一种化肥养分控失粉及其制造方法与流程

文档序号:13066774阅读:386来源:国知局
本发明属于化肥增效粉领域,具体涉及一种化肥养分控失粉及其制造方法。
背景技术
:2015年农业部出台文件规定在粮食增产的同时从2015年开始至2020年实现化肥农药零增长,<全球环境展望五>在临界阈值里明确指出:因富营养化而导致的淡水湖泊系统崩溃。大气和水污染恶化是八大环境之首,水污染主要来自化肥中的氮、磷等进入水体致使水体富营养化,大气污染最主要的诱因是温室气体排放。由于化肥的大量使用不当,利用率低,我国每年有150万吨氮通过地表水径流到江河湖泊,60万吨氮进入地下水,320万吨氮进入大气。氮径流、淋洗等途径进入水体,导致江河湖泊富营养化,挥发物以n2o形式进入大气,导致温室气体增加。可见,化肥的大量使用形成了“从地下到空中”的立体污染,化肥养分的流失是触目惊心的!由于肥料没有有效的控制流失方案,我国五大淡水湖之一的巢湖总氮总磷严重超标,第二松花江丰水期下游四个断面水体中硝态氮的含量均高于枯水期和平水期,昆明滇池大量绿藻产生,长江流域水体富营养化。这都是沿江、湖两岸水田、旱田施用的氮磷随水体迁移所致。土壤中的氮及施入肥料中的氮在降雨和灌溉水的作用下,部分直接以化合物的形式淋洗到土壤下层,大部分最终以可溶性的硝态氮、亚硝态氮和铵态氮形式淋洗到土壤下层。可见,控制化肥养分流失是减少水污染,提高肥料利用率的首要问题,现有的化肥养分控失剂因使用凹凸棒土磁化处理带来成本居高不下,使得控失肥料的推广运用受到限制,所以研制一种低成本环保型化肥养分控失粉显得十分重要。技术实现要素:本发明的目的是为了克服现有技术中化肥的氮磷钾成分易流失、利用率低的问题,提供一种化肥养分控失粉及其制造方法。本发明利用高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、高分子复合表面调理剂黄原胶、高分子复合表面调理剂甲基纤维素、高分子复合表面调理剂卡波姆940、壳聚糖、有机膨润土的保水及微网状结构,充分混合后再经保温活化处理制得化肥养分控失粉,在肥料中加入化肥养分控失粉后,可将氮素、磷素、钾素固定在土壤中,减少氮素、磷素、钾素通过淋溶、径流及挥发三种途径的流失,从而提高化肥利用率。为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:一种化肥养分控失粉,所述化肥养分控失粉的原料按照重量份数由2~3份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、8~12份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、2~3份高分子复合表面调理剂黄原胶、3~5份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、3~5份高分子复合表面调理剂卡波姆940、1~2份壳聚糖、70~81份有机膨润土组成。一种上述的化肥养分控失粉的制造方法,所述方法具体步骤如下:(1)将高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、高分子复合表面调理剂黄原胶、高分子复合表面调理剂甲基纤维素、高分子复合表面调理剂卡波姆940按重量份数混合后粉碎成粒径为120-140目的颗粒,将壳聚糖粉碎成粒径为80-120目的颗粒,将有机膨润土粉碎成粒径为120-140目的颗粒,将高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾粉碎成粒径为180-200目的颗粒;(2)将步骤(1)中粉碎好的原料颗粒加入到框式搅拌机中充分搅拌混合,夹套蒸汽加温至70-80℃时,停止搅拌,活化保温1.5-2.5h,得到混合物料;(3)将步骤(2)中的混合物料进行冷却储仓,待至室温时包装入库。本发明相对于现有技术的有益效果是:在原料选择上,(1)高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾,无毒无味、不污染植物、土壤和地下水,对土壤具有显著的保水、保墒的作用。其最终分解为二氧化碳、水、铵态氮和钾离子,无任何残留。可有效防止水分蒸发,防止水土流失;能改善土壤的结构,使漏水肥的沙土和次生盐碱土壤得以改良,同时促进土壤微生物发育,提高土壤有机物的周转利用效率。(2)壳聚糖能促进植物对氮、磷、钾的吸收,强壮植物机体,缩短植物生长周期。壳聚糖和有机肥料混合使用,能充分发挥其生物可降解性和相容性的特点,对农药和化学肥料具有增效的作用。壳聚糖肥料进入土壤后可以大大促使有益菌如纤维分解菌、乳酸菌、放线菌的增生,抑制有害细菌如霉菌、丝状菌的生长。壳聚糖能有效的改善土壤团粒结构,有效改良土壤,改善作物的生存环境,是一种多功能的土壤改良剂。(3)高分子复合表面调理剂黄原胶在食品及化学工业中是理想的增稠剂、悬浮剂、乳化剂和成型剂进入土壤后遇水后将肥料耦合,连同甲基纤维素与高分子复合表面调理剂卡波姆940协同作用,将化肥养分牢牢地固定在植物根系周围,植物随用随取,减少化肥的渗漏及径流,提高化肥利用率,减少化肥的农业面源污染。(4)高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾具有良好的螯合性能,对氮磷钾具有很好的促进作用,通过它向螯合氮磷钾及锌锰铁等微肥供给作物体并能激发生物酶的活性。