CN114163279A - 一种利用菱镁矿制备的镁肥及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于肥料技术领域，具体提供了一种利用菱镁矿制备的镁肥及制备方法，镁肥包括原料A：75‑80％，分散剂2.0‑4.0％，粘结剂0.4‑2.0％，其余为水；其中，原料A的制备方法为：将菱镁矿进行煅烧，制成活性轻烧镁，将活性轻烧镁粉碎，加入水进行放热反应，反应一段时间后加入混酸，混酸中含有硫酸和硝酸，反应一定时间后，得到原料A。本发明直接利用镁矿粉制备含有氢氧化镁、硫酸镁和硝酸镁的镁肥，简化了工艺流程，降低了工艺成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体提供了一种利用菱镁矿制备的镁肥及制备方法，能够调节土壤酸碱度，促进作物对镁、磷的吸收利用率。
背景技术
据报道，我国土壤存在缺镁(交换镁含量小于25mg/kg)的耕地比例达到 36％，主要集中在长江以南地区，面积非常大。土壤中的镁最初来自土壤含镁矿物的风化，因为成土母质不同，所含的镁元素库容量也不同。南方土壤主要由花岗岩、红砂岩及第四纪红色黏土发育而来，本身含镁量低。尤其是南方酸性土壤，土壤中阳离子的活性很高，进入土壤中的镁离子，在多雨的条件下容易淋洗损失。
镁是植物正常生长发育所需的中量营养元素，是构成叶绿素的主要矿质元素，直接影响植物的光合作用和糖、蛋白质的合成，它的缺少会给植物生长带来不可弥补的危害。
由于我国农业发展迅速，粮食及其他作物产量每年都在递增，大量的从土壤中汲取养分，施镁元素肥能改良土壤矫正土壤酸度，提高土壤盐基，促进有机肥分解，抑制土壤病菌。有利于作物增产。所以补充镁元素已是当务之急。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用菱镁矿制备的镁肥及制备方法，既能补充土壤中流失的镁元素，又能改良土壤矫正土壤酸度，从而达到满足作物生长的需要。
本发明是这样实现的，提供一种利用菱镁矿制备的镁肥，包括如下原料：
原料A：75-80％，分散剂2.0-4.0％，粘结剂0.4-2.0％，其余为水；
其中，原料A的制备方法为：
称取一定质量的菱镁矿，将菱镁矿进行煅烧，制成活性轻烧镁，将活性轻烧镁粉碎，加入水进行放热反应，反应一段时间后加入混酸，混酸中含有硫酸和硝酸，反应一定时间后，得到原料A，原料A中含有一定量的氢氧化镁、一定量的硫酸镁和一定量的硝酸镁。
优选地，在原料A的制备方法中：
活性轻烧镁中氢氧化镁含量大于等于62％，活性轻烧镁被粉碎到500目以上，加入活性轻烧镁质量10％的混酸进行放热反应30min，混酸中硫酸与硝酸的摩尔比为1:2，加入混酸后反应30min，得到原料A，原料A中氢氧化镁的量大于等于30％，硫酸镁大于等于15％，硝酸镁大于等于18％。
进一步优选，所述分散剂为MSD-511；所述粘结剂为改性淀粉。
本发明还提供一种利用菱镁矿制备镁肥的方法，包括如下步骤：
1)称取一定质量的菱镁矿，将菱镁矿进行煅烧，制成活性轻烧镁，将活性轻烧镁粉碎，加入水进行放热反应，反应一段时间后加入混酸，混酸中含有硫酸和硝酸，反应一定时间后，得到的产物记为原料A，原料A中含有一定量的氢氧化镁、一定量的硫酸镁和一定量的硝酸镁；
2)向原料A中按比例加入分散剂和粘结剂，混合均匀，再加入水，继续混合均匀；
3)将混合好的物料按需求制备成不同剂型，得到利用菱镁矿制备的镁肥。
优选地，所述步骤1)中，活性轻烧镁中氢氧化镁含量大于等于62％，活性轻烧镁被粉碎到500目以上，加入活性轻烧镁质量10％的水进行放热反应30min，混酸中硫酸与硝酸的摩尔比为1:2，加入混酸后反应30min，得到原料A，原料A中氢氧化镁的量大于等于30％，硫酸镁大于等于15％，硝酸镁大于等于18％。
进一步优选，所述步骤2)中，分散剂为MSD-511，粘接剂为改性淀粉。
进一步优选，所述步骤3)包括：
3-1)将所述步骤2)中混合好的物料输送到圆盘喂料机中；
