本發(fā)明涉及一種農作物應用的大量元素水溶肥料及其制備方法，尤其涉及一種含硅抗結塊的固體大量元素水溶肥及其制備方法。本發(fā)明屬于肥料生產
技術領域：
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背景技術：
：隨著我國水肥一體化技術不斷推廣和應用，水溶肥料在我國開始逐漸普及。與復合肥相比，固體大量元素水溶肥生產工藝簡便、使用方法簡單、養(yǎng)分配比更加合理、養(yǎng)分利用率高，尤其在現(xiàn)代化灌溉設備普及，要達到水肥一體化，則必需施用全水溶性肥料。但是，由于固體大量元素水溶肥原料主要由粒狀或粉狀無機鹽組成，吸濕性較強，長期堆壓導致結塊現(xiàn)象問題十分突出，嚴重影響固體大量元素水溶肥產品的質量和使用。目前固體大量元素水溶肥為了防止結塊所采取的措施包括低濕度環(huán)境下生產包裝、生產較大的球形顆粒、添加抗結塊劑等。目前，常用的抗結塊劑包括：惰性型抗結塊劑、表面活性劑抗結塊劑、高分子-表面性劑型抗結塊劑、惰性物-表面活性劑復合型抗結塊劑、疏水性物質抗結塊劑(cn102153408)。由于水溶肥對水不溶物有限量要求，惰性抗結塊劑中如滑石粉、高嶺土、膨潤土等不溶于水，添加惰性抗結塊劑可增加水中不溶物含量(cn200410011417a)。目前很多抗結塊劑對復合肥具有比較理想的抗結塊作用，但是在實際生產、運輸和貯藏過程中，對固體大量元素水溶肥一般只能起到緩解作用，并不能從根本上有效解決結塊現(xiàn)象。技術實現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種含硅抗結塊固體大量元素水溶肥及其制備方法，以氮肥、磷肥、鉀肥、中微量元素肥和活性物質為主要成分，以表面活性劑、有機高分子聚合物等為輔助成分。為了達到以上目的，本發(fā)明采用了以下技術手段：本發(fā)明的一種含硅抗結塊的固體大量元素水溶肥，其由主要成分和輔助成分組成，其中主要成分包括氮肥、磷肥、鉀肥、中微量元素肥以及活性物質；輔助成分分為內置型輔助成分和外置型輔助成分，所述的內置型輔助成分包括表面活性劑、有機高分子聚合物以及硅酸鹽；所述的外置型輔助成分包括表面活性劑、硅酸鹽以及三聚磷酸鈉；其制備方法包括如下步驟：(1)粉碎混合將主要成分和內置型輔助成分粉碎，將粉碎后的原料混合均勻；(2)造粒加入水溶肥總重量1-6％的低碳醇溶液，攪拌，擠壓造粒；(3)烘干將過篩后得到的粒徑較為均勻的顆粒放置烘干機中烘干，外置型輔助成分混合均勻后加入水溶肥總重量0.2-0.5％的低碳醇溶液，在烘干過程中將外置型輔助成分均勻噴涂于顆粒表面，烘干后即得所述的固體大量元素水溶肥，優(yōu)選的，烘干溫度為50～80℃，烘干時間為20～60min。在本發(fā)明中，優(yōu)選的，按照重量百分比計算，所述的主要成分所占比例為85.0～95.0％，所述的內置型輔助成分所占比例為4.9～14.0％，所述的外置輔助成分所占比例為0.1～2.0％。在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的氮肥包括尿素、硫酸銨、硝酸銨、氯化銨中的一種或多種；所述的磷肥包括磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸一銨、磷酸二銨中的一種或多種；所述的鉀肥包括氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀中的一種或多種；所述的中微量元素肥包括硫酸鋅、硝酸鋅、硼砂、硫酸鎂、硝酸鈣、硫酸銅、硫酸錳、鉬酸銨中的一種或多種；所述的活性物質包括聚谷氨酸、聚天冬氨酸、蕓苔素內酯、甜菜堿、a-萘乙酸鈉、吲哚乙酸、赤霉素中的一種或多種。在本發(fā)明中，優(yōu)選的，以n計算，所述的氮肥的含量為5.0～35.0％(w/w)，以p2o5計算，所述的磷肥的含量為5.0～40.0％(w/w)，以k2o計算，所述的鉀肥的含量為5.0～40.0％(w/w)，所述的中微量元素的含量為0.1～1.0％(w/w)，所述的活性物質的含量為0～0.01％(w/w)。