将本发明制造的化肥养分控失粉按2-4%加入肥料中,可制成各种不同型号的低成本环保型控失性肥料,施入土壤后,水、肥、土充分藕合,将肥料中的氮磷钾固定在土壤中,可减少氮素流失40-50%,减少磷素流失20-65%,减少钾素流失25-60%,提高肥料利用率至75%,减少氮素、磷素、钾素对水体和大气的污染,同时保水、疏松土壤,改善土壤团粒结构,培肥地力,促进土壤中有益菌的生长,抑制有害菌的生长,增加作物抗病力。具体实施方式下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。本发明中使用的高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾为深黄色粉末,遇水溶解、无毒、ph值为7.5-8.5、分子量>1000万、水分<5%,粒径:180~200目。本发明中使用的高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾为白色粉末,粒径:80-120目,吸水率300-500ml/克,ph为6-8,含水量<5%,分子量>3000万。本发明中使用的高分子复合表面调理剂黄原胶为白色或浅黄色的粉末,易溶于冷、热水中,溶液中性,耐冻结和解冻,不溶于乙醇,遇水分散、乳化变成稳定的亲水性粘稠胶体、相对分子质量在100万以上。本发明中使用的高分子复合表面调理剂甲基纤维素为灰白色纤维状至粉末状,凝胶温度(2%水溶液)50~55℃,甲氧基含量26%~33%,水不溶物≤2.0%,取代度(ds)1.3~2.0,水分≤5.0%,粘度(20℃,2%水溶液)15~4000mpa·s。本发明中使用的高分子复合表面调理剂卡波姆940为白色疏松状粉末,有特征性微臭,有引湿性,ph值为2.5~3.5,为丙烯酸键合烯丙基蔗糖或季戊四醇烯丙醚的高分子聚合物,按干燥品计算,含羧基(—cooh)为56.0%~68.0%。本发明中使用的壳聚糖为农业级,外观:浅黄色粉末,脱乙酰基>85%,粒径:120-140目,分子量<5000,水分<10%,ph(10克/升):3-6。本发明中使用的有机膨润土为白色或灰白色粉末,无味,无毒,相对密度1.7~1.8g/cm3,易溶于烃类溶剂,加少量极性溶剂如甲醇、乙醇、丙酮等,能使蒙脱土层间的季铵碳氢链通过氢键桥接,获得有效的溶剂化,从而使层间膨胀、分散,并形成卡层屋结构的触变性凝胶体,防止无机填料沉淀。具体实施方式一:本实施方式记载的是一种化肥养分控失粉,所述化肥养分控失粉的原料按照重量份数由2~3份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、8~12份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、2~3份高分子复合表面调理剂黄原胶、3~5份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、3~5份高分子复合表面调理剂卡波姆940、1~2份壳聚糖、70~81份有机膨润土组成。具体实施方式二:具体实施方式一所述的一种化肥养分控失粉,所述化肥养分控失粉的原料按照重量份数由2份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、8份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、2份高分子复合表面调理剂黄原胶、3份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、3份高分子复合表面调理剂卡波姆940、1份壳聚糖、81份有机膨润土组成。具体实施方式三:具体实施方式一所述的一种化肥养分控失粉,所述化肥养分控失粉的原料按照重量份数由3份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、12份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、3份高分子复合表面调理剂黄原胶、5份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、5份高分子复合表面调理剂卡波姆940、2份壳聚糖、70份有机膨润土组成。具体实施方式四:具体实施方式一所述的一种化肥养分控失粉,所述化肥养分控失粉的原料按照重量份数由2份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、8份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、2份高分子复合表面调理剂黄原胶、4份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、4份高分子复合表面调理剂卡波姆940、1份壳聚糖、79份有机膨润土组成。具体实施方式五:具体实施方式一所述的一种化肥养分控失粉,所述化肥养分控失粉的原料按照重量份数由3份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、11份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、3份高分子复合表面调理剂黄原胶、4份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、3份高分子复合表面调理剂卡波姆940、2份壳聚糖、74份有机膨润土组成。