一種粗制炭化甘蔗渣肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于肥料的工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種粗制炭化甘蔗渣肥料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)民為了搶抓農(nóng)時，不得不焚燒秸桿，焚燒秸桿污染已經(jīng)影響到中國農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，成為嚴(yán)重的社會經(jīng)濟(jì)問題和交通事故的隱患。秸桿炭化是將秸桿經(jīng)烘干或曬干、粉碎，然后在制炭設(shè)備中，經(jīng)干燥、干餾、冷卻等工序，將松散的秸桿制成木炭的過程。由于干餾是秸桿炭化的核心工藝，所以也有人用秸桿干餾代指秸桿炭化，通過秸桿炭化生產(chǎn)的木炭可稱為秸桿木炭或秸桿炭。由于秸桿炭化與傳統(tǒng)的木炭燒制法不同，它以機械加工為主要手段，因而秸桿木炭又被稱為機制秸桿木炭或機制木炭。由于秸桿炭化拓展了木炭生產(chǎn)的原料來源，所以有人把以秸桿、木材等生物質(zhì)為原料通過機械干餾而制取的木炭統(tǒng)稱為生物質(zhì)木炭，簡稱為生物炭。
[0003]活性炭是一種具有特殊微晶結(jié)構(gòu)、發(fā)達(dá)的納米級微孔、比表面積高達(dá)1000m2H/g以上的優(yōu)良吸附和催化劑，已被各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
[0004]復(fù)合肥料可以提供植物生長的絕大部分養(yǎng)料，以N、P、K為基本三大要素混合石粉或有機發(fā)酵產(chǎn)物為基本底料生產(chǎn)而成，廣泛用于各種農(nóng)作物的栽培，必不可少，而隨著農(nóng)業(yè)越來越趨向于產(chǎn)業(yè)化，肥料濫用及不合理的使用，不僅污染環(huán)境，更造成不必要的資源浪費，有違可持續(xù)發(fā)展的理念。
[0005]本發(fā)明的肥料要做到合理施用，成為具有一定緩釋效果的肥料必不可少，肥料潑灑至農(nóng)作物表面，隨受潮后緩慢裂解，釋放里面的作用營養(yǎng)元素，包膜有利于肥料裂解的速度，不至于立馬粉碎造成流失現(xiàn)象，同時摻雜石粉的包膜劑可防止肥料間因受潮而結(jié)塊，同時內(nèi)部的炭化秸桿得到的活性炭具有吸附營養(yǎng)元素的能力，不至于隨水流流失過快，節(jié)省肥料，提高利用率，同時利用秸桿為原料，不僅緩解能源危機，更保護(hù)環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種粗制炭化甘蔗渣肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:甘蔗渣30~50、小麥秸桿8~15、白云石粉5~10、碳酸氫鈉1~2、泥炭土 20~30、腐爛樹葉10~15、Imol/L的鹽酸溶液10~15、硝酸鉀15~20、碳酸氫銨14~18、鈣鎂磷肥15~18、硝酸銨鈣7~9、尿素10~14、交聯(lián)劑4~5和適量的水；
所述的交聯(lián)劑由以下重量份的原料制成:丙烯酰胺8~10、二甲基丙烯酸乙二醇酯2~3、甘油2~4、石灰石10~15、乙醇5~8、十二烷基硫酸鈉2~4、工業(yè)蓖麻油12~16和適量的水；制備方法是:(I)將乙醇加5~8倍的水稀釋，用于攪拌溶解二甲基丙烯酸乙二醇酯；(2)將石灰石磨制成200~250目篩的粉末，加入甘油、十二烷基硫酸鈉、工業(yè)蓖麻油及3倍左右總重量份的水，攪拌發(fā)散20~30min成均勻的乳劑；(3 )將(I)所述溶液混合丙烯酰胺加入至(2 )所述的乳劑中，攪拌發(fā)散30~40min，保溫70~90°C備用。
