CN112430158A - 一种复合肥基质的制备及使用方法 - Google Patents

一种复合肥基质的制备及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种复合肥基质的制备及使用方法；制备方法为将钙源与硅源混合，在碱性条件下进行水热反应，得到物质A，将物质A与粉煤灰和煤矸石粉末混合，得到复合肥基质；使用方法为将所得复合肥基质与植物生长调节剂，氮磷钾肥，微量元素肥，有机肥混合使用；本发明复合肥基质与其它肥料混合使用后，可起到调节植物生长，促进植物对有益元素的吸收，提高肥料利用率，保水抗旱，提高土壤透气性的作用。并且可以有效解决肥料复混过程中的结块问题。而且本发明方法具有工艺简单，能耗低，原料储备充足等特点。

Description

一种复合肥基质的制备及使用方法
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种复合肥基质的制备及使用方法。
背景技术
化肥过量是土壤污染的一个重要因素，过量使用化肥可导致土壤板结、酸化加剧、盐碱化，致使肥料利用率极低，地下水遭受污染，作物长势差，品质下降，效益低等连锁反应。化肥利用率偏低一直是我国农业施肥中存在的问题。研究发现，中国农田磷肥的利用率仅为10%～25%左右。氮肥当季利用率仅为35%，而温室大棚内更低，只有10%。据***粮食及农业组织的资料显示，1980年至2002年中国的化肥用量增长了61%，而粮食产量只增加了31%。长期以来，由于氮磷钾复合化肥对农作物高产所起到的突出作用，人们把施用化肥作为农作物高产的重要手段，并大量使用，由此造成了土壤板结和肥害严重，土壤中各种有机质和有益微量元素大量缺失，亟需富含有益微量元素和具有降低土壤容重、疏松土壤、提高土壤透气性的复合肥基质与肥料配合使用。在肥料复混过程中，容易出现结块现象，给肥料的施加带来不便，并且会影响肥料的使用效果。比如硝酸钾极易结块，通过普通的复混方式进行混合，很容易形成大量结块。
CN108911823A公开了一种复混肥及其生产工艺，它采用混合过磷酸钙和钙镁磷的技术从而克服现有技术复混肥容易潮解的缺陷，能延长尿素的水解时间，提高肥效，广泛适用于复混肥生产配套使用。CN107827524A公开了一种蔬菜微生物复混肥及其制备方法，该肥料的原料以重量百分含量计为：尿素30%、碳酸铵18%、磷酸二氢钾20%、氯化镁6%、钼酸铵2%、硼酸1%、碱式碳酸锌1%、动物干粪便8%、豆渣30%，同时加入固氮菌。以上两种技术仅仅将不同化肥进行混合，对肥效提升不明显。CN103771911A公开了一种利用工业硅钙板废料生产中量元素土壤调理剂的方法，该方法采用800～1000℃焙烧的方式进行活化处理，成本较高，同时由于废料中硅活性差，使其产品中枸溶性硅含量较低，仅在20％左右。CN108840741A公开了一种无假性结块的硝酸钾肥料制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：向刚制备完成的硝酸钾成品添加6%的防结块剂，将物料混合均匀；步骤(2)：将步骤(1)制备的混合物装袋包装，向包装袋中放入干燥剂包，然后抽气封口。该工艺对包装要求高，大大提升了成本。CN107673844A公开了一种颗粒状硝酸钾肥料的制备方法，该方法经过了多次成型，工艺复杂，生产成本高。
综合上述可以看出，目前肥料复混过程中尤其是涉及硝酸钾复混过程中的结块的问题很难解决，且亟需富含有益微量元素和具有降低土壤容重、疏松土壤、提高土壤透气性的复合肥基质与肥料配合使用。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，提供一种复合肥基质的制备及使用方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种复合肥基质制备方法，将钙源与硅源混合，在碱性条件下进行水热反应，得到物质A，将物质A与粉煤灰和煤矸石粉末混合，得到复合肥基质，其中物质A、煤矸石粉末与粉煤灰的混合比例为任意比例。
进一步的，所述钙源为粉煤灰、石灰石、生石灰、熟石灰和磷石膏的矿物或废渣中的一种或多种的混合物。
进一步的，所述硅源为粉煤灰、煤矸石、高岭土和石英石的矿物或废渣中的一种或多种的混合物。
进一步的，钙源中的CaO与硅源中的SiO2的摩尔比为0.4-1.4:1，水热体系中加入的碱为NaOH溶液或KOH溶液或二者的混合物；所述碱液的浓度为0.05-2.5mol/L；固体混合料与碱液的质量体积比为1 g:10-40mL。水热反应的温度为100-250℃，水热反应的时间为3-30h。
优选的，煤矸石与粉煤灰粉末的粒径为1-1000微米。
一种如上所述制备方法所制备的复合肥基质的使用方法，将所得复合肥基质与植物生长调节剂、氮磷钾肥、微量元素肥和有机肥中的一种或几种混合使用。
优选的，所述复合肥基质的添加量为总量的10%-95%，所述植物生长调节剂，氮磷钾肥，微量元素肥和有机肥的添加量任意。
进一步的，植物生长调节剂为胺鲜酯（DA-6），氯吡脲，复硝酚钠，芸苔素，赤霉素，青鲜素，萘乙酸钠盐，萘乙酸甲酯，氨氧乙基乙烯基甘氨酸，氨氧乙酸，硝酸银和硫代硫酸银中的一种或多种。
进一步的，氮磷钾肥为磷矿粉[Ca3(PO4)2]、钙镁磷肥（钙和镁的磷酸盐）、过磷酸钙，磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2]和CaSO4的混合物等含磷物质、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、液氨、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵、硝酸铵钙、硫硝酸铵、尿素等含氮物质，氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、钾石盐、钾镁盐、光卤石、硝酸钾和窑灰钾肥中的一种或多种。