具体实施方式六:一种具体实施方式一至五中任一具体实施方式所述的化肥养分控失粉的制造方法,所述方法具体步骤如下:(1)将高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、高分子复合表面调理剂黄原胶、高分子复合表面调理剂甲基纤维素、高分子复合表面调理剂卡波姆940按重量份数混合后粉碎成粒径为120-140目的颗粒,将壳聚糖粉碎成粒径为80-120目的颗粒,将有机膨润土粉碎成粒径为120-140目的颗粒,将高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾粉碎成粒径为180-200目的颗粒;(2)将步骤(1)中粉碎好的原料颗粒加入到框式搅拌机中充分搅拌混合,夹套蒸汽加温至70-80℃时,停止搅拌,活化保温1.5-2.5h,得到混合物料;(3)将步骤(2)中的混合物料进行冷却储仓,待至室温时包装入库。具体实施方式七:具体实施方式六所述的化肥养分控失粉的制造方法,步骤(2)中,所述框式搅拌机为夹套式搪瓷反应罐。实施例1:一种化肥养分控失粉,按照重量份数由2份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、10份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、3份高分子复合表面调理剂黄原胶、5份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、5份高分子复合表面调理剂卡波姆940、2份壳聚糖、73份有机膨润土制造而成;聚丙烯酸钾的吸水率为300ml~500ml/g,含水量<5%,ph值为6;分子量>3000万,壳聚糖为农业级,脱乙酰基>85%,含水量为8%,ph值为3,分子量<5000。上述化肥养分控失粉的制造方法包括以下步骤:(1)将10份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、3份高分子复合表面调理剂黄原胶、5份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、5份高分子复合表面调理剂卡波姆940混合粉碎成粒径为120目的颗粒,将2份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾粉碎成颗粒为180目的颗粒,将2份壳聚糖粉碎成粒径为120目的颗粒,将73份有机膨润土粉碎成粒径为120目的颗粒;(2)将步骤(1)中粉碎好的颗粒原料加入到框式搅拌机中充分搅拌混合,夹套通蒸汽加热,当混合温度达到75℃时,停止搅拌,并活化保温1.5h,得到混合物料。放出冷却至室温时包装。实施例2:一种化肥养分控失粉,按照重量份数由1份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、9份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、2份高分子复合表面调理剂黄原胶、3份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、3份高分子复合表面调理剂卡波姆940、1份壳聚糖、81份有机膨润土制造而成;上述化肥养分控失粉的制造方法包括以下步骤:(1)将9份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、2份高分子复合表面调理剂黄原胶、3份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、3份高分子复合表面调理剂卡波姆940混合粉碎成粒径为120目的颗粒,将1份壳聚糖粉碎成粒径为120目的颗粒,将81份有机膨润土粉碎成粒径为120目的颗粒,将1份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾粉碎成粒径为180目颗粒;(2)将步骤(1)中粉碎好的颗粒原料加入到框式搅拌机中充分搅拌混合,夹套通蒸汽加热,当混合温度达到75℃时,停止搅拌,活化保温1.5h,得到混合物料。放出冷却至室温时包装。实施例3:一种化肥养分控失粉,按照重量份数由2份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、8份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、3份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、2份高分子复合表面调理剂黄原胶、3份高分子复合表面调理剂卡波姆940、1份壳聚糖、81份有机膨润土制造而成;上述化肥养分控失粉的制造方法包括以下步骤:(1)将8份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、3份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、2份高分子复合表面调理剂黄原胶、3份高分子复合表面调理剂卡波姆940混合粉碎成粒径为120目的颗粒,1份壳聚糖粉碎成粒径为120目的颗粒,81份有机膨润土粉碎成粒径为120目的颗粒,将2份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾粉碎成粒径为180目的颗粒;(2)将步骤(1)中粉碎好的颗粒原料加入到框式搅拌机中充分搅拌混合,夹套通蒸汽,当混合温度达到75℃时,停止搅拌,并活化保温1.5h,得到混合物料。