這里所說的百分含量是肥料中有效物質的含量，例如氮肥的含量為5.0～35.0％(w/w)，是指其中有效物質“n”的含量為5.0～35.0％(w/w)，如果采用的氮肥為尿素，尿素中的n含量為46％，因此尿素的用量應為10.8-76％。在本發(fā)明中，優(yōu)選的，內置型輔助成分中，表面活性劑包括木質素磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、2-萘磺酸甲醛聚合物鈉鹽、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或多種；外置型輔助成分中的表面活性劑包括二甲基硅油、亞乙基二胺、十八碳烷酸、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧丙烯甘油醚、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或多種；所述的有機高分子聚合物為聚丙烯酰胺、殼聚糖、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羧甲基淀粉鈉其中的一種或多種；所述的低碳醇包括乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇的一種或多種；所述的硅酸鹽包括偏硅酸鉀、偏硅酸鈉中的一種或多種。在本發(fā)明中，優(yōu)選的，按照占水溶肥總重量的百分比計算，所述的內置型輔助成分中，表面活性劑所占比例為1.0％～4.0％，有機高分子聚合物為0.5～3.0％，硅酸鹽為1.0％～3.5％；所述的外置型輔助成分中，表面活性劑所占比例為0.1～1.0％，硅酸鹽所占比例為0.1～1.0％，三聚磷酸鈉所占比例為0.1～0.5％。在本發(fā)明中，優(yōu)選的，步驟(1)中主要成分和內置型輔助成分粉碎后粒徑小于80目。在本發(fā)明中，優(yōu)選的，造粒后篩除小于0.5mm和大于1.5mm的顆粒，得到粒徑較為均勻的顆粒在本發(fā)明的一個具體實施例中，所述的含硅抗結塊固體大量元素水溶肥，其由以下重量百分比的各原料制成：其中，中微量元素肥包括七水合硫酸鋅和硼砂，七水合硫酸鋅用量為0.39％，硼砂用量為0.10％；其制備方法包括如下步驟：(1)粉碎混合將尿素、磷酸二氫鉀、硫酸鉀、中微量元素和活性物質與木質素磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、殼聚糖、偏硅酸鈉粉碎后過200目篩子，將粉碎后的原料混合均勻；(2)造粒加入水溶肥總重量2％的60％(w/w)的乙醇溶液和水溶肥總重量3％的丙醇，攪拌，擠壓造粒，篩除小于0.5mm和大于1.5mm的顆粒，得到粒徑較為均勻的顆粒；(3)烘干將過篩后得到的粒徑較為均勻的顆粒放置烘干機中烘干，外置型輔助成分混合均勻后加入水溶肥總重量0.3％的丙醇，在烘干過程中將外置型輔助成分均勻噴涂于顆粒表面，烘干溫度60℃，于30min后即為成品。在本發(fā)明的另一個具體實施例中，所述的含硅抗結塊固體大量元素水溶肥，由以下重量百分比的各原料制成：其中，中微量元素肥包括七水合硫酸鋅和硼砂，七水合硫酸鋅用量為0.39％，硼砂用量為0.10％；其制備方法包括如下步驟：(1)粉碎混合將尿素、磷酸二氫鉀、硫酸鉀、中微量元素和活性物質與木質素磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚丙烯酰胺、羧甲基淀粉鈉、偏硅酸鈉粉碎后過200目篩子，將粉碎后的原料混合均勻；(2)造粒加入水溶肥總重量2％的60％(w/w)的乙醇溶液和水溶肥總重量3％的丙醇，攪拌，擠壓造粒，篩除小于0.5mm和大于1.5mm的顆粒，得到粒徑較為均勻的顆粒；(3)烘干將過篩后得到的粒徑較為均勻的顆粒放置烘干機中烘干，外置型輔助成分混合均勻后加入水溶肥總重量0.3％的丙醇，在烘干過程中將外置型輔助成分均勻噴涂于顆粒表面，烘干溫度60℃，于30min后即為成品。