一種生物降解型氮磷緩釋化肥的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種生物降解型氮磷緩釋化肥的制備方法，屬于化肥制作技術領域。該制備方法包括a）將卡拉膠、大豆磷脂、菜籽油、磷酸二氫鉀溶液、膨脹蛭石、魚蛋白粉和硬脂酸鈉混合后，超聲分散，b）將混合液涂覆在肥料母粒A的表面，之后干燥冷卻至室溫，制得化肥顆粒，c）取肥料母粒B和膨化玉米粉與化肥料顆粒混合，制得復合化肥顆粒，d）取β?環糊精和硝酸鉀溶液，加入復合化肥顆粒，攪拌干燥并冷卻到室溫后，制得生物降解型氮磷緩釋化肥。本方法適用于水溶性緩釋化肥的制備，且包覆層材料為可降解材料，對土壤無污染；本發明專利技術的工藝簡單，操作方便，工藝過程周期短，且不產生廢棄物，符合原子經濟綠色環保的理念，利于工業化推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及化肥制造
，尤其是涉及一種生物降解型氮磷緩釋化肥的制備方法。
技術介紹
化肥在農業生產中占有舉足輕重的地位。我國作為一個農業大國，農業生產中對化肥的需求量很高，據統計化肥已經成為農業生產中最大的物質投資，約占全部生產性支出的50%左右。我國的化肥產量與使用量均為世界第一，其中產量約占世界化肥產量的20%，使用量已占世界化肥用量的28%；然而，由于化肥的性質以及對土壤環境的要求，繼而導致土壤物理性質不斷惡化，這樣不僅影響農作物的提高，而且對環境也造成了巨大污染；因此，提高化肥利用率，減少施肥過量，避免環境污染已經成為發展可持續農業迫切需要解決的問題。緩釋肥料又稱控釋肥料（controlreleasefertilizers）便應運而生。緩釋化肥有以下優勢：1）減少養分流失，提高化肥利用率，2）使土壤中引起植物不能利用形式的化學與生物固定作用減少，3）減少了脫氮作用以及氮硝化作用而造成的氮元素損失；然而，現有緩釋化肥存在如下問題：1）包裹層成膜物多為合成高分子聚合物，不易生物降解；2）直接使用純淀粉或各種植物秸稈粉末加化學粘合劑包裹，緩釋周期短或緩釋速率難以控制；3）所用包覆物質價格昂貴如硅烷、鈦酸酯或鋁酸酯等偶聯劑，成本高不利于大規模推廣應用。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術提供了一種穩定可靠，成本低，氮磷含量合適，所用材料可生物降解，不改變土壤環境的降解型控釋化肥的制備方法。為實現上述目的，本專利技術采用的技術如下：一種生物降解型氮磷緩釋化肥的制備方法，包括以下步驟：a）以重量份計，將200份卡拉膠、120～140份大豆磷脂、140～160份菜籽油、20～30份0.2～0.4mol/L磷酸二氫鉀溶液、20～28份膨脹蛭石、50～70份魚蛋白粉和60～70份硬脂酸鈉混合后，超聲分散50～60分鐘，得到混合液；b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量30～40%的混合液采用氣壓噴霧方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60～70℃下干燥40～50分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；c）取化肥顆粒重量1～1.2倍的肥料母粒B和化肥顆粒重量20～26%的膨化玉米粉與化肥料顆粒混合，在80～90℃下攪拌混合30～40分鐘，制得復合化肥顆粒；d）取復合化肥顆粒重量20～30%的β-環糊精和復合化肥顆粒重量2～10%的0.1～0.14mol/L硝酸鉀溶液，先將硝酸鉀溶液和β-環糊精混合攪拌成糊狀，然后加入復合化肥顆粒，在30～40℃下攪拌80～120分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得生物降解型氮磷緩釋化肥。