进一步的，微量元素肥为于硼肥、钼肥、锌肥、铜肥、锰肥和铁肥中的一种或多种；有机肥为腐植酸、人粪尿、厩肥、堆肥、绿肥、饼肥和沼气肥中的一种或多种。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明复合肥基质与其它肥料混合使用后，可起到调节植物生长，促进植物对有益元素的吸收，提高肥料利用率，保水抗旱，提高土壤透气性的作用。并且可以有效解决肥料复混过程中的结块问题。而且本发明方法具有工艺简单，能耗低，原料储备充足等特点。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
按CaO/SiO2为0.4的摩尔比将氢氧化钙与石英石进行混合，溶于0.05mol/L的NaOH溶液中，控制固液比为1:40g/mL，将混合浆料在反应釜中进行水热反应，反应温度为250℃，反应时间为30h。所得产物以10%的添加量与硝酸钾混合，用于种植玉米，较正常施肥硝酸钾用量减少10%，增产2.6%。且该混合物无结块现象。
实施例2
按CaO/SiO2为1.4：1的摩尔比将磷石膏与粉煤灰以及石英石进行混合，溶于2.5 mol/L的NaOH溶液中，控制固液比为1:10g/mL，将混合浆料在反应釜中进行水热反应，反应温度为100℃，反应时间为6h。所得产物以95%的添加量加入微量元素复合肥中，用于种植玉米，较正常施肥微量元素肥用量减少10%，增产8.7%。
实施例3
按CaO/SiO2为1.2的摩尔比将氢氧化钙与粉煤灰进行混合，溶于0.8mol/L的KOH碱液中，控制固液比为1:300g/mL，将混合浆料在反应釜中进行水热反应，反应温度为180℃，反应时间为9h。所得产物以50%的添加量加入腐植酸中，用于种植油菜，较正常施肥腐植酸用量减少25%，增产10.6%。
实施例4
按CaO/SiO2为1.1的摩尔比将氢氧化钙与高岭土进行混合，溶于1.6mol/L的NaOH溶液中，控制固液比为1:20g/mL，将混合浆料在反应釜中进行水热反应，反应温度为190℃，反应时间为25h。所得产物以45%的添加量加入磷酸二氢钾中，用于种植小麦，较正常施肥磷酸二氢钾用量减少20%，增产5.1%。
实施例5
按CaO/SiO2为1.2的摩尔比将石灰与粉煤灰进行混合，溶于0.1mol/L的NaOH和KOH混合溶液中(NaOH和KOH为任意比例)，控制固液比为1:15g/mL，将混合浆料在反应釜中进行水热反应，反应温度为120℃，反应时间为9h。所得产物以45%的添加量加入磷酸二氢钾和硝酸钾中，用于种植玉米，较正常施肥磷酸二氢钾用量减少15%，增产9.3%。且该混合物无结块现象。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种复合肥基质制备方法，其特征在于，将钙源与硅源混合，在碱性条件下进行水热反应，得到物质A，将物质A与粉煤灰和煤矸石粉末混合，得到复合肥基质。
2.根据权利要求1所述的一种复合肥基质制备方法，其特征在于，所述钙源为粉煤灰、石灰石、生石灰、熟石灰和磷石膏的矿物或废渣中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种复合肥基质制备方法，其特征在于，所述硅源为粉煤灰、煤矸石、高岭土和石英石的矿物或废渣中的一种或多种的混合物。
4. 根据权利要求1所述的一种复合肥基质制备方法，其特征在于，钙源中的CaO与硅源中的SiO2的摩尔比为0.4-1.4:1，水热体系中加入的碱为NaOH溶液或KOH溶液或二者的混合物；所述碱液的浓度为0.05-2.5mol/L；固体混合料与碱液的质量体积比为1 g:10-40mL；水热反应的温度为100-250℃，水热反应的时间为3-30h。
5.根据权利要求1所述的一种复合肥基质制备方法，其特征在于，煤矸石与粉煤灰粉末的粒径为1-1000微米。
6.一种如权利要求1-5任一项所述制备方法所制备的复合肥基质的使用方法，其特征在于，将所得复合肥基质与植物生长调节剂、氮磷钾肥、微量元素肥和有机肥中的一种或几种混合使用。
7.根据权利要求6所述的复合肥基质的使用方法，其特征在于，所述复合肥基质的添加量为总量的10%-95%。
8.根据权利要求6所述的复合肥基质的使用方法，其特征在于，植物生长调节剂为胺鲜酯，氯吡脲，复硝酚钠，芸苔素，赤霉素，青鲜素，萘乙酸钠盐，萘乙酸甲酯，氨氧乙基乙烯基甘氨酸，氨氧乙酸，硝酸银和硫代硫酸银中的一种或多种。
9.根据权利要求6所述的复合肥基质的使用方法，其特征在于，氮磷钾肥为磷矿粉、钙镁磷肥、过磷酸钙，碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、液氨、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵、硝酸铵钙、硫硝酸铵、尿素，氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、钾石盐、钾镁盐、光卤石、硝酸钾和窑灰钾肥中的一种或多种。
10.根据权利要求6所述的复合肥基质的使用方法，其特征在于，微量元素肥为于硼肥、钼肥、锌肥、铜肥、锰肥和铁肥中的一种或多种；有机肥为腐植酸、人粪尿、厩肥、堆肥、绿肥、饼肥和沼气肥中的一种或多种。
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