转化率达到87.3%以上,本发明的肥料不仅锰修复效果显著,还具有丰富的营养,有效促进作物的生长,以大豆为例,亩产量相对于对照组,可增产10.2~14.8%,实现丰产和修复土壤重金属的双重效益;本发明肥料中采用的原料来源广泛,制备方法简单,设备投资较少、成本低,便于规模化推广生产。其中,由石灰粉、碳酸氢钠、赤铁矿渣、柚子皮处理物、中药提取物制备的土壤改良剂,通过吸附,置换,络合降解的协同作用,能有效的转变土壤中的锰离子的有效活性态,本发明能从锰的化合物中将锰单质置换出来,再将其进行吸附,还能与锰离子形成配位络合物的功能,从而多方面有效的改变有效态锰金属在土壤中的形态,石灰粉能有效的调节土壤中的PH值,改变土壤中的酸性环境,为土壤修复锰提供条件,大青叶中含有大量的钾离子,能将土壤中的锰的化合物中将锰单质置换出来,通过具有磁性的赤铁矿渣进行有效的吸附,减少锰在土壤中华的有效态含量,在通过柚子皮的处理物的吸附,增加了对土壤有害成分的富集能力,降低锰在土壤中的离子活性,从而把有效态锰金属对土壤和作物的危害降到最低。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明并不局限于这些实施方式,任何在本实施例基本精神上的改进或代替,仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。实施例1一种锰污染土壤修复的液体肥,由以下按重量份计的原料组成:沼渣56.1kg、尿素38.9kg、磷酸脲15.8kg、硝酸钠6.8kg、硫酸钾9.2kg、氯化钾12.3kg、腐植酸钠3.6kg、土壤改良剂5.2kg;土壤改良剂,由以下按质量份计的原料组成:石灰粉6kg、碳酸氢钠4kg、赤铁矿渣3kg、柚子皮处理物8kg、中药提取物7kg。所述的柚子皮处理物,是将柚子皮的黄皮部分和白瓤分离,将白瓤部分用沸水熬煮40min,捞出,烘干至含水量为5%,粉碎过20目筛。所述的中药提取物,将龙胆和大青叶按0.4∶0.5的质量比混合,加水煎煮1.5h,固液分离,将滤液浓缩,离心,取上清液,加入乙醇,加热回流25min,减压回收乙醇,加入乙酸乙酯,浸提30h,回收乙酸乙酯,得残余液,置于2℃,保藏15~17h后,得冻膏备用;将固液分离后的滤渣,烘干至含水量为8%,粉碎过20~40目筛,得中药微粉。所述的土壤改良剂,是将改良剂配方中的石灰粉和赤铁矿渣混合,在氮气保护下,在200℃下煅烧60min,粉碎,与改良剂配方中的剩余原料混合,在30KHz的频率下超声处理10min,过20目筛即可。所述的尿素,磷酸脲,硝酸钠,总氮量≥48.5%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷计,总磷量≥33.5%,所述的硫酸钾,氯化钾,以氧化钾计,总钾量≥42%。所述的锰污染土壤修复的液体肥,制备方法包括以下步骤:(1)将沼渣在95℃下烘干至含水量为5%,粉碎过30目筛;(2)分别将硫酸钾、氯化钾和硝酸钠在各自熔点温度下进行熔融后,喷雾干燥,混合得料1,将尿素和磷酸脲混合,在120℃下混合,喷雾干燥,得料2,将料1和料2混合得混合料;(3)将腐植酸钠和沼渣混合,在0.06Mpa的压力下,以2℃/min的速度将温度升至50℃,以6%/的速度将相对湿度升至65%后,搅拌12min,再以10℃/min的速度将温度降至5℃,以12%/的速度将相对湿度降至10%,搅拌3min即可;(4)将步骤(2)的混合料、步骤(3)处理后的物料和土壤改良剂配比混合,在150次/min的振动频率下,振动25min,再用频率为100KHz的超声处理6min,装入造粒机造粒。实施例2一种锰污染土壤修复的液体肥,由以下按重量份计的原料组成:沼渣56.1kg、尿素38.9kg、磷酸脲15.8kg、硝酸钠6.8kg、硫酸钾9.2kg、氯化钾12.3kg、腐植酸钠3.6kg、土壤改良剂5.2kg;土壤改良剂,由以下按质量份计的原料组成:石灰粉9kg、碳酸氢钠7kg、赤铁矿渣6kg、柚子皮处理物12kg、中药提取物13kg。所述的柚子皮处理物,是将柚子皮的黄皮部分和白瓤分离,将白瓤部分用沸水熬煮50min,捞出,烘干至含水量为6%,粉碎过20目筛。所述的中药提取物,将龙胆和大青叶按0.7∶0.8的质量比混合,加水煎煮2h,固液分离,将滤液浓缩,离心,取上清液,加入乙醇,加热回流30min,减压回收乙醇,加入乙酸乙酯,浸提32h,回收乙酸乙酯,得残余液,置于4℃,保藏17h后,得冻膏备用;将固液分离后的滤渣,烘干至含水量为10%,粉碎过40目筛,得中药微粉。