CN106431756A - 一种改良土壤的缓释肥料的制备方法 - Google Patents

一种改良土壤的缓释肥料的制备方法 Download PDF

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徐德培
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Abstract

本发明公开了一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，包括如下具体步骤：取蒙脱土洗涤烘干后磨碎，溶解于HCl溶液中，机械搅拌一定时间后真空抽滤后洗涤烘干过筛，得到酸化蒙脱土粉末，加入壳聚糖溶液中，超声震荡分散后，机械搅拌一定时间，离心取沉淀真空干燥并研磨过筛得到壳聚糖/蒙脱土复合物；将硝酸钠和氯化钾混合后加入到海藻酸钠溶液中形成肥料内核，与得到的复合物加入至圆盘造粒机中造粒，得到肥料颗粒。本发明通过对蒙脱土进行酸化处理增强其吸附能力，并将酸化蒙脱土加入至壳聚糖溶液中制备壳聚糖/蒙脱土复合物，生产得到一种缓释肥料，得到缓释肥料具有减少施肥次数，避免养分损失的功效，同时对重金属污染土壤具有改良的作用。

Description

一种改良土壤的缓释肥料的制备方法
技术领域
本发明属于肥料技术领域，特别是涉及一种改良土壤的缓释肥料的制备方法。
背景技术
蒙脱土又名胶岭石、微晶高岭石，一种硅酸盐的天然矿物，为膨润土矿的主要矿物组分。单斜晶系，多位微晶，集合体呈土状、球粒等状。白色微带浅灰色，含杂质时呈浅黄、浅绿、浅蓝色，土状光泽或无光泽，有滑感。加水后其体积可膨胀数倍，并变成糊状物。受热脱水后体积收缩。具有很强的吸附能力和阳离子交换性能，主要产于火山凝灰岩的风化壳中。蒙脱土经剥片分散、提纯改型、超细分级、特殊有机复合，平均晶片厚度小于25nm，可做漂白剂、吸附剂填充剂，被称为“万能材料”。
缓释肥料又称缓效肥料或控释肥料，其肥料中含有养分的化合物在土壤中释放速度缓慢或者养分释放速度可以得到一定程度的控制以供作物持续吸收利用。长时间田间试验与研究结果表明，在通常情况下，氮肥施人土壤以后，仅有30-50％能被作物吸收利用，而其余部分则白白损失掉了。造成氮肥损失，乃是由于氨的挥发.淋失、硝化与反硝化作用所致。研制和施用缓释氮肥，就是为了降低氮肥的溶解速度，使氮肥在缓溶解过程中陆续为作物提供氮素，防止大量施用时因局部浓度过高而伤害作物种子、幼苗或灼伤叶子等不良后果，以达到提高氮肥利用率的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，通过制备壳聚糖/蒙脱土复合物作为肥料载体，得到缓释肥料具有减少施肥次数，避免养分损失的功效，同时对重金属污染土壤具有改良的作用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，包括如下具体步骤：
S1、取蒙脱土洗涤烘干后磨碎至粒径为1.28-1.75mm，得到蒙脱土颗粒；
S2、将S1中制备的蒙脱土颗粒溶解于1mol/L HCl溶液中，机械搅拌一定时间后得到酸化蒙脱土悬液；
S3、将S2中得到的酸化蒙脱土悬液真空抽滤后洗涤并用AgNO3溶液检测氯离子残留，之后烘干磨碎过300目筛，得到酸化蒙脱土粉末；
S4、将S3中得到的蒙脱土粉末于加入壳聚糖溶液中，固液比为1:500，超声震荡分散后，机械搅拌一定时间，离心取沉淀真空干燥并研磨过200目筛得到壳聚糖/蒙脱土复合物；
S5、将硝酸钠和氯化钾混合后加入到3％的海藻酸钠溶液中，固液比为1:7.5，用滴管将该混合溶液逐滴加入5％的氯化钙溶液中形成内核，静置10-20min后将该内核与S4中制备的壳聚糖/蒙脱土复合物加入至圆盘造粒机中造粒，造粒后放入60℃烘箱中烘干，冷却至常温后筛分并保留粒径为1.2-1.8mm的肥料颗粒。
进一步地，所述S1中蒙脱土用去离子水洗涤2-3次，烘干温度为90℃，烘干时间为2-4h。
进一步地，所述S2中机械搅拌温度为80℃，机械搅拌时间为6-8h，机械搅拌速率为200-250r/min。
进一步地，所述S3中烘干温度为105℃，烘干时间为4-6h。
进一步地，S4中所述壳聚糖溶液浓度为2g/L，所述壳聚糖溶液的溶剂为2％醋酸溶液，所述壳聚糖溶液pH为4.8-5.5。