放出冷却至室温时包装。实施例4:一种化肥养分控失粉,按照重量份数由2份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾、10份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、3份高分子复合表面调理剂黄原胶、5份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、5份高分子复合表面调理剂卡波姆940、2份壳聚糖、73份有机膨润土制造而成;上述化肥养分控失粉的制造方法包括以下步骤:(1)将2份高分子螯合促进剂聚天冬氨酸钾粉碎成粒径为180目的颗粒,10份高分子复合表面调理剂聚丙烯酸钾、3份高分子复合表面调理剂黄原胶、5份高分子复合表面调理剂甲基纤维素、5份高分子复合表面调理剂卡波姆940混合粉碎成粒径为120目的颗粒,2份壳聚糖粉碎成粒径为120目的颗粒,73份有机膨润土粉碎成粒径为120目的颗粒。(2)将步骤(1)中粉碎好的原料颗粒加入到框式搅拌机中充分搅拌混合,夹套通蒸汽,当混合温度达到75度时,停止搅拌,并活化保温1.5小时,得到混合物料。放出冷却至室温时包装。具体实施案例:选取300亩田地,其300亩田地的土壤性质及所种植的农作物均相同,农作物种植期间的管理也均相同。选取100亩田地为对照田地,100亩田地为实验田地1,另外100亩田地为实验田地2。在对照田地中施无机复合肥料,在实验田地中施同样的无机复合肥料,但在实验田地的无机复合肥料中加入本发明化肥养分控失粉,加入的量为无机复合肥料重量的2%-4%,其中在实验田地1中加入2%本发明化肥养分控失粉,在实验田地2中加入4%本发明化肥养分控失粉。在相同的时间施肥,表1为施肥前期检验的土壤中氮元素、磷元素、钾元素的含量及土壤的ph值。表2为施肥一段时间后再次检验土壤中氮元素、磷元素、钾元素的含量。因对照田地与实验田地种植的农作物及农作物在种植期间的管理均相同,即对照田地与实验田地中的农作物对氮元素、磷元素,钾元素的吸收量均分别相同。施肥时间为2016.05.03;施无机复合肥料中氮元素、磷元素,钾元素的重量比为:22:8:10;每亩施肥50kg,按照每亩667平米,土厚0.2米计算,每亩地土壤的重量为150吨左右,即平均每千克土壤中施无机复合肥料的量为330mg;每千克土壤中施氮元素的重量为181.5mg,每千克土壤中施磷元素的重量为66mg,每千克土壤中施钾元素的重量为82.5mg。表1和表2中,mg/kg表示平均每千克土壤中所含的营养元素的量。表1实验项目氮元素(mg/kg)磷元素(mg/kg)钾元素(mg/kg)测试时间对照田地96.423.51222016.4.18实验田地195.222.71152016.4.18实验田地290.324.31182016.4.18表2实验项目氮元素(mg/kg)磷元素(mg/kg)钾元素(mg/kg)测试时间对照田地6817.6882016.6.5实验田地1179411332016.6.5实验田地2193.654.31462016.6.5由表1和表2对比得,由于对照田地施无机复合肥料时没有添加本发明化肥养分控失粉,其土壤中氮元素的减少量为其施肥后氮元素总量的75.53%,磷元素的减少量为其施肥后磷元素总量的80.33%,钾元素的减少量为其施肥后钾元素总量的56.96%;实验田地1施有加入2%本发明全水溶化肥养分控失粉的有机肥料,其土壤中氮元素的减少量为其施肥后氮元素总量的35.59%,磷元素的减少量为其施肥后磷元素总量的53.67%,钾元素的减少量为其施肥后钾元素总量的32.65%;实验田地2施有加入4%本发明化肥养分控失粉的无机复合肥料,其土壤中氮元素的减少量为其施肥后氮元素总量的28.77%,磷元素的减少量为其施肥后磷元素总量的29.92%,钾元素的减少量为其施肥后钾元素总量的27.18/%。由对比数据得:对照田地中氮元素的减少量为75.53%,实验田地1中氮元素的减少量为35.59%,实验田地2中氮元素的减少量为28.77%。即向无机复合肥料中加入本发明化肥养分控失粉能减少氮元素的流失,而且当加入4%的本发明化肥养分控失粉时,防止氮元素流失的效果更好。对照田地中磷元素的减少量为80.33%,实验田地1中磷元素的减少量为53.67%,实验田地2中磷元素的减少量为29.92%。即向无机复合肥料中加入本发明化肥养分控失粉能减少磷元素的流失,而且当加入4%的本发明全水溶化肥养分控失粉时,防止磷元素流失的效果更好。对照田地中钾元素的减少量为56.96%,实验田地1中钾元素的减少量为32.65%,实验田地2中钾元素的减少量为27.18%。即向无机复合肥料中加入本发明化肥养分控失粉能减少钾元素的流失,而且当加入4%的本发明化肥养分控失粉时,防止钾元素流失的效果更好。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1