一种中微量元素复合调节剂及其制备方法与流程

本发明属于土壤调节剂的，涉及一种中微量元素复合调节剂及其制备方法。

背景技术：

1、土壤是农业发展的根基，其质量优劣对农业的可持续发展具有重要影响。土壤向植物提供必需营养元素，特别是中微量元素，不仅取决于这些元素的总量，而且更关乎它们的生物有效性。而生物有效性主要取决于这些元素在土壤中的化学形态。例如，溶解态和可交换态存在的元素最容易被植物吸收和利用。然而，近年来，大量投入氮、磷和钾肥，却忽视了对中微量元素的投入，导致土壤质量下降，并且很多地方的土壤中微量元素有效态含量低于作物吸收利用的临界值。

2、石灰性土壤因其较高的ph值和富含碳酸钙，导致多种微量元素的有效性不高。而南方广泛分布的酸性土壤中，钙、镁等中微量元素损失较多，含量偏低。

3、腐植酸是一种天然有机高分子化合物，含有多种官能团，如羧基、羰基、羟基、醌基等，具有较高的反应活性。当腐植酸进入土壤后，会与中微量元素发生吸附、络合等作用，从而影响中、微量营养元素的生物有效性。市面上一般通过对腐殖酸进行氧化改性，以提高其羧基含量，然而羧基仅在较高的ph下容易发生解离，在酸性土壤中并不适用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种中微量元素复合调节剂及其制备方法，本发明通过腐植酸进行改性，使得大量磺酸基的存在使其可溶性更强，在低ph土壤中下更易与中量元素钙、镁以及微量元素铜、锌、铁、锰的结合；改性腐植酸配合改性凹凸棒土，改性凹凸棒土提高其疏水性，并且改性凹凸棒土对改性腐植酸形成吸附，使得混合体更加稳定，使得复合调节剂调节土壤过程中微量元素更不易流失。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种中微量元素复合调节剂，所述复合调节剂的制备方法包括以下步骤：

4、1)将腐植酸加入至碱性溶液中搅拌混合，加入活化剂加热反应后，降温至室温，得到改性腐植酸；改性腐植酸含有较小的分子量的优势和大量磺酸基的存在使其可溶性更强，在低ph土壤中下更易与中量元素钙、镁以及微量元素铜、锌、铁、锰的结合；

5、2)将凹凸棒土和盐酸搅拌混合，洗涤、干燥后，加入氯化钠加热搅拌后、取固体进行二次洗涤，加入改性剂微波处理后，加入改性腐殖酸研磨，冷冻干燥，得到混合体；通过改性剂对凹凸棒土进行改性后，改性剂的部分有机基团取代了凹凸棒土的无机阳离子，改善了凹凸棒土的疏水性，增强了改性凹凸棒土对改性腐殖酸的吸附能力，使得混合体更加稳定，使得复合调节剂调节土壤过程中微量元素更不易流失；

6、3)将混合体和稻壳灰搅拌混合后，得到复合调节剂。

7、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤1)中，所述加热反应的条件为在65-75℃温度下、反应4-5h。

8、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤1)中，所述腐殖酸、碱性溶液和活化剂的质量比为1：10：0.20-0.25。

9、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤1)中，所述碱性溶液为0.25-0.03mol/l的氢氧化钠水溶液；所述活化剂为20-23％质量浓度的亚硫酸钠水溶液。

10、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2)中，所述搅拌混合的条件为在25℃下、搅拌3.0-3.5h；所述洗涤的条件为洗涤至中性；所述加热搅拌的条件为在90-95℃温度、400-500r/min转速下、搅拌2.0-2.5h；所述二次洗涤的条件为采用去离子水洗涤5次；所述研磨的条件为过200目筛。

11、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2)中，所述凹凸棒土、盐酸、氯化钠、改性剂和改性腐殖酸的用量比为44-46g：95-100ml：100-110ml：0.30-0.35g：60-70g。