本制備方法制備的緩釋肥是具有4層結構的緩釋肥，其中具有兩個緩釋層和兩個化肥層，可以使本化肥的起效時間更久；由外向內依次是由β-環糊精為主要原料的最外側緩釋層，β-環糊精是一種良好的包覆材料，可與多種化合物形成包結復合物，使其穩定、增溶、緩釋、乳化、抗氧化、抗分解、保溫、防潮，可以使得化肥在平時儲存過程和在施用后不會因水或空氣中氧氣氧化等原因而失效，可以保證緩釋肥在較長的時間內保存；雖然，β-環糊精在水或空氣或光照條件下不會發生分解，但是在包覆有β-環糊精的緩釋肥施用后，土壤中固有的微生物會逐漸分解緩釋肥表面的β-環糊精，從而使其中的化肥暴露出來，從而使化肥生效，增加土壤的肥力；β-環糊精內側是由肥料母粒B構成的肥料層，肥料母粒B與肥料母粒A的區別僅僅是其粒徑不同，肥料母粒B的粒徑約為肥料母粒A粒徑的1/10左右，這是為了肥料母粒B可以更容易的包覆在肥料母粒A的外側，但最外側的緩釋層β-環糊精被土壤中的微生物分解后，肥料母粒B暴露出來，其中所含的魚蛋白肥和磷、氮肥料開始起效，為土壤提供肥力；于此同時，由于肥料母粒B內側有由卡拉膠、大豆磷脂和魚蛋白粉為原料制得的第二層緩釋層，此時在最內側的肥料母粒A由第二緩釋層保護，不釋放肥力；當肥料母粒B釋放完肥力并被分解后，第二緩釋層開始分解，進而當第二緩釋層被完全分解后，肥料母粒A開始起效，直至最終整個緩釋肥釋放完肥力。通常情況下這個過程可以持續幾周到幾個月。卡拉膠、大豆磷脂、菜籽油、膨脹蛭石和魚蛋白粉制得的混合液作為第二緩釋層的原料，該混合物可以保證最內側的肥料母粒A在一個較長的時間內保持穩定，而硬脂酸鈉則作為乳化劑，使其余四種原料混合的更加均勻，并使混合物乳化，更易于包覆在肥料母粒A的外側；同時真空噴涂技術，可以增進混合液在肥料母粒A外側的附著能力；步驟c中，采用膨化玉米粉作為粘結劑將肥料母粒B粘結在今包覆后的肥料母粒A的外側。作為優選，步驟a中，超聲分散時超聲頻率為80～90MHz，溫度為120～130℃。作為優選，制得的生物降解型氮磷緩釋化肥的含水量為10～12wt%。作為優選，肥料母粒A通過以下步驟制得：以重量份計，取200份煅燒膨潤土、40～50份淀粉、70～80份魚蛋白肥、46～50份磷源、50～56份氮源、12～16份雙氰胺、20～30份羧甲基纖維素、60～100份0.16～0.18mol/L的碳酸鉀溶液和16～20份木質素磺酸鈉，先將淀粉與碳酸鉀溶液、木質素磺酸鈉混合攪拌成糊狀，接著加入羧甲基纖維素和雙氰胺在轉速為10～20rpm下攪拌4～6分鐘，然后加入魚蛋白肥、磷源和氮源在轉速為20～40rpm攪拌4～6分鐘，之后加入煅燒膨潤土在轉速為30～50rpm攪拌8～10分鐘，最后干燥粉碎至60～80目，制得肥料母粒A。肥料母粒A中主要添加了用以結合各種原料的煅燒膨潤土，該種煅燒膨潤土由膨潤土經由堿酸處理和活化處理后制得，其具有較強的吸附性能，可以將肥料母粒A的各種原料富集在較小的體積內；由于魚蛋白肥中的氨基酸和氮源容易在硝化作用下變成不易被吸收的硝基氮肥，為了防止這類反應的發生，在原料中添加適量的硝化抑制劑雙氰胺；淀粉即可作為一種可降解的肥料也可以作為氮磷鉀肥料的一個負載體，使其可以被煅燒膨潤土末附著，但又不至于被吸附到煅燒膨潤土末內部的孔道中；木質素磺酸鈉作為分散劑使各種原料分布更加的均勻，同時起到將各原料乳化的作用；羧甲基纖維素則起到增稠的作用，使可溶性含氮磷鉀肥料不至于快速流失。作為優選，肥料母粒B的原料與肥料母粒A相同，肥料母粒B的制備方法除最后粉碎至140～160目外與肥料母粒A的制備方法相同。肥料母粒B與肥料母粒A的區別僅僅是其粒徑不同，肥料母粒B的粒徑約為肥料母粒A粒徑的1/10左右，這是為了肥料母粒B可以更容易的包覆在肥料母粒A的外側。作為優選，煅燒膨潤土由以下步驟制得：將膨潤土清洗干燥粉碎，然后將粉碎后的膨潤土在0.5～1mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡40～60分鐘，之后取出用水清洗，接著在pH值為5～6的硫酸溶液中浸泡20～30分鐘，浸泡后取出用水清洗，然后在1～2mol/L的硝酸鉀溶液中浸泡4～6小時，浸泡后取出用水清洗烘干，之后在600～800℃下煅燒1～2小時，最后粉碎至200～240目，制得煅燒膨潤土。