一种防止土壤板结的肥料及其制备方法与流程

1.本发明涉及化肥技术领域，尤其涉及一种防止土壤板结的肥料及其制备方法。


背景技术：

2.目前，我国农业生产中所施用的化学肥料含有大量的硫酸根离子，如硫酸铵、硫酸钾、硫酸镁等，特别是在果树、蔬菜等作物施肥中，由于长期大量施用硫酸钾，使硫酸根离子在土壤中积累。硫酸根离子易与土壤中钙离子结合形成硫酸钙沉淀，不仅使土壤中钙的有效性降低，更重要的是硫酸钙的长期积累使土壤板结，不利于作物根系生长。
3.现有的肥料中对硫酸根离子没有特别限制，直接施用于土壤易引起土壤板结，特别在果园、设施菜地施肥量大的情况下后果更为严重。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种防止土壤板结的肥料，其通过肥料中各成分的合理配置，在减少了肥料中引起土壤板结的硫酸根离子数量的同时，添加了能够吸附硫酸根离子的物质，以减少土壤板结的情况发生。
5.本发明的目的之二在于提供一种防止土壤板结的肥料的制备方法。
6.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
7.一种防止土壤板结的肥料，包括如下重量份的组分：
8.腐殖酸20份
‑
30份；阳离子聚合物5份
‑
8份；海藻酸纤维1份
‑
3份；聚二乙醇0.1份
‑
1份；尿素10份
‑
15份；硝酸铵8份
‑
15份；氯化铵1份
‑
8份；磷酸二氢钾1份
‑
8份；磷酸一铵1份
‑
8份；硝酸钾1份
‑
5份；氯化钾1份
‑
5份。
9.进一步地，所述腐殖酸为矿源腐植酸。矿源腐植酸是一种将矿物质与腐植酸的完美结合的新型腐植酸产品，效果更比普通腐植酸产品要更为出色。矿源腐植酸为风化煤、褐煤或泥炭经提纯、活化或发酵方式得到的组成复杂的物质。
10.进一步地，所述阳离子聚合物为羟基铝、羟基锆中的一种或者两种组合。由于羟基铝、羟基锆为多核羟桥络离子，带有很高的正电价，可通过静电作用、oh
‑
可通过配位体交换吸附硫酸根离子等阴离子，以防止土壤板结。
11.进一步地，所述聚二乙醇的分子量为200
‑
300。低分子量的聚二乙醇溶解性更佳。
12.进一步地，所述腐殖酸、阳离子聚合物、海藻酸纤维的质量比为2.5
‑
3:1：0.3
‑
0.5。
13.进一步地，所述海藻酸纤维与所述聚二乙醇的质量比为1
‑
5：1。海藻酸纤维为海藻酸的纤维状，以海藻酸为原料，通过湿法纺丝制备而成，其具有较好的吸附能力，能将金属离子进行吸附；聚二乙醇具有良好的水溶性，其与海藻酸纤维配合，具有增溶效果，使海藻酸纤维能够很好地溶于水中。
14.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
15.一种防止土壤板结的肥料的制备方法，包括如下制备步骤：
16.s1：配比原料；按配方量称取肥料的各组分；
17.s2：熔解搅拌反应；将尿素和部分的氯化钾添加到熔解槽，进行高温熔化，并搅拌均匀；再将熔解槽内搅拌均匀的料浆匀速溢流导入一级槽，加入硝酸钾和余量的氯化钾，并搅拌均匀；然后将一级槽的料浆匀速溢流导入二级槽，加入磷酸一铵、磷酸二氢钾、氯化铵和硝酸铵，搅拌并使其反应3min
‑
5min，保持料浆的匀速溢流，得到在二级槽搅拌均匀的溢流料浆；
18.s3：高速乳化混合；将溢流料浆导入乳化机进行高速混合，得到混合均匀的第一混合料浆；