3-2)圆盘喂料机中的物料均匀的进入挤压造粒机中，物料被挤压成薄片；
3-3)挤压成型的薄片经粗碎机破碎成碎片后进行筛分，筛上物料继续破碎和筛分；
3-4)筛下半成品输送至成品筛分机，筛选后的细小颗粒直接返回圆盘喂料机中与下一批物料混合，再次造粒；
3-5)筛分合格的物料产品输送至全自动包装机包装、入库。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、利用菱镁矿制备的镁肥中，氢氧化镁调控作物土壤环境、改良土壤酸碱平衡。
2、利用菱镁矿制备的镁肥中，硫酸镁、硝酸镁，进入土壤呈现离子状态，易于作物吸收。促进叶绿素、植素和果胶的形成，对于维持细胞的正常结构及其稳定性有重要作用。
3、利用菱镁矿制备的镁肥能够显著提高作物叶绿色SPAD值，由于作物叶绿色SPAD值的提高，从而使作物壮根增绿，提高有效分蘖数量和质量，为产量打好物质基础，为幼穗分化提供营养保障，延缓叶片衰老，提高授粉率，增加结实率，保证灌浆饱满度。
4、镁是许多酶的活化剂，可以促进磷的同化，几乎所有的磷酸化酶、激酶、某些脱氢酶和烯醇化酶都需要镁活化。施用利用菱镁矿制备的镁肥，能促进糖酵解、三羧酸循环和ATP的合成，从而调节呼吸作用、能量及其它物质的代谢。
5、镁参与碳水化合物、脂肪、蛋白质和核酸的合成。施用利用菱镁矿制备的镁肥，能提高大豆含油量，稳定核蛋白颗粒起重要作用。
6、利用菱镁矿制备的镁肥的流动性能好，施用方便，无粉尘飞扬，环境友好。
7、利用菱镁矿制备的镁肥入水后，自动崩解，分散成悬浮液，它具有分散性好，悬浮率高、稳定性好、使用方便等特点。
8、利用菱镁矿制备的镁肥直接入土壤施肥，吸收土壤水分缓慢崩解，逐步释放镁离子。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1、
利用菱镁矿制备的镁肥，包括原料A80g，分散剂MSD-511 1.5g；粘结剂(改性淀粉)1.5g，水17g。
制备上述肥料的方法，包括如下步骤：
1)称取一定质量的菱镁矿，将菱镁矿进行煅烧，制成活性轻烧镁，活性轻烧镁中氢氧化镁含量大于等于62％，杂质一般为碳酸钙、二氧化硅等，将活性轻烧镁粉碎到500目以上，加入活性轻烧镁质量10％的水进行放热反应30min，反应后加入混酸，混酸中含有硫酸和硝酸，硫酸与硝酸的摩尔比为1:2，反应30 min后，得到的产物记为原料A，原料A中氢氧化镁的量大于等于30％，硫酸镁大于等于15％，硝酸镁大于等于18％；
活性轻烧镁可以利用菱镁矿生产，也可以直接购买。
活性轻烧镁中氢氧化镁含量大于等于62％时，定量加入的混酸(硫酸+硝酸) 与氢氧化镁反应生成15％以上的硫酸镁、18％以上的硝酸镁，剩余30％以上的氢氧化镁。
2)将原料A放在混合搅拌机中，启动混合搅拌机进行搅拌30～40min，向原料A中按比例加入分散剂和粘结剂，混合均匀，再加入水，继续混合搅拌20～ 30min至均匀；
3)将混合好的物料按需求制备成不同剂型，得到利用菱镁矿制备的镁肥，具体的，在本实施例中，是制备为粒剂：
3-1)将所述步骤2)中混合好的物料输送到圆盘喂料机中；
3-2)圆盘喂料机中的物料均匀的进入挤压造粒机中，物料被挤压成薄片；
3-3)挤压成型的薄片经粗碎机破碎成碎片后进行筛分，筛上物料继续破碎和筛分；
3-4)筛下半成品输送至成品筛分机，筛选后的细小颗粒直接返回圆盘喂料机中与下一批物料混合，再次造粒；
3-5)筛分合格的物料产品输送至全自动包装机包装、入库。
本发明所用原料均可从原料市场上购买。原料A(经处理的轻烧镁)可从辽宁菱镁矿业有限公司购买；高效分散剂MSD-511由辽宁美隆有限公司生产；改性淀粉为市场采购的工业级原料；水为工厂自制的去离子水。
实施例2、
与实施例1的区别在于：
利用菱镁矿制备的镁肥，包括原料A75g，分散剂MSD-511 2g；粘结剂(改性淀粉)1g，水22g。
实施例3、
与实施例1的区别在于：