12、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2)中，所述微波处理的条件为在100-120hz频率下、处理5-10min。

13、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2)中，所述氯化钠为0.5mol/l浓度的氯化钠水溶液；所述盐酸的浓度为3mol/l；所述改性剂为十八烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或两种。

14、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤3)中，所述稻壳灰的目数为100-120目；所述混合体和稻壳灰的质量比为4.0-5.5：0.8-1.3。

15、作为本发明的一种优选技术方案，本发明所有的实施例和对比例的稻壳灰均一致，具体地，所述稻壳灰的硅含量40％、炭含量20％。

16、本发明的有益效果：

17、本发明通过腐植酸进行改性，使得大量磺酸基的存在使其可溶性更强，在低ph土壤中下更易与中量元素钙、镁以及微量元素铜、锌、铁、锰的结合；改性腐植酸配合改性凹凸棒土，改性凹凸棒土提高其疏水性，并且改性凹凸棒土对改性腐殖酸形成吸附，使得混合体更加稳定，使得复合调节剂调节土壤过程中微量元素更不易流失。

技术特征：

1.一种中微量元素复合调节剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种中微量元素复合调节剂的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述加热反应的条件为在65-75℃温度下、反应4-5h。

3.根据权利要求1所述的一种中微量元素复合调节剂的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述腐殖酸、碱性溶液和活化剂的质量比为1：10：0.20-0.25。

4.根据权利要求1或3所述的一种中微量元素复合调节剂的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述碱性溶液为0.25-0.03mol/l的氢氧化钠水溶液；所述活化剂为20-23％质量浓度的亚硫酸钠水溶液。

5.根据权利要求1所述的一种中微量元素复合调节剂的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，所述搅拌混合的条件为在25℃下、搅拌3.0-3.5h；所述洗涤的条件为洗涤至中性；所述加热搅拌的条件为在90-95℃温度、400-500r/min转速下、搅拌2.0-2.5h；所述二次洗涤的条件为采用去离子水洗涤5次；所述研磨的条件为过200目筛。

6.根据权利要求1所述的一种中微量元素复合调节剂的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，所述凹凸棒土、盐酸、氯化钠、改性剂和改性腐殖酸的用量比为44-46g：95-100ml：100-110ml：0.30-0.35g：60-70g。

7.根据权利要求1所述的一种中微量元素复合调节剂的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，所述微波处理的条件为在100-120hz频率下、处理5-10min。

8.根据权利要求1所述的一种中微量元素复合调节剂的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，所述氯化钠为0.5mol/l浓度的氯化钠水溶液；所述盐酸的浓度为3mol/l；所述改性剂为十八烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或两种。

9.根据权利要求1所述的一种中微量元素复合调节剂的制备方法，其特征在于：在步骤3)中，所述稻壳灰的目数为100-120目；所述混合体和稻壳灰的质量比为4.0-5.5：0.8-1.3。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的中微量元素复合调节剂。

技术总结
本发明涉及一种中微量元素复合调节剂及其制备方法，属于土壤调节剂的技术领域。复合调节剂的制备方法包括以下步骤：1)将腐植酸加入至碱性溶液中搅拌混合，加入活化剂加热反应后，降温至室温，得到改性腐植酸；2)将凹凸棒土和盐酸搅拌混合，洗涤、干燥后，加入氯化钠加热搅拌后、取固体进行二次洗涤，加入改性剂微波处理后，加入改性腐植酸研磨，冷冻干燥，得到混合体；3)将混合体和稻壳灰搅拌混合后，得到复合调节剂。本发明通过改性腐植酸配合改性凹凸棒土，改性凹凸棒土提高其疏水性，并且改性凹凸棒土对改性腐植酸形成吸附，使得混合体更加稳定，使得复合调节剂调节土壤过程中微量元素更不易流失。

技术研发人员：杨希,甘家军,魏素君,杨旭,吴柱刚
受保护的技术使用者：安徽司尔特化肥科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11