19.s4：再次乳化混合；向第一混合料浆中加入聚二乙醇、腐殖酸、阳离子聚合物和海藻酸纤维，在50℃
‑
70℃下，混合均匀，得到第二混合料浆；
20.s5：高塔造粒；将第二混合料浆导入高塔造粒机，离心剪切造粒，得到颗粒；
21.s6：冷却与筛分；将高塔造粒后所得颗粒经一级冷却机冷却后进行筛分，不合规格的颗粒返回一级槽，符合规格的颗粒导入二级冷却机，进行再次冷却至35℃以下，得到二级冷却的颗粒；
22.s7：包膜调理与包装；将二级冷却的颗粒进入包膜调理筒内，雾化喷涂防板结剂，包裹，喷布防板结粉，即得防止土壤板结的肥料，输送至成品储料仓，计量包装后入库。
23.进一步地，在步骤s2中，溶解槽的温度为127℃
‑
130℃；一级槽的温度为110℃
‑
125℃；二级槽的温度为100℃
‑
115℃。
24.进一步地，在步骤s2中，熔解槽中的氯化钾的添加量为尿素的配方量的8％
‑
12％。可使得熔解槽的温度可控制较低，能耗成本更低，且产品中的缩二脲更低。进一步地，在步骤s2中，熔解槽中的氯化钾的添加量为尿素的配方量的10％。
25.进一步地，在步骤s7中，防止土壤板结的肥料的颗粒粒径为1.0mm
‑
5.0mm。
26.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
27.本发明通过腐殖酸、阳离子聚合物、海藻酸纤维等配合，腐殖酸、海藻酸纤维均能够吸附金属离子，阳离子聚合物能够吸附硫酸根离子，使该肥料添加到土壤中，能够很好地减少土壤板结的情况发生。
28.本发明的制备方法通过进一步优化了肥料制备工艺和参数，稳定性好，易造粒成型和连续生产，肥料有效成分稳定。
具体实施方式
29.下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
30.本发明提供一种防止土壤板结的肥料，包括如下重量份的组分：
31.一种防止土壤板结的肥料，包括如下重量份的组分：
32.腐殖酸20份
‑
30份；阳离子聚合物5份
‑
8份；海藻酸纤维1份
‑
3份；聚二乙醇0.1份
‑
1份；尿素10份
‑
15份；硝酸铵8份
‑
15份；氯化铵1份
‑
8份；磷酸二氢钾1份
‑
8份；磷酸一铵1份
‑
8份；硝酸钾1份
‑
5份；氯化钾1份
‑
5份。
33.具体的，所述腐殖酸为矿源腐植酸。矿源腐植酸是一种将矿物质与腐植酸的完美结合的新型腐植酸产品，效果更比普通腐植酸产品要更为出色。矿源腐植酸为风化煤、褐煤或泥炭经提纯、活化或发酵方式得到的组成复杂的物质。
34.进一步地，所述阳离子聚合物为羟基铝、羟基锆中的一种或者两种组合。由于羟基铝、羟基锆为多核羟桥络离子，带有很高的正电价，可通过静电作用、oh
‑
可通过配位体交换吸附硫酸根离子等阴离子，以防止土壤板结。进一步地，所述聚二乙醇的分子量为200
‑
300。低分子量的聚二乙醇溶解性更佳。
35.优选地，所述腐殖酸、阳离子聚合物、海藻酸纤维的质量比为2.5
‑
3:1：0.3
‑
0.5；所述海藻酸纤维与所述聚二乙醇的质量比为1
‑
5：1。在各物料适当的配比中，才能有效地提高整体的性能，如溶解性。
36.该防止土壤板结的肥料的制备方法，包括如下制备步骤：
37.s1：配比原料；按配方量称取肥料的各组分；
38.s2：熔解搅拌反应；将尿素和部分的氯化钾添加到熔解槽，溶解槽的温度为127℃
‑
130℃，进行高温熔化，并搅拌均匀；再将熔解槽内搅拌均匀的料浆匀速溢流导入一级槽，一级槽的温度为110℃