利用菱镁矿制备的镁肥，包括原料A80g，分散剂MSD-511 3g；粘结剂(改性淀粉)0.5g，水16.5g。
对实施例1、实施例2和实施例3制备的产品进行检验，结果如下表所示，分散性良好，颗粒达到纳米级。
| 序号 | 外观 | 自动分散性 | 悬浮率/％ |
| 实例1 | 颗粒状 | 颗粒入水，伴随颗粒下降，浸泡后分散 | 95.6 |
| 实例2 | 颗粒状 | 颗粒入水，下降过程自动分散 | 99.0 |
| 实例3 | 颗粒状 | 颗粒入水，下降过程自动分散 | 99.3 |
实施例4、利用菱镁矿制备的镁肥对土壤pH值的影响
一、试验处理：
(1)设2个处理，不设重复，根据各试验农户菜园面积确定各处理面积大小，处理1面积不小于667m2，对照处理2面积不小于333m2。
(2)处理1：常规施肥+“利用菱镁矿制备的镁肥”10kg/667m2(推荐用量)；
(3)处理2：常规施肥(CK)，用量按试验点区域的中等施肥水平确定。
二、试验时间：
2020年3月至10月采用田间试验法进行了多点对比，研究了“利用菱镁矿制备的镁肥”在利川不同海拔区域对酸性土壤的改良效果及其十字花科蔬菜产量的影响。结果见表2：
表2：土壤pH值结果变化表
| 试验编号及地点 | 1天上坪 | 2团合 | 3大沟 | 4四方洞 | 5石板岭 | 6光明 | 平均值 |
| 处理1 | 4.56 | 5.16 | 4.88 | 5.36 | 5.16 | 5.56 | 5.11 |
| 处理2(CK) | 4.35 | 5.01 | 4.58 | 5.22 | 4.95 | 5.40 | 4.92 |
| 1比2± | 0.21 | 0.15 | 0.30 | 0.14 | 0.21 | 0.16 | 0.20 |
| 1比2±％ | 4.83 | 2.99 | 6.55 | 2.68 | 4.24 | 2.96 | 4.04 |
通过表2的结果可知，6个试验点土壤pH值结果表明，施用“利用菱镁矿制备的镁肥”可提高土壤pH值。与CK对比，6个点土壤pH值提高0.14～ 0.30个单位、平均提升0.20，提升幅度在2.68％～6.84％之间、平均提高4.04％。
实施例5、利用菱镁矿制备的镁肥对试验产量的影响
一、试验处理：
(1)设2个处理，不设重复，根据各试验农户菜园面积确定各处理面积大小，处理1面积不小于667m2，对照处理2面积不小于333m2。
(2)处理1：常规施肥+“利用菱镁矿制备的镁肥”10kg/667m2(推荐用量)；
(3)处理2：常规施肥(CK)，用量按试验点区域的中等施肥水平确定。
二、试验时间：
2020年6月16日-7月23日，在常规施肥的基础上增施“利用菱镁矿制备的镁肥”研究对白菜、甘蓝、萝卜等十字花科蔬菜的产量影响。结果见表3：
表3：试验产量结果统计表
通过表3的结果可知，6个试验点的产量结果表明，在常规施肥的基础上增施“利用菱镁矿制备的镁肥”可提高白菜、甘蓝、萝卜等十字花科蔬菜的产量，每667m2比CK增产462～1371kg，平均增产789kg/667m2；增幅在8.14％～ 29.24％之间，平均增幅17.30％。
实施例6、利用菱镁矿制备的镁肥对试验叶绿色SPAD值的影响
一、试验处理：
(1)在云南省建水设2个品种处理，根据农户现有树龄情况，选2个品种，每个品种3个树龄。
(2)处理1：常规施肥+“利用菱镁矿制备的镁肥”250g/667m2(推荐用量)；
(3)处理2：常规施肥(CK)，用量按试验点区域的中等施肥水平确定。
二、试验时间：
2020年6月16日-7月23日，在常规施肥的基础上增施“利用菱镁矿制备的镁肥”研究对夏黑、阳光玫瑰叶绿色SPAD值的影响。结果见表4：
表4叶绿素SPAD值检测对比
| 品种 | 树龄 | 对照 | 碱性镁肥处理1 | 碱性镁肥处理2 | 碱性镁肥处理3 | 平均值 |
| 夏黑 | 8年 | 33.90 | 38.87 | 38.77 | 39.42 | 39.02 |
| 夏黑 | 7年 | 34.77 | 41.85 | 40.97 | 40.94 | 41.25 |