所述的土壤改良剂,是将改良剂配方中的石灰粉和赤铁矿渣混合,在氮气保护下,在220℃下煅烧70min,粉碎,与改良剂配方中的剩余原料混合,在40KHz的频率下超声处理15min,过40目筛即可。所述的尿素,磷酸脲,硝酸钠,总氮量≥48.5%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷计,总磷量≥33.5%,所述的硫酸钾,氯化钾,以氧化钾计,总钾量≥42%。所述的锰污染土壤修复的液体肥,制备方法包括以下步骤:(1)将沼渣在105℃下烘干至含水量为6%,粉碎过40目筛;(2)分别将硫酸钾、氯化钾和硝酸钠在各自熔点温度下进行熔融后,喷雾干燥,混合得料1,将尿素和磷酸脲混合,在125℃下混合,喷雾干燥,得料2,将料1和料2混合得混合料;(3)将腐植酸钠和沼渣混合,在0.08Mpa的压力下,以3℃/min的速度将温度升至55℃,以8%/的速度将相对湿度升至70%后,搅拌16min,再以11℃/min的速度将温度降至5.5℃,以15%/的速度将相对湿度降至15%,搅拌5min即可;(4)将步骤(2)的混合料、步骤(3)处理后的物料和土壤改良剂配比混合,在160次/min的振动频率下,振动30min,再用频率为110KHz的超声处理9min,装入造粒机造粒。实施例3一种锰污染土壤修复的液体肥,由以下按重量份计的原料组成:沼渣59kg、尿素40kg、磷酸脲17.5kg、硝酸钠9kg、硫酸钾10kg、氯化钾13.5kg、腐植酸钠4.5kg、土壤改良剂6kg;土壤改良剂,由以下按质量份计的原料组成:石灰粉8kg、碳酸氢钠5kg、赤铁矿渣5kg、柚子皮处理物10kg、中药提取物11kg。所述的柚子皮处理物,是将柚子皮的黄皮部分和白瓤分离,将白瓤部分用沸水熬煮45min,捞出,烘干至含水量为5.5%,粉碎过20目筛。所述的中药提取物,将龙胆和大青叶按0.6∶0.7的质量比混合,加水煎煮1.8h,固液分离,将滤液浓缩,离心,取上清液,加入乙醇,加热回流28min,减压回收乙醇,加入乙酸乙酯,浸提31h,回收乙酸乙酯,得残余液,置于3℃,保藏16h后,得冻膏备用;将固液分离后的滤渣,烘干至含水量为9%,粉碎过30目筛,得中药微粉。所述的土壤改良剂,是将改良剂配方中的石灰粉和赤铁矿渣混合,在氮气保护下,在210℃下煅烧65min,粉碎,与改良剂配方中的剩余原料混合,在35KHz的频率下超声处理13min,过30目筛即可。所述的尿素,磷酸脲,硝酸钠,总氮量≥48.5%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷计,总磷量≥33.5%,所述的硫酸钾,氯化钾,以氧化钾计,总钾量≥42%。所述的锰污染土壤修复的液体肥,制备方法包括以下步骤:(1)将沼渣在100℃下烘干至含水量为5.5%,粉碎过35目筛;(2)分别将硫酸钾、氯化钾和硝酸钠在各自熔点温度下进行熔融后,喷雾干燥,混合得料1,将尿素和磷酸脲混合,在123℃下混合,喷雾干燥,得料2,将料1和料2混合得混合料;(3)将腐植酸钠和沼渣混合,在0.07Mpa的压力下,以2.5℃/min的速度将温度升至53℃,以7%/的速度将相对湿度升至68%后,搅拌14min,再以10.5℃/min的速度将温度降至5.3℃,以13%/的速度将相对湿度降至13%,搅拌4min即可;(4)将步骤(2)的混合料、步骤(3)处理后的物料和土壤改良剂配比混合,在155次/min的振动频率下,振动28min,再用频率为105KHz的超声处理8min,装入造粒机造粒。实施例4一种锰污染土壤修复的液体肥,由以下按重量份计的原料组成:沼渣56.1kg、尿素42.5kg、磷酸脲15.8kg、硝酸钠11.6kg、硫酸钾9.2kg、氯化钾15.3kg、腐植酸钠3.6kg、土壤改良剂7.3kg;土壤改良剂,由以下按质量份计的原料组成:石灰粉9kg、碳酸氢钠4kg、赤铁矿渣6kg、柚子皮处理物8kg、中药提取物13kg。所述的柚子皮处理物,是将柚子皮的黄皮部分和白瓤分离,将白瓤部分用沸水熬煮40min,捞出,烘干至含水量为6%,粉碎过20目筛。所述的中药提取物,将龙胆和大青叶按0.7∶0.5的质量比混合,加水煎煮1.5h,固液分离,将滤液浓缩,离心,取上清液,加入乙醇,加热回流30min,减压回收乙醇,加入乙酸乙酯,浸提30h,回收乙酸乙酯,得残余液,置于4℃,保藏15h后,得冻膏备用;将固液分离后的滤渣,烘干至含水量为10%,粉碎过20目筛,得中药微粉。