‑
125℃，加入硝酸钾和余量的氯化钾，并搅拌均匀；然后将一级槽的料浆匀速溢流导入二级槽，二级槽的温度为100℃
‑
115℃，加入磷酸一铵、磷酸二氢钾、氯化铵和硝酸铵，搅拌并使其反应3min
‑
5min，保持料浆的匀速溢流，得到在二级槽搅拌均匀的溢流料浆；其中，熔解槽中的氯化钾的添加量为尿素的配方量的10％。
39.s3：高速乳化混合；将溢流料浆导入乳化机进行高速混合，得到混合均匀的第一混合料浆；
40.s4：再次乳化混合；向第一混合料浆中加入聚二乙醇、腐殖酸、阳离子聚合物和海藻酸纤维，在50℃
‑
70℃下，混合均匀，得到第二混合料浆；
41.s5：高塔造粒；将第二混合料浆导入高塔造粒机，离心剪切造粒，得到颗粒；
42.s6：冷却与筛分；将高塔造粒后所得颗粒经一级冷却机冷却后进行筛分，不合规格的颗粒返回一级槽，符合规格的颗粒导入二级冷却机，进行再次冷却至35℃以下，得到二级冷却的颗粒；
43.s7：包膜调理与包装；将二级冷却的颗粒进入包膜调理筒内，雾化喷涂防板结剂，包裹，喷布防板结粉，即得颗粒粒径为1.0mm
‑
5.0mm的防止土壤板结的肥料，输送至成品储料仓，计量包装后入库。
44.以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。以下实施例中，聚二乙醇的分子量为200
‑
300，阳离子聚合物为羟基铝，腐殖酸为矿源腐植酸。
45.实施例1
46.一种防止土壤板结的肥料，包括如下重量份的组分：
47.腐殖酸20份；阳离子聚合物5份；海藻酸纤维1份；聚二乙醇0.1份；尿素10份；硝酸铵8份；氯化铵1份；磷酸二氢钾1份；磷酸一铵1份；硝酸钾1份；氯化钾1份。
48.该防止土壤板结的肥料的制备方法，包括如下制备步骤：
49.s1：配比原料；按配方量称取肥料的各组分；
50.s2：熔解搅拌反应；将尿素和部分的氯化钾添加到熔解槽，进行高温熔化，并搅拌均匀；再将熔解槽内搅拌均匀的料浆匀速溢流导入一级槽，加入硝酸钾和余量的氯化钾，并搅拌均匀；然后将一级槽的料浆匀速溢流导入二级槽，加入磷酸一铵、磷酸二氢钾、氯化铵和硝酸铵，搅拌并使其反应3min
‑
5min，保持料浆的匀速溢流，得到在二级槽搅拌均匀的溢
流料浆；
51.s3：高速乳化混合；将溢流料浆导入乳化机进行高速混合，得到混合均匀的第一混合料浆；
52.s4：再次乳化混合；向第一混合料浆中加入聚二乙醇、腐殖酸、阳离子聚合物和海藻酸纤维，在50℃
‑
70℃下，混合均匀，得到第二混合料浆；
53.s5：高塔造粒；将第二混合料浆导入高塔造粒机，离心剪切造粒，得到颗粒；
54.s6：冷却与筛分；将高塔造粒后所得颗粒经一级冷却机冷却后进行筛分，不合规格的颗粒返回一级槽，符合规格的颗粒导入二级冷却机，进行再次冷却至35℃以下，得到二级冷却的颗粒；
55.s7：包膜调理与包装；将二级冷却的颗粒进入包膜调理筒内，雾化喷涂防板结剂，包裹，喷布防板结粉，即得防止土壤板结的肥料，输送至成品储料仓，计量包装后入库。
56.实施例2
57.一种防止土壤板结的肥料，包括如下重量份的组分：
58.腐殖酸25份；阳离子聚合物6份；海藻酸纤维2份；聚二乙醇0.5份；尿素13份；硝酸铵10份；氯化铵5份；磷酸二氢钾5份；磷酸一铵5份；硝酸钾3份；氯化钾3份。
59.该防止土壤板结的肥料的制备方法，包括如下制备步骤：
60.s1：配比原料；按配方量称取肥料的各组分；