进一步地，所述S4中超声功率为180-220w，超声时间为20-30min。
进一步地，所述S4中机械搅拌温度为60℃，机械搅拌速率为250r/min，机械搅拌时间为8h。
进一步地，所述S4中离心速率为4500-6000r/min，离心时间为20min。
进一步地，所述S5中硝酸钠和氯化钾的质量比为5:1。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过对蒙脱土进行酸化处理增强其吸附能力，并将酸化蒙脱土加入至壳聚糖溶液中制备壳聚糖/蒙脱土复合物，将这种复合物与硝酸钠和氯化钾混合生产一种缓释肥料，得到缓释肥料具有减少施肥次数，避免养分损失的功效，同时对重金属污染土壤具有改良的作用。
具体实施方式
本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
S1、取蒙脱土用去离子水洗涤2次后放入90℃烘箱中烘干2h，将烘干的蒙脱土磨碎至粒径为1.28mm，得到蒙脱土颗粒；
S2、将S1中制备的蒙脱土颗粒溶解于1mol/L HCl溶液中，于80℃水浴条件下机械搅拌6h，搅拌速度为200r/min，得到酸化蒙脱土悬液；
S3、将S2中得到的酸化蒙脱土悬液冷却至室温，真空抽滤后用蒸馏水洗涤3次，用AgNO3溶液检测氯离子残留；
将该洗涤后的酸化蒙脱土放入105℃烘箱中烘干4h，磨碎过300目筛，得到酸化蒙脱土粉末；
S4、称取壳聚糖溶解于2％醋酸溶液中，壳聚糖浓度为2g/L，用1mol/L NaOH溶液调节pH至4.8，得到壳聚糖溶液；
于该壳聚糖溶液中加入S3中得到的蒙脱土粉末，固液比为1:500，180w超声震荡20min，60℃水浴条件下以250r/min机械搅拌8h，之后以4500r/min离心20min，取沉淀真空干燥后研磨过200目筛得到壳聚糖/蒙脱土复合物；
S5、将硝酸钠和氯化钾混合后加入到3％的海藻酸钠溶液中，固液比为1:7.5，其中硝酸钠和氯化钾的质量比为5:1，用滴管将该混合溶液逐滴加入5％的氯化钙溶液中形成内核，静置10min后将该内核与S4中制备的壳聚糖/蒙脱土复合物加入至圆盘造粒机中造粒，造粒后放入60℃烘箱中烘干，冷却至常温后筛分并保留粒径为1.2mm的肥料颗粒。
实施例2
S1、取蒙脱土用去离子水洗涤3次后放入90℃烘箱中烘干4h，将烘干的蒙脱土磨碎至粒径为1.75mm，得到蒙脱土颗粒；
S2、将S1中制备的蒙脱土颗粒溶解于1mol/L HCl溶液中，于80℃水浴条件下机械搅拌8h，搅拌速度为250r/min，得到酸化蒙脱土悬液；
S3、将S2中得到的酸化蒙脱土悬液冷却至室温，真空抽滤后用蒸馏水洗涤5次，用AgNO3溶液检测氯离子残留；
将该洗涤后的酸化蒙脱土放入105℃烘箱中烘干6h，磨碎过300目筛，得到酸化蒙脱土粉末；
S4、称取壳聚糖溶解于2％醋酸溶液中，壳聚糖浓度为2g/L，用1mol/L NaOH溶液调节pH至5.5，得到壳聚糖溶液；
于该壳聚糖溶液中加入S3中得到的蒙脱土粉末，固液比为1:500，220w超声震荡30min，60℃水浴条件下以250r/min机械搅拌8h，之后以6000r/min离心20min，取沉淀真空干燥后研磨过200目筛得到壳聚糖/蒙脱土复合物；
S5、将硝酸钠和氯化钾混合后加入到3％的海藻酸钠溶液中，固液比为1:7.5，其中硝酸钠和氯化钾的质量比为5:1，用滴管将该混合溶液逐滴加入5％的氯化钙溶液中形成内核，静置20min后将该内核与S4中制备的壳聚糖/蒙脱土复合物加入至圆盘造粒机中造粒，造粒后放入60℃烘箱中烘干，冷却至常温后筛分并保留粒径为1.8mm的肥料颗粒。
实施例3
S1、取蒙脱土用去离子水洗涤2次后放入90℃烘箱中烘干3h，将烘干的蒙脱土磨碎至粒径为1.5mm，得到蒙脱土颗粒；
S2、将S1中制备的蒙脱土颗粒溶解于1mol/L HCl溶液中，于80℃水浴条件下机械搅拌7h，搅拌速度为220r/min，得到酸化蒙脱土悬液；
S3、将S2中得到的酸化蒙脱土悬液冷却至室温，真空抽滤后用蒸馏水洗涤4次，用AgNO3溶液检测氯离子残留；
将该洗涤后的酸化蒙脱土放入105℃烘箱中烘干5h，磨碎过300目筛，得到酸化蒙脱土粉末；
S4、称取壳聚糖溶解于2％醋酸溶液中，壳聚糖浓度为2g/L，用1mol/L NaOH溶液调节pH至5.0，得到壳聚糖溶液；