所述的土壤改良剂,是将改良剂配方中的石灰粉和赤铁矿渣混合,在氮气保护下,在200℃下煅烧70min,粉碎,与改良剂配方中的剩余原料混合,在40KHz的频率下超声处理10min,过20目筛即可。所述的尿素,磷酸脲,硝酸钠,总氮量≥48.5%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷计,总磷量≥33.5%,所述的硫酸钾,氯化钾,以氧化钾计,总钾量≥42%。所述的锰污染土壤修复的液体肥,制备方法包括以下步骤:(1)将沼渣在95℃下烘干至含水量为5%,粉碎过40目筛;(2)分别将硫酸钾、氯化钾和硝酸钠在各自熔点温度下进行熔融后,喷雾干燥,混合得料1,将尿素和磷酸脲混合,在120℃下混合,喷雾干燥,得料2,将料1和料2混合得混合料;(3)将腐植酸钠和沼渣混合,在0.06Mpa的压力下,以3℃/min的速度将温度升至55℃,以6%/的速度将相对湿度升至70%后,搅拌12min,再以10~11℃/main的速度将温度降至5℃,以15%/的速度将相对湿度降至10%,搅拌3min即可;(4)将步骤(2)的混合料、步骤(3)处理后的物料和土壤改良剂配比混合,在150次/min的振动频率下,振动30min,再用频率为110KHz的超声处理6min,装入造粒机造粒。实施例5一种锰污染土壤修复的液体肥,由以下按重量份计的原料组成:沼渣56.1kg、尿素38.9kg、磷酸脲19.8kg、硝酸钠11.6kg、硫酸钾11.3kg、氯化钾12.3kg、腐植酸钠3.6kg、土壤改良剂7.3kg;土壤改良剂,由以下按质量份计的原料组成:石灰粉6kg、碳酸氢钠4kg、赤铁矿渣6kg、柚子皮处理物12kg、中药提取物7kg。所述的柚子皮处理物,是将柚子皮的黄皮部分和白瓤分离,将白瓤部分用沸水熬煮40min,捞出,烘干至含水量为6%,粉碎过20目筛。所述的中药提取物,将龙胆和大青叶按0.7∶0.5的质量比混合,加水煎煮1.5h,固液分离,将滤液浓缩,离心,取上清液,加入乙醇,加热回流25min,减压回收乙醇,加入乙酸乙酯,浸提30h,回收乙酸乙酯,得残余液,置于2℃,保藏15h后,得冻膏备用;将固液分离后的滤渣,烘干至含水量为8%,粉碎过20目筛,得中药微粉。所述的土壤改良剂,是将改良剂配方中的石灰粉和赤铁矿渣混合,在氮气保护下,在220℃下煅烧70min,粉碎,与改良剂配方中的剩余原料混合,在30KHz的频率下超声处理15min,过40目筛即可。所述的尿素,磷酸脲,硝酸钠,总氮量≥48.5%,所述的磷酸脲,以五氧化二磷计,总磷量≥33.5%,所述的硫酸钾,氯化钾,以氧化钾计,总钾量≥42%。所述的锰污染土壤修复的液体肥,制备方法包括以下步骤:(1)将沼渣在105℃下烘干至含水量为6%,粉碎过40目筛;(2)分别将硫酸钾、氯化钾和硝酸钠在各自熔点温度下进行熔融后,喷雾干燥,混合得料1,将尿素和磷酸脲混合,在120℃下混合,喷雾干燥,得料2,将料1和料2混合得混合料;(3)将腐植酸钠和沼渣混合,0.08Mpa的压力下,以3℃/min的速度将温度升至55℃,以6%/的速度将相对湿度升至65%后,搅拌12min,再以11℃/min的速度将温度降至5℃,以12%/的速度将相对湿度降至15%,搅拌5min即可;(4)将步骤(2)的混合料、步骤(3)处理后的物料和土壤改良剂配比混合,在150次/min的振动频率下,振动25min,再用频率为110KHz的超声处理6min,装入造粒机造粒。实验例为了进一步说明本发明的应用价值,发明人选取了6块轻微污染的大豆试验田,其中一块在种植大豆期间使用普通肥料作为对照组,另5块分别使用本发明实施例1~5的修复肥料作为实验组,种植期间对土壤采样分析,结合大豆产量进行统计,6块地的锰含量平均值在41.5mg/kg,结果如表1所示:表1项目锰含量mg/kg亩产量kg实施例15.27320.1实施例25.26316.8实施例35.25330.1实施例45.26325.7实施例55.25317.6对照组11.2287.5说明:本发明能有效降低锰金属离子的活性,改变锰在土壤中的形态,将锰金属离子从有效态变为土壤和/或作物难以吸收的无效态,从而达到修复土壤的目的,以有效态转变为无效态的转变率为土壤修复的评判指标,本发明对土壤锰金属的转化率达到87.3%以上,本发明的肥料不仅锰修复效果显著,还具有丰富的营养,有效促进作物的生长,以大豆为例,亩产量相对于对照组,可增产10.2~14.8%,实现丰产和修复土壤重金属的双重效益。当前第1页1 2 3 
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