61.s2：熔解搅拌反应；将尿素和部分的氯化钾添加到熔解槽，进行高温熔化，并搅拌均匀；再将熔解槽内搅拌均匀的料浆匀速溢流导入一级槽，加入硝酸钾和余量的氯化钾，并搅拌均匀；然后将一级槽的料浆匀速溢流导入二级槽，加入磷酸一铵、磷酸二氢钾、氯化铵和硝酸铵，搅拌并使其反应3min
‑
5min，保持料浆的匀速溢流，得到在二级槽搅拌均匀的溢流料浆；
62.s3：高速乳化混合；将溢流料浆导入乳化机进行高速混合，得到混合均匀的第一混合料浆；
63.s4：再次乳化混合；向第一混合料浆中加入聚二乙醇、腐殖酸、阳离子聚合物和海藻酸纤维，在50℃
‑
70℃下，混合均匀，得到第二混合料浆；
64.s5：高塔造粒；将第二混合料浆导入高塔造粒机，离心剪切造粒，得到颗粒；
65.s6：冷却与筛分；将高塔造粒后所得颗粒经一级冷却机冷却后进行筛分，不合规格的颗粒返回一级槽，符合规格的颗粒导入二级冷却机，进行再次冷却至35℃以下，得到二级冷却的颗粒；
66.s7：包膜调理与包装；将二级冷却的颗粒进入包膜调理筒内，雾化喷涂防板结剂，包裹，喷布防板结粉，即得防止土壤板结的肥料，输送至成品储料仓，计量包装后入库。
67.实施例3
68.一种防止土壤板结的肥料，包括如下重量份的组分：
69.腐殖酸30份；阳离子聚合物8份；海藻酸纤维3份；聚二乙醇1份；尿素15份；硝酸铵15份；氯化铵8份；磷酸二氢钾8份；磷酸一铵8份；硝酸钾5份；氯化钾5份。
70.该防止土壤板结的肥料的制备方法，包括如下制备步骤：
71.s1：配比原料；按配方量称取肥料的各组分；
72.s2：熔解搅拌反应；将尿素和部分的氯化钾添加到熔解槽，进行高温熔化，并搅拌
均匀；再将熔解槽内搅拌均匀的料浆匀速溢流导入一级槽，加入硝酸钾和余量的氯化钾，并搅拌均匀；然后将一级槽的料浆匀速溢流导入二级槽，加入磷酸一铵、磷酸二氢钾、氯化铵和硝酸铵，搅拌并使其反应3min
‑
5min，保持料浆的匀速溢流，得到在二级槽搅拌均匀的溢流料浆；
73.s3：高速乳化混合；将溢流料浆导入乳化机进行高速混合，得到混合均匀的第一混合料浆；
74.s4：再次乳化混合；向第一混合料浆中加入聚二乙醇、腐殖酸、阳离子聚合物和海藻酸纤维，在50℃
‑
70℃下，混合均匀，得到第二混合料浆；
75.s5：高塔造粒；将第二混合料浆导入高塔造粒机，离心剪切造粒，得到颗粒；
76.s6：冷却与筛分；将高塔造粒后所得颗粒经一级冷却机冷却后进行筛分，不合规格的颗粒返回一级槽，符合规格的颗粒导入二级冷却机，进行再次冷却至35℃以下，得到二级冷却的颗粒；
77.s7：包膜调理与包装；将二级冷却的颗粒进入包膜调理筒内，雾化喷涂防板结剂，包裹，喷布防板结粉，即得防止土壤板结的肥料，输送至成品储料仓，计量包装后入库。
78.以上实施例中，各材料不限于上述所述的组分，各材料还可以为本发明所记载的其它单个组分或者多种组分组成，并且各材料的组分份数不限于上述份数，各材料的组分份数还可以为本发明所记载的其它组分份数的组合，在此不再赘述。
79.对比例1
80.一种防止土壤板结的肥料，包括如下重量份的组分：
81.腐殖酸30份；海藻酸纤维3份；聚二乙醇1份；尿素15份；硝酸铵15份；氯化铵8份；磷酸二氢钾8份；磷酸一铵8份；硝酸钾5份；氯化钾5份。
82.该防止土壤板结的肥料的制备方法，包括如下制备步骤：
83.s1：配比原料；按配方量称取肥料的各组分；
