CN101381265A - 一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物及其制备方法，其是以造纸废浆沉淀物为原料，称量加入其重量0.3－1％次氯酸钠进行消毒、去味、杀菌处理；处理后的废浆送到干燥器中进行干燥，其含水量控制在5－15％；然后通过粉碎和筛选进行细化颗粒状纤维复合物；再在其表面喷施渗透剂、扩散剂进行改性处理，制得纤维复合控释剂，与肥料物质混合均匀，采用造粒机造粒，即成含有纤维复合控释剂的化肥组合物。其各组分的重量百分比分别为：肥料物质40－70％、纤维复合物20－50％、渗透剂1－5％、扩散剂1－5％。本发明化肥组合物原材料易得，成本低，肥效时间长，利用率高，减少了化肥对环境的污染。制备方法工艺设计合理，简便易行，操作性强，易实现规模化生产。

Description

一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种或多种肥料与无特殊肥效组分的混合物，尤其是一种利用造纸废浆沉降物制备的纤维复合材料改性处理后作为控制释放制剂与肥料物质组合，形成的一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物及其制备方法。

背景技术

化肥，是用化学和/或物理方法制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养元素的肥料，其广泛应用于农业生产中，以提高土壤肥力和作物单位面积产量。化肥易溶于水，在施肥后即产生作用，并在较短时间内被作物吸收。因而，在作物生长的各个阶段，需要施加各种不同的肥料，如氮肥、钾肥、磷肥等，并且施肥量要适当，否则会对作物生长不利。经常施肥，增加了农民的工作量。同时，由于风吹、日晒、雨淋等环境因素造成大量肥料物质流失和分解，造成了肥料的利用率低、增加了成本，并带来了水质污染的问题。因此，如何提高化肥的利用率，减轻农民的工作量，减少对环境的污染，近年来已成为国内外有关方面关注和急待解决的问题。

把肥效期较短的化肥贮存于一种剂型中，控制化肥的必要剂量，在特定的时间内，持续稳定地到达需要场所，这样可以充分利用肥料的有效物质，减少其对环境的污染，增加肥效的持效时间，降低生产成本，减轻农民的负担。把这种能控制化肥按有效剂量，在必要的时间内到达需要场所的技术，称之为控制释放技术，称其制剂为控制释放制剂。目前，控制释放技术在化肥中得到了应用。如2000年12月20日授权公告的CN1059654C中国发明专利说明书公开了“多元缓释化肥及人工生态灶”，其是由含氮化肥、含磷化肥、添加剂、天然树脂和/或微量营养物按一定的比例混合粉碎研磨，加温加压成型。又如，2003年4月23日公开的CN1412160A中国发明专利申请公开说明书中公开了“硅藻土缓释化肥的生产方法及装置”，其采用了未干燥的低品位硅藻土与化肥直接混溶的工艺方法和一次干燥分两步进行的工艺措施制得硅藻土缓释化肥。又如，2005年4月27日公告的CN1609074A中国发明专利申请公开说明书中公开了“一种缓释型化肥”，其是将化肥与淀粉、塑料混合，经加热融化，制成颗粒而成。又如，2007年1月31日公告的CN1297521C中国发明专利说明书中公开了“生物降解型膨化缓释化肥及其制造方法”，其是将变质陈粮等工农业废弃物粉碎、调质后，按特定比例与化肥混均，通过膨化工艺制备膨化物，再破碎成5-8mm颗粒，喷洒油脚，进入造粒机制成圆柱状颗粒膨化缓释化肥。又如，2008年1月9日公开的CN101100405A中国发明专利申请公开说明书中公开了“含硫包膜型缓释化肥”，其是由化肥芯和化肥芯外面的包膜组成，包膜为由聚合物和硫磺组成的聚合物含硫混合物膜层，或者为聚合物膜层与出聚合物和硫磺组成的聚合物含硫混合物膜层的复合膜层。再如，2008年5月14日公开的CN101177364A中国发明专利申请公开说明书中公开了“具有三维网架结构的生物降解型缓释化肥及制备方法”，包括膨润土、变质陈化粮和化肥，其中：按重量比膨润土：变质陈化粮：化肥为10—15：20—25：70—60；经改性、膨化、挤压集成处理后形成的化肥呈圆柱状颗粒。上述公开文件中所公开的缓释化肥均有明显的提高其肥料的利用率，但存在制作工艺较复杂，成本高的不足。