膨潤土先粉碎，后在堿性溶液中浸泡，去除膨潤土上可能存在的蛋白質等一些非礦物組織，接著在酸溶液中浸泡，進一步去除雜質，之后在硝酸鉀溶液中進行浸泡活化膨潤土顆粒的吸附能力，使栗殼制成粉末加入到肥料母粒原料中時可以吸附更多的含氮磷鉀元素的肥料和各種有效添加劑，最后將處理后的膨潤土在高溫下煅燒充分激發其吸附性能。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生物降解型氮磷緩釋化肥的制備方法，其特征在于包括以下步驟：a）以重量份計，將200份卡拉膠、120～140份大豆磷脂、140～160份菜籽油、20～30份0.2～0.4mol/L磷酸二氫鉀溶液、20～28份膨脹蛭石、50～70份魚蛋白粉和60～70份硬脂酸鈉混合后，超聲分散50～60分鐘，得到混合液；b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量30～40%的混合液采用氣壓噴霧方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60～70℃下干燥40～50分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；c）取化肥顆粒重量1～1.2倍的肥料母粒B和化肥顆粒重量20～26%的膨化玉米粉與化肥料顆粒混合，在80～90℃下攪拌混合30～40分鐘，制得復合化肥顆粒；d）取復合化肥顆粒重量20～30%的β?環糊精和復合化肥顆粒重量2～10%的0.1～0.14mol/L硝酸鉀溶液，先將硝酸鉀溶液和β?環糊精混合攪拌成糊狀，然后加入復合化肥顆粒，在30～40℃下攪拌80～120分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得生物降解型氮磷緩釋化肥。

【技術特征摘要】
1.一種生物降解型氮磷緩釋化肥的制備方法，其特征在于包括以下步驟：a）以重量份計，將200份卡拉膠、120～140份大豆磷脂、140～160份菜籽油、20～30份0.2～0.4mol/L磷酸二氫鉀溶液、20～28份膨脹蛭石、50～70份魚蛋白粉和60～70份硬脂酸鈉混合后，超聲分散50～60分鐘，得到混合液；b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量30～40%的混合液采用氣壓噴霧方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60～70℃下干燥40～50分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；c）取化肥顆粒重量1～1.2倍的肥料母粒B和化肥顆粒重量20～26%的膨化玉米粉與化肥料顆粒混合，在80～90℃下攪拌混合30～40分鐘，制得復合化肥顆粒；d）取復合化肥顆粒重量20～30%的β-環糊精和復合化肥顆粒重量2～10%的0.1～0.14mol/L硝酸鉀溶液，先將硝酸鉀溶液和β-環糊精混合攪拌成糊狀，然后加入復合化肥顆粒，在30～40℃下攪拌80～120分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得生物降解型氮磷緩釋化肥。2.根據權利要求1所述的一種生物降解型氮磷緩釋化肥的制備方法，其特征在于：所述步驟a中，超聲分散時超聲頻率為80～90MHz，溫度為120～130℃。3.根據權利要求1所述的一種生物降解型氮磷緩釋化肥的制備方法，其特征在于：所述制得的生物降解型氮磷緩釋化肥的含水量為10～12wt%。4.根據權利要求1所述的一種生物降解型氮磷緩釋化肥的制備方法，其特征在于所述肥料母粒A通過以下步驟制得：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓芬琴，
申請(專利權)人：浙江巨隆化肥有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33