[0007]一種粗制炭化甘蔗渣肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
(1)將甘蔗渣與小麥秸桿混合加4~7倍的水浸泡8~10h，球磨30~40min成勻楽，離心后將沉淀烘干得粉劑；
(2)將(I)所述粉劑密封條件下放入炭化爐中，溫度600~700°C進(jìn)行加熱炭化5~8h，冷卻至室溫后得炭化產(chǎn)物，用lmol/L的鹽酸溶液浸泡洗去灰燼，然后用水洗滌2~3遍至中性；
(3)混合粉碎成粉劑的硫酸鉀、磷礦粉、氧化鉀、腐殖酸和尿素，先加入(2)所述的炭化產(chǎn)物攪拌15~25min，再將泥炭土和腐爛樹葉作為底料加入，機械翻滾10~15min，期間加水調(diào)整含水量30~40%，于圓盤造粒機造粒，粒徑3~4mm ；
(4)混合白云石粉、碳酸氫鈉、交聯(lián)劑及其它剩余成分，加3~5倍其重量份的水，攪拌發(fā)散30~40min至乳狀勾楽，均勾噴灑至預(yù)熱80~90°C的(3)所述顆粒表面，最后烘干即可。
[0008]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明突出的兩點優(yōu)勢在于炭化顆粒的處理和包膜劑的選擇，在炭化顆粒方面選用纖維素量高的甘蔗渣為材料，高溫密封炭化，再用稀鹽酸浸泡洗滌得到更加多孔的活性炭結(jié)構(gòu)，再與粉劑的化學(xué)肥料混合，使得其混合更加緊密，緩釋效果更好，最后的石粉制成的包膜劑可以提供結(jié)構(gòu)框架外，加入的碳酸氫鈉受熱后分解留下微孔，有利吸水裂解。
【具體實施方式】
[0009]實施例1:
一種粗制炭化甘蔗渣肥料，其特征在于，由以下重量份(Kg)的原料制成:甘蔗渣40、小麥秸桿10、白云石粉7、碳酸氫鈉1、泥炭土 20、腐爛樹葉15、lmol/L的鹽酸溶液15、硝酸鉀15、碳酸氫銨15、鈣鎂磷肥16、硝酸銨鈣8、尿素12、交聯(lián)劑4和適量的水；
所述的交聯(lián)劑由以下重量份的原料制成:丙烯酰胺10、二甲基丙烯酸乙二醇酯2、甘油
3、石灰石13、乙醇7、十二烷基硫酸鈉4、工業(yè)蓖麻油16和適量的水；制備方法是:(I)將乙醇加5~8倍的水稀釋，用于攪拌溶解二甲基丙烯酸乙二醇酯；(2)將石灰石磨制成200~250目篩的粉末，加入甘油、十二烷基硫酸鈉、工業(yè)蓖麻油及3倍左右總重量份的水，攪拌發(fā)散20~30min成均勻的乳劑；(3 )將(I)所述溶液混合丙烯酰胺加入至(2 )所述的乳劑中，攪拌發(fā)散30~40min，保溫70~90°C備用。
[0010]一種粗制炭化甘蔗渣肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
(1)將甘蔗渣與小麥秸桿混合加4~7倍的水浸泡8~10h，球磨30~40min成勻楽，離心后將沉淀烘干得粉劑；
(2)將(I)所述粉劑密封條件下放入炭化爐中，溫度600~700°C進(jìn)行加熱炭化5~8h，冷卻至室溫后得炭化產(chǎn)物，用lmol/L的鹽酸溶液浸泡洗去灰燼，然后用水洗滌2~3遍至中性；
(3)混合粉碎成粉劑的硫酸鉀、磷礦粉、氧化鉀、腐殖酸和尿素，先加入(2)所述的炭化產(chǎn)物攪拌15~25min，再將泥炭土和腐爛樹葉作為底料加入，機械翻滾10~15min，期間加水調(diào)整含水量30~40%，于圓盤造粒機造粒，粒徑3~4mm ；
(4)混合白云石粉、碳酸氫鈉、交聯(lián)劑及其它剩余成分，加3~5倍其重量份的水，攪拌發(fā)散30~40min至乳狀勾楽，均勾噴灑至預(yù)熱80~90°C的(3)所述顆粒表面，最后烘干即可。