纸张广泛用于各行各业，但造纸废浆沉淀物给环境带来了严重的污染，这已引起世界各国的高度重视。造纸废浆沉淀物中的有效成分主要是木纤维和矿质填充物，如何充分处理和利用造纸废浆沉淀物中的有效物质、降低环境污染成为当前人们研究的重点。如1991年2月20日公开的CN1049367A中国发明专利申请公开说明书中公开了一种“利用造纸废浆制取的装饰膏配制内、外墙高级喷涂骨浆的方法”、2001年2月7日公开的CN1282748A中国发明专利申请公开说明书中公开了一种“造纸废浆污泥纤维复合填充剂及其在塑料制备中的应用”、2004年2月4日公开的CN1472216A中国发明专利申请公开说明书中公开了“一种利用造纸废液提取木质素结合剂的方法”、另外，造纸废浆沉淀物在化肥方面的利用，如2005年11月9日公告的CN1226240C中国发明专利说明书中公开了一种“造纸废液生产有机复混肥的工艺”，其是将废液通过管式喷淋浓缩并送到保温储料罐；将浓缩液喷雾到有机物载体上进行制粒，并经干燥和粉碎形成固体干粉；添加氮、磷、钾以及中、微量营养元素及调理剂；经混匀、喷浆造粒、干燥冷却、包膜、筛分制成产品。2008年5月28日公开的CN101186532A中国发明专利申请公开说明书中公开了一种“利用稻草为原料造纸废液提取含硅肥料及其生产工艺和用途”，其是利用以稻草为造纸原料进行造纸所产生的废液中提取含硅、腐植酸、黄腐酸、纤维素、碳、钙、钾、硼、镁等多种对农作物有益元素，并利用提取物主要有效成分，添加多种助剂，生产出可溶性肥料。

目前，还未见到过将造纸废浆沉降物制备的纤维复合材料改性处理后作为控制释放制剂与肥料物质组合，而形成一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物的报道。

发明内容

为了克服现有技术中传统化肥利用率低、缓释化肥生产工艺复杂及成本高、造纸废浆沉淀物严重污染环境的不足，本发明提供一种利用造纸废浆沉降物制备的纤维复合材料改性处理后作为控制释放制剂与肥料物质组合，形成含有纤维复合控释剂的化肥组合物及其制备方法。该含有纤维复合控释剂的化肥组合物组成简单，成本低，化肥的持效时间长，肥料物质流失少，该制备方法工艺设计合理，简便易得，可操作性强，易实现规模化生产，并有效地解决了造纸废浆严重污染环境的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物，其特征在于：该化肥组合物是由肥料物质和由造纸废浆沉淀物制成并经渗透剂、扩散剂改性处理的纤维复合物组成，在该化肥组合物中各组分的重量百分比分别为：肥料物质40-70％、纤维复合物20-50％、渗透剂1-5％、扩散剂1-5％。

所述的化肥组合物中各组分的重量百分比优选方案为：肥料物质55％、纤维复合物40％、渗透剂2％、扩散剂3％。

所述的渗透剂是二丁基萘磺酸钠。

所述的扩散剂是苄基萘磺酸钠。

所述的肥料物质是选自氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥、中量元素肥中的一种或两种以上的组合。

一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物的制备方法，其特征在于：经过下列工艺

a、选用造纸废浆沉淀物为原料，称量加入次氯酸钠进行消毒、去味、杀菌处理，次氯酸钠的用量为废浆沉淀物重量的0.3-1％；

b、将上述处理后的废浆沉淀物送到干燥器中进行干燥，干燥器的进风温度为150-200℃，出风温度在100-105℃，干燥后的造纸废浆沉淀物含水量控制在5—15％；

c、将干燥好的造纸废浆沉淀物通过粉碎和筛选进行细化，颗粒细度控制在200-350目，形成细微的颗粒状纤维复合物；

d、在上述制备的细微颗粒状纤维复合物表面喷施渗透剂、扩散剂进行改性处理，制得纤维复合控释剂；

e、在上述制备的纤维复合控释剂与肥料物质混合均匀，采用造粒机造粒，颗粒规格为20-60目，即成含有纤维复合控释剂的化肥组合物。

本发明将废浆沉淀物中的有效成分干燥、细化、表面改型后制成一种纤维复合控释剂，与肥料物质相结合形成一具有缓释性能的化肥组合物。本发明充分利用了造纸废浆沉淀物的有效成分，为造纸废浆沉淀物的处理提供了有效途径、减轻了环境污染。本发明的纤维复合控释剂具有可生物降解、无污染、可控性好、毒性小的优点，并且环境相容性好，可以再生，是一种价格相对较低、资源丰富的控释剂。采用这种纤维复合控释剂制备的化肥组合物原材料易得，成本低，肥效时间长，利用率高，减少了化肥对环境的污染。制备方法工艺设计合理，简便易行，操作性强，易实现规模化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