| 夏黑 | 6年 | 34.47 | 40.29 | 40.63 | 41.20 | 40.70 |
| 阳光玫瑰 | 1年 | 25.35 | 31.57 | 29.72 | 29.67 | 30.32 |
| 阳光玫瑰 | 6年 | 22.67 | 30.05 | 30.65 | 31.16 | 30.62 |
| 阳光玫瑰 | 7年 | 27.40 | 35.25 | 33.02 | 32.96 | 33.74 |
通过表4的结果可知，在云南省建水6个试验点的产量结果表明,在常规施肥的基础上增施“利用菱镁矿制备的镁肥”可提夏黑、阳光玫瑰叶绿色SPAD 值。
综上，本发明提供的利用菱镁矿制备的镁肥既能调节土壤酸碱环境，又能通过水分散粒剂的缓释作用释放镁离子，满足作物生长的需要，避免常规肥一次性施入土壤镁离子的流失，由于作物叶绿色SPAD值的提高，从而使作物壮根增绿，提高有效分蘖数量和质量，为产量打好物质基础，为幼穗分化提供营养保障，延缓叶片衰老，提高授粉率，增加结实率，保证灌浆饱满度。
Claims (7)
1.一种利用菱镁矿制备的镁肥，其特征在于，包括如下原料：
原料A：75-80％，分散剂2.0-4.0％，粘结剂0.4-2.0％，其余为水；
其中，原料A的制备方法为：
称取一定质量的菱镁矿，将菱镁矿进行煅烧，制成活性轻烧镁，将活性轻烧镁粉碎，加入水进行放热反应，反应一段时间后加入混酸，混酸中含有硫酸和硝酸，反应一定时间后，得到原料A，原料A中含有一定量的氢氧化镁、一定量的硫酸镁和一定量的硝酸镁。
2.根据权利要求1所述的利用菱镁矿制备的镁肥，其特征在于，在原料A的制备方法中：
活性轻烧镁中氢氧化镁含量大于等于62％，活性轻烧镁被粉碎到500目以上，加入活性轻烧镁质量10％的混酸进行放热反应30min，混酸中硫酸与硝酸的摩尔比为1:2，加入混酸后反应30min，得到原料A，原料A中氢氧化镁的量大于等于30％，硫酸镁大于等于15％，硝酸镁大于等于18％。
3.根据权利要求1所述的利用菱镁矿制备的镁肥，其特征在于，所述分散剂为MSD-511；所述粘结剂为改性淀粉。
4.利用菱镁矿制备镁肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)称取一定质量的菱镁矿，将菱镁矿进行煅烧，制成活性轻烧镁，将活性轻烧镁粉碎，加入水进行放热反应，反应一段时间后加入混酸，混酸中含有硫酸和硝酸，反应一定时间后，得到的产物记为原料A，原料A中含有一定量的氢氧化镁、一定量的硫酸镁和一定量的硝酸镁；
2)向原料A中按比例加入分散剂和粘结剂，混合均匀，再加入水，继续混合均匀；
3)将混合好的物料按需求制备成不同剂型，得到利用菱镁矿制备的镁肥。
5.根据权利要求4所述的利用菱镁矿制备镁肥的方法，其特征在于，所述步骤1)中，活性轻烧镁中氢氧化镁含量大于等于62％，活性轻烧镁被粉碎到500目以上，加入活性轻烧镁质量10％的水进行放热反应30min，混酸中硫酸与硝酸的摩尔比为1:2，加入混酸后反应30min，得到原料A，原料A中氢氧化镁的量大于等于30％，硫酸镁大于等于15％，硝酸镁大于等于18％。
6.根据权利要求4所述的利用菱镁矿制备镁肥的方法，其特征在于，所述步骤2)中，分散剂为MSD-511，粘接剂为改性淀粉。
7.根据权利要求4所述的利用菱镁矿制备镁肥的方法，其特征在于，所述步骤3)包括：
3-1)将所述步骤2)中混合好的物料输送到圆盘喂料机中；
3-2)圆盘喂料机中的物料均匀的进入挤压造粒机中，物料被挤压成薄片；
3-3)挤压成型的薄片经粗碎机破碎成碎片后进行筛分，筛上物料继续破碎和筛分；
3-4)筛下半成品输送至成品筛分机，筛选后的细小颗粒直接返回圆盘喂料机中与下一批物料混合，再次造粒；
3-5)筛分合格的物料产品输送至全自动包装机包装、入库。
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