[0011]將本發(fā)明的粗制炭化甘蔗渣肥料用于種植普通農(nóng)作物實驗，選擇5畝種植基地，施用本發(fā)明的肥料，作為實驗組，對照組的5畝基地按常規(guī)種植要求施常規(guī)肥料，其它條件相同，實驗證明，實驗組種植的農(nóng)作物再達(dá)到同等農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的情況下，大大減少肥料使用量，同時原料易得，原料成本比較低，節(jié)省勞力，保護(hù)環(huán)境，同比經(jīng)濟(jì)提高23.4%。
【主權(quán)項】
1.一種粗制炭化甘蔗渣肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:甘蔗渣30~50、小麥秸桿8~15、白云石粉5~10、碳酸氫鈉1~2、泥炭土 20~30、腐爛樹葉10~15、lmol/L的鹽酸溶液10~15、硝酸鉀15~20、碳酸氫銨14~18、鈣鎂磷肥15~18、硝酸銨鈣7~9、尿素10~14、交聯(lián)劑4~5和適量的水； 所述的交聯(lián)劑由以下重量份的原料制成:丙烯酰胺8~10、二甲基丙烯酸乙二醇酯2~3、甘油2~4、石灰石10~15、乙醇5~8、十二烷基硫酸鈉2~4、工業(yè)蓖麻油12~16和適量的水；制備方法是:(I)將乙醇加5~8倍的水稀釋，用于攪拌溶解二甲基丙烯酸乙二醇酯；(2)將石灰石磨制成200~250目篩的粉末，加入甘油、十二烷基硫酸鈉、工業(yè)蓖麻油及3倍左右總重量份的水，攪拌發(fā)散20~30min成均勻的乳劑；(3 )將(I)所述溶液混合丙烯酰胺加入至(2 )所述的乳劑中，攪拌發(fā)散30~40min，保溫70~90°C備用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種粗制炭化甘蔗渣肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟: (1)將甘蔗渣與小麥秸桿混合加4~7倍的水浸泡8~10h，球磨30~40min成勻楽，離心后將沉淀烘干得粉劑； (2)將(I)所述粉劑密封條件下放入炭化爐中，溫度600~700°C進(jìn)行加熱炭化5~8h，冷卻至室溫后得炭化產(chǎn)物，用lmol/L的鹽酸溶液浸泡洗去灰燼，然后用水洗滌2~3遍至中性； (3)混合粉碎成粉劑的硫酸鉀、磷礦粉、氧化鉀、腐殖酸和尿素，先加入(2)所述的炭化產(chǎn)物攪拌15~25min，再將泥炭土和腐爛樹葉作為底料加入，機械翻滾10~15min，期間加水調(diào)整含水量30~40 %，于圓盤造粒機造粒，粒徑3~4mm ； (4)混合白云石粉、碳酸氫鈉、交聯(lián)劑及其它剩余成分，加3~5倍其重量份的水，攪拌發(fā)散30~40min至乳狀勾楽，均勾噴灑至預(yù)熱80~90°C的(3)所述顆粒表面，最后烘干即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粗制炭化甘蔗渣肥料及其制備方法，由以下重量份的原料制成：甘蔗渣30~50、小麥秸稈8~15、白云石粉5~10、碳酸氫鈉1~2、泥炭土20~30、腐爛樹葉10~15、1mol/L的鹽酸溶液10~15、硝酸鉀15~20、碳酸氫銨14~18、鈣鎂磷肥15~18、硝酸銨鈣7~9、尿素10~14、交聯(lián)劑4~5和適量的水；突出的兩點優(yōu)勢在于炭化顆粒的處理和包膜劑的選擇，炭化顆粒選用纖維素量高的甘蔗渣為材料，高溫密封炭化，用稀鹽酸浸泡洗滌得到多孔的活性炭結(jié)構(gòu)，再與粉劑的化學(xué)肥料混合更加緊密，緩釋效果更好，最后的石粉制成的包膜劑可以提供結(jié)構(gòu)框架，加入的碳酸氫鈉受熱后分解留下微孔，有利吸水裂解。
【IPC分類】C05G3-00
【公開號】CN104829303
【申請?zhí)枴緾N201510168315
【發(fā)明人】盛茂陸
【申請人】銅陵家宴生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月11日