选用造纸废浆沉淀物为原料，称量加入造纸废浆沉淀物重量的0.5％的次氯酸钠进行消毒、去味、杀菌处理；将处理后的废浆沉淀物送到干燥器中进行干燥，干燥器的进风温度为200℃，出风温度在100℃，干燥后的造纸废浆沉淀物含水量控制在5％；将干燥好的造纸废浆沉淀物通过粉碎和筛选进行细化，颗粒细度控制在325目，形成细微的颗粒状纤维复合物；在细微颗粒状纤维复合物表面喷施渗透剂二丁基萘磺酸钠及分散剂苄基萘磺酸钠，进行改性处理，制得纤维复合控释剂；将纤维复合控释剂与氮肥碳酸氢铵混合均匀，采用造粒机造粒，颗粒规格为20目，即成颗粒状缓释碳酸氢铵，其各组分重量百分比为：纤维复合物40％、二丁基萘磺酸钠2％、苄基萘磺酸钠3％、碳酸氢铵55％。

实施例2

选用造纸废浆沉淀物为原料，称量加入次氯酸钠进行消毒、去味、杀菌处理，次氯酸钠的用量为废浆沉淀物重量的1％；将处理后的废浆沉淀物送到干燥器中进行干燥，干燥器的进风温度为180℃，出风温度在105℃，干燥后的造纸废浆沉淀物含水量控制在7％；将干燥好的造纸废浆沉淀物通过粉碎和筛选进行细化，颗粒细度控制在250目，形成细微的颗粒状纤维复合物；在细微颗粒状纤维复合物表面喷施渗透剂二丁基萘磺酸钠及分散剂苄基萘磺酸钠，进行改性处理，制得纤维复合控释剂；将纤维复合控释剂与磷肥过磷酸钙混合均匀，采用造粒机造粒，颗粒规格为40目，即成颗粒状缓释过磷酸钙，其中各组分重量百分比为：纤维复合物30％、二丁基萘磺酸钠3％、苄基萘磺酸钠2％、过磷酸钙65％。

实施例3

选用造纸废浆沉淀物为原料，称量加入次氯酸钠进行消毒、去味、杀菌处理，次氯酸钠的用量为废浆沉淀物重量的0.4％；将上述处理后的废浆沉淀物送到干燥器中进行干燥，干燥器的进风温度为150℃，出风温度在100℃，干燥后的造纸废浆沉淀物含水量控制在10％；将干燥好的造纸废浆沉淀物通过粉碎和筛选进行细化，颗粒细度控制在200目，形成细微的颗粒状纤维复合物；在细微颗粒状纤维复合物表面喷施渗透剂二丁基萘磺酸钠及分散剂苄基萘磺酸钠，进行改性处理，制得纤维复合控释剂；将纤维复合控释剂与钾肥硝酸钾混合均匀，采用造粒机造粒，颗粒规格为60目，即成颗粒状缓释颗粒状硝酸钾，其中各组分重量百分比为：纤维复合物50％、二丁基萘磺酸钠4％、苄基萘磺酸钠4％、过磷酸钙42％。

实施例4

选用造纸废浆沉淀物为原料，称量加入次氯酸钠进行消毒、去味、杀菌处理，次氯酸钠的用量为废浆沉淀物重量的0.8％；将处理后的废浆沉淀物送到干燥器中进行干燥，干燥器的进风温度为160℃，出风温度在102℃，干燥后的造纸废浆沉淀物含水量控制在15％；将干燥好的造纸废浆沉淀物通过粉碎和筛选进行细化，颗粒细度控制在300目，形成细微的颗粒状纤维复合物；在细微颗粒状纤维复合物表面喷施渗透剂二丁基萘磺酸钠及分散剂苄基萘磺酸钠，进行改性处理，制得纤维复合控释剂；将纤维复合控释剂与复混肥料硝磷酸钾混合均匀，采用造粒机造粒，颗粒规格为55目，即成颗粒状缓释硝磷酸钾，其中各组分重量百分比为：纤维复合物45％、二丁基萘磺酸钠5％、苄基萘磺酸钠5％、硝磷酸钾45％。