84.s2：熔解搅拌反应；将尿素和部分的氯化钾添加到熔解槽，进行高温熔化，并搅拌均匀；再将熔解槽内搅拌均匀的料浆匀速溢流导入一级槽，加入硝酸钾和余量的氯化钾，并搅拌均匀；然后将一级槽的料浆匀速溢流导入二级槽，加入磷酸一铵、磷酸二氢钾、氯化铵和硝酸铵，搅拌并使其反应3min
‑
5min，保持料浆的匀速溢流，得到在二级槽搅拌均匀的溢流料浆；
85.s3：高速乳化混合；将溢流料浆导入乳化机进行高速混合，得到混合均匀的第一混合料浆；
86.s4：再次乳化混合；向第一混合料浆中加入聚二乙醇、腐殖酸和海藻酸纤维，在50℃
‑
70℃下，混合均匀，得到第二混合料浆；
87.s5：高塔造粒；将第二混合料浆导入高塔造粒机，离心剪切造粒，得到颗粒；
88.s6：冷却与筛分；将高塔造粒后所得颗粒经一级冷却机冷却后进行筛分，不合规格的颗粒返回一级槽，符合规格的颗粒导入二级冷却机，进行再次冷却至35℃以下，得到二级冷却的颗粒；
89.s7：包膜调理与包装；将二级冷却的颗粒进入包膜调理筒内，雾化喷涂防板结剂，包裹，喷布防板结粉，即得防止土壤板结的肥料，输送至成品储料仓，计量包装后入库。
90.对比例2
91.一种防止土壤板结的肥料，包括如下重量份的组分：
92.腐殖酸30份；阳离子聚合物8份；尿素15份；硝酸铵15份；氯化铵8份；磷酸二氢钾8份；磷酸一铵8份；硝酸钾5份；氯化钾5份。
93.该防止土壤板结的肥料的制备方法，包括如下制备步骤：
94.s1：配比原料；按配方量称取肥料的各组分；
95.s2：熔解搅拌反应；将尿素和部分的氯化钾添加到熔解槽，进行高温熔化，并搅拌均匀；再将熔解槽内搅拌均匀的料浆匀速溢流导入一级槽，加入硝酸钾和余量的氯化钾，并搅拌均匀；然后将一级槽的料浆匀速溢流导入二级槽，加入磷酸一铵、磷酸二氢钾、氯化铵和硝酸铵，搅拌并使其反应3min
‑
5min，保持料浆的匀速溢流，得到在二级槽搅拌均匀的溢流料浆；
96.s3：高速乳化混合；将溢流料浆导入乳化机进行高速混合，得到混合均匀的第一混合料浆；
97.s4：再次乳化混合；向第一混合料浆中加入腐殖酸、阳离子聚合物，在50℃
‑
70℃下，混合均匀，得到第二混合料浆；
98.s5：高塔造粒；将第二混合料浆导入高塔造粒机，离心剪切造粒，得到颗粒；
99.s6：冷却与筛分；将高塔造粒后所得颗粒经一级冷却机冷却后进行筛分，不合规格的颗粒返回一级槽，符合规格的颗粒导入二级冷却机，进行再次冷却至35℃以下，得到二级冷却的颗粒；
100.s7：包膜调理与包装；将二级冷却的颗粒进入包膜调理筒内，雾化喷涂防板结剂，包裹，喷布防板结粉，即得防止土壤板结的肥料，输送至成品储料仓，计量包装后入库。
101.性能测试
102.(1)测试样品
103.实施例1至实施例、对比例1至对比例2。
104.(2)测试方法
105.水溶性测试：分别取各测试样品10g，放入100ml的水中，观察其溶解性，记录其水溶液不发生浑浊时所需要的溶解时间，以及实验中是否存在不溶物，分别实验3次，去平均值。
106.板结情况测试：分别取各测试样品50g，与广东某地区所取的土样500g混合，然后堆放15天、30天后，观察板结情况。
107.(3)测试结果如下表1。
108.表1
[0109][0110]
从上表1中可以看出，相比于对比例1和对比例2，本发明的实施例1至实施例3的肥料的水溶性好，且不会与土壤发生板结情况。
[0111]
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。