于该壳聚糖溶液中加入S3中得到的蒙脱土粉末，固液比为1:500，200w超声震荡25min，60℃水浴条件下以250r/min机械搅拌8h，之后以5500r/min离心20min，取沉淀真空干燥后研磨过200目筛得到壳聚糖/蒙脱土复合物；
S5、将硝酸钠和氯化钾混合后加入到3％的海藻酸钠溶液中，固液比为1:7.5，其中硝酸钠和氯化钾的质量比为5:1，用滴管将该混合溶液逐滴加入5％的氯化钙溶液中形成内核，静置15min后将该内核与S4中制备的壳聚糖/蒙脱土复合物加入至圆盘造粒机中造粒，造粒后放入60℃烘箱中烘干，冷却至常温后筛分并保留粒径为1.6mm的肥料颗粒。
缓释肥料又称缓效肥料或控释肥料，其肥料中含有养分的化合物在土壤中释放速度缓慢或者养分释放速度可以得到一定程度的控制以供作物持续吸收利用。本发明通过对蒙脱土进行酸化处理增强其吸附能力，并将酸化蒙脱土加入至壳聚糖溶液中制备壳聚糖/蒙脱土复合物，将这种复合物与硝酸钠和氯化钾混合生产一种缓释肥料，得到缓释肥料具有减少施肥次数，避免养分损失的功效，同时对重金属污染土壤具有改良的作用。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1、取蒙脱土洗涤烘干后磨碎至粒径为1.28-1.75mm，得到蒙脱土颗粒；
S2、将S1中制备的蒙脱土颗粒溶解于1mol/L HCl溶液中，机械搅拌一定时间后得到酸化蒙脱土悬液；
S3、将S2中得到的酸化蒙脱土悬液真空抽滤后洗涤并用AgNO3溶液检测氯离子残留，之后烘干磨碎过300目筛，得到酸化蒙脱土粉末；
S4、将S3中得到的蒙脱土粉末于加入壳聚糖溶液中，固液比为1:500，超声震荡分散后，机械搅拌一定时间，离心取沉淀真空干燥并研磨过200目筛得到壳聚糖/蒙脱土复合物；
S5、将硝酸钠和氯化钾混合后加入到3％的海藻酸钠溶液中，固液比为1:7.5，用滴管将该混合溶液逐滴加入5％的氯化钙溶液中形成内核，静置10-20min后将该内核与S4中制备的壳聚糖/蒙脱土复合物加入至圆盘造粒机中造粒，造粒后放入60℃烘箱中烘干，冷却至常温后筛分并保留粒径为1.2-1.8mm的肥料颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，其特征在于：所述S1中蒙脱土用去离子水洗涤2-3次，烘干温度为90℃，烘干时间为2-4h。
3.根据权利要求1所述的一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，其特征在于：所述S2中机械搅拌温度为80℃，机械搅拌时间为6-8h，机械搅拌速率为200-250r/min。
4.根据权利要求1所述的一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，其特征在于：所述S3中烘干温度为105℃，烘干时间为4-6h。
5.根据权利要求1所述的一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，其特征在于：S4中所述壳聚糖溶液浓度为2g/L，所述壳聚糖溶液的溶剂为2％醋酸溶液，所述壳聚糖溶液pH为4.8-5.5。
6.根据权利要求1所述的一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，其特征在于：所述S4中超声功率为180-220w，超声时间为20-30min。
7.根据权利要求1所述的一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，其特征在于：所述S4中机械搅拌温度为60℃，机械搅拌速率为250r/min，机械搅拌时间为8h。
8.根据权利要求1所述的一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，其特征在于：所述S4中离心速率为4500-6000r/min，离心时间为20min。
9.根据权利要求1所述的一种改良土壤的缓释肥料的制备方法，其特征在于：所述S5中硝酸钠和氯化钾的质量比为5:1。
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