实施例5

选用造纸废浆沉淀物为原料，称量加入其重量0.65％的次氯酸钠进行消毒、去味、杀菌处理；将处理后的废浆沉淀物送到干燥器中进行干燥，干燥器的进风温度为190℃，出风温度在100℃，干燥后的造纸废浆沉淀物含水量控制在6％；将干燥好的造纸废浆沉淀物通过粉碎和筛选进行细化，颗粒细度控制在350目，形成细微的颗粒状纤维复合物；在细微颗粒状纤维复合物表面喷施渗透剂二丁基萘磺酸钠及分散剂苄基萘磺酸钠，进行改性处理，制得纤维复合控释剂；将纤维复合控释剂与微量元素肥硼砂混合均匀，采用造粒机造粒，颗粒规格为30目，即成颗粒状缓释硼肥，其中各组分重量百分比为：纤维复合物25％、二丁基萘磺酸钠4％、苄基萘磺酸钠2％、硼砂69％。

实施例6

选用造纸废浆沉淀物为原料，称量加入其重量0.45％的次氯酸钠进行消毒、去味、杀菌处理；将处理后的废浆沉淀物送到干燥器中进行干燥，干燥器的进风温度为170℃，出风温度在103℃，干燥后的造纸废浆沉淀物含水量控制在13％；将干燥好的造纸废浆沉淀物通过粉碎和筛选进行细化，颗粒细度控制在270目，形成细微的颗粒状纤维复合物；在细微颗粒状纤维复合物表面喷施渗透剂二丁基萘磺酸钠及分散剂苄基萘磺酸钠，进行改性处理，制得纤维复合控释剂；将纤维复合控释剂与中量元素肥钙肥混合均匀，采用造粒机造粒，颗粒规格为35目，即成颗粒状缓释钙肥，其中各组分重量百分比为：纤维复合物35％、二丁基萘磺酸钠1％、苄基萘磺酸钠1％、钙肥63％。

Claims (7)

1、一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物，其特征在于：该化肥组合物是由肥料物质和由造纸废浆沉淀物制成并经渗透剂、扩散剂改性处理的纤维复合物组成，在该化肥组合物中各组分的重量百分比分别为：肥料物质40-70％、纤维复合物20-50％、渗透剂1-5％、扩散剂1-5％。

2、根据权利要求1所述的一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物，其特征在于：所述的化肥组合物中各组分的重量百分比优选方案为：肥料物质55％、纤维复合物40％、渗透剂2％、扩散剂3％。

3、根据权利要求1所述的一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物，其特征在于：所述的渗透剂是二丁基萘磺酸钠。

4、根据权利要求1或3所述的一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物，其特征在于：所述的扩散剂是苄基萘磺酸钠。

5、根据权利要求1或3所述的一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物，其特征在于：所述的肥料物质是选自氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥、中量元素肥中的一种或两种以上的组合。

6、根据权利要求4所述的一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物，其特征在于：所述的肥料物质是选自氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥、中量元素肥中的一种或两种以上的组合。

7、一种含有纤维复合控释剂的化肥组合物的制备方法，其特征在于：经过下列工艺

a、选用造纸废浆沉淀物为原料，称量加入次氯酸钠进行消毒、去味、杀菌处理，次氯酸钠的用量为废浆沉淀物重量的0.3-1％；

b、将上述处理后的废浆沉淀物送到干燥器中进行干燥，干燥器的进风温度为150-200℃，出风温度在100-105℃，干燥后的造纸废浆沉淀物含水量控制在5—15％；

c、将干燥好的造纸废浆沉淀物通过粉碎和筛选进行细化，颗粒细度控制在200-350目，形成细微的颗粒状纤维复合物；

d、在上述制备的细微颗粒状纤维复合物表面喷施渗透剂、扩散剂进行改性处理，制得纤维复合控释剂；

e、在上述制备的纤维复合控释剂与肥料物质混合均匀，采用造粒机造粒，颗粒规格为20-60目，即成含有纤维复合控释剂的化肥组合物。