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明采用粉劑原料造粒技術，通過內添加完全水溶性物質、外噴涂抗結塊性物質，從根本上解決固體大量元素水溶肥吸潮結塊難題。本發(fā)明的含硅抗結塊固體大量元素水溶肥水溶性好、溶解快，并添加多種中微量元素和表面活性物質，可有效提高肥料利用率。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明，應理解該實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。實施例1：一種含硅抗結塊的固體大量元素水溶肥的制備1、原料及其用量2、方法(1)粉碎混合將尿素、磷酸二氫鉀、硫酸鉀、中微量元素肥和活性物質與木質素磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、殼聚糖、偏硅酸鈉粉碎后過200目篩子，將粉碎后的原料混合均勻；(2)造粒加入水溶肥總重量2％的60％(w/w)的乙醇溶液和水溶肥總重量2％的丙醇，攪拌，擠壓造粒，篩除小于0.5mm和大于1.5mm的顆粒，得到粒徑較為均勻的顆粒；(3)烘干將過篩后得到的粒徑較為均勻的顆粒放置烘干機中烘干，外置型輔助成分混合均勻后加入水溶肥總重量0.3％的丙醇，在烘干過程中將外置型輔助成分均勻噴涂于顆粒表面，烘干溫度60℃，于30min后即為成品。3、成品的理化性狀檢測成品的理化性狀檢測結果如下表1所示：表1指標成粒率/％水不溶物含量/％防結塊率/％樣品79.540.2598.8對照—未檢出45.5本測定中以未經過任何處理過的粉粒狀的主要成分原料混合物作為對照。測定方法：(1)成粒率：成型顆粒占總出料的百分比。(2)水不溶物：詳見水溶肥料水不溶物含量和ph值的測定標準ny/t1973-2010。(3)防結塊率：將本發(fā)明的樣品裝袋，包裝袋規(guī)格為140mm×200mm，每袋裝400g，放置于6包重量為50kg的重物下對其施壓，堆壓25天后取出，將樣品袋從1m高處水平自由跌落至堅硬的地板上，正反各一次，拆包后用4mm篩子篩分，分別稱量每袋通過篩網和未通過篩網的樣品量，測試其防結塊率。實施例2：一種含硅抗結塊的固體大量元素水溶肥的制備1、原料及其用量2、方法(1)粉碎混合將尿素、磷酸二氫鉀、硫酸鉀、中微量元素肥和活性物質與木質素磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚丙烯酰胺、羧甲基淀粉鈉、偏硅酸鈉粉碎后過200目篩子，將粉碎后的原料混合均勻；(2)造粒加入水溶肥總重量2％的60％(w/w)的乙醇溶液和水溶肥總重量2％的丙醇，攪拌，擠壓造粒，篩除小于0.5mm和大于1.5mm的顆粒，得到粒徑較為均勻的顆粒；(3)烘干將過篩后得到的粒徑較為均勻的顆粒放置烘干機中烘干，外置型輔助成分混合均勻后加入水溶肥總重量0.3％的丙醇，在烘干過程中將外置型輔助成分均勻噴涂于顆粒表面，烘干溫度60℃，于30min后即為成品。3、成品的理化性狀檢測成品的理化性狀檢測結果如下表2所示：表2指標成粒率/％水不溶物含量/％防結塊率/％樣品79.540.3298.2對照—未檢出45.5本測定中以未經過任何處理過的粉粒狀的主要成分原料的混合物作為對照。測定方法：(1)成粒率：成型顆粒占總出料的百分比。(2)水不溶物：詳見水溶肥料水不溶物含量和ph值的測定標準ny/t1973-2010。(3)防結塊率：將本發(fā)明的樣品裝袋，包裝袋規(guī)格為140mm×200mm，每袋裝400g，放置于6包重量為50kg的重物下對其施壓，堆壓25天后取出，將樣品袋從1m高處水平自由跌落至堅硬的地板上，正反各一次，拆包后用4mm篩子篩分，分別稱量每袋通過篩網和未通過篩網的樣品量，測試其防結塊率。以上這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術方案的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內。當前第1頁12