System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料及其制备方法技术_技高网

一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料及其制备方法技术

技术编号:42959912 阅读:13 留言:0更新日期:2024-10-15 13:09
本发明专利技术涉及一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料及其制备方法,属于复混肥料技术领域,包括以下原料:有机肥30‑35份、无机肥20‑25份、改性保水缓释材料5‑10份、中微量元素肥料0.5‑1份和粘结剂8‑10份;本发明专利技术技术方案中,将木质素进行胺化处理,碱化和醚化处理制得改性木质素,增强了木质素的吸附能力,将改性木质素与保水剂进行溶液聚合制得保水缓释材料,增强了肥料的缓释性能和保水性能,通过羟基磷灰石纳米颗粒与保水缓释材料结合制得改性保水缓释材料,增加了肥料中的磷元素,将改性保水缓释材料与有机肥、无机肥以及中微量元素肥料混合后制得提高磷素利用率的有机无机复混肥料,总体提升了复混肥料的综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复混肥料,具体地,涉及一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料及其制备方法


技术介绍

1、肥料是提供一种或一种以上植物必需的营养元素,改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质,是农业生产的物质基础之一。含有一定有机肥料的复混肥料称作有机无机复混肥料。有机无机复混肥料具有有机肥的肥效长、活化土壤中养分、培肥地力的特点,又具有无机肥料养分高、肥效快的特点。兼容无机肥与有机肥的优势,有利于提高肥料的利用率。磷是植物重要的必需营养元素。而磷肥的当季利用率较低,很多氮、磷等肥料组分因肥料性能、不良气候与土壤环境条件等影响造成流失,进入水体、挥发进入大气环境或残留在土壤环境中,不仅造成了直接的经济损失,而且对人们赖以生存的环境产生了不良后果。

2、肥料中的多种营养元素容易被土壤中的微生物所吸收,还有一些被淋溶损失,仅靠无机肥料补充不能满足农作物的生长需求,无机肥应与有机肥配合施用才能充分发挥其效益,目前的有机无机复混肥料以氮、磷、钾化肥加畜禽粪便复混为主,肥料的缓释效果和专用效果都没有充分发挥出来;磷与土壤中的fe、a l、ca等离子容易形成难溶性化合物,且磷酸根阴离子容易结合在土壤胶体表面,使磷素固定并积累在土壤中而不易被植物吸收利用,因此,需要制备一种可以提高磷素利用率的有机无机复混肥料。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料及其制备方法,通过将木质素先进行胺化处理,再进行碱化和醚化处理制得改性木质素,胺化处理后的木质素上具有氮离子、氯离子和环氧基团,可以增强木质素的吸附能力,提高对磷的吸附效率,碱化和醚化处理使胺化木质素上生成烷氧基自由基,具有较高的反应活性,可以参与后续的反应;通过改性木质素与保水剂进行溶液聚合制得保水缓释材料,改性木质素与保水剂在溶液聚合的方式下形成一种半互穿聚合物网络结构,增强了肥料的缓释性能和保水性能;通过羟基磷灰石纳米颗粒与保水缓释材料结合制得改性保水缓释材料,羟基磷灰石纳米颗粒可以提供低溶解度的磷,且可以作为氮载体,减少氮损失,提高氮的利用率,增强了保水缓释材料的缓释性能;最后将改性保水缓释材料与有机肥、无机肥以及中微量元素肥料混合后制得提高磷素利用率的有机无机复混肥料;总体提升了复混肥料的综合性能,且减少了对环境的污染。

2、本专利技术要解决的技术问题:肥料中的多种营养元素容易被土壤中的微生物所吸收,还有一些被淋溶损失,仅靠无机肥料补充不能满足农作物的生长需求,无机肥应与有机肥配合施用才能充分发挥其效益,目前的有机无机复混肥料以氮、磷、钾化肥加畜禽粪便复混为主,肥料的缓释效果和专用效果都没有充分发挥出来;磷与土壤中的fe、a l、ca等离子容易形成难溶性化合物,且磷酸根阴离子容易结合在土壤胶体表面,使磷素固定并积累在土壤中而不易被植物吸收利用。

3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:

4、一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,包括以下重量份原料:有机肥30-35份、无机肥20-25份、改性保水缓释材料5-10份、中微量元素肥料0.5-1份和粘结剂8-10份;

5、所述改性保水缓释材料是通过氢氧化钙和磷酸氢二铵形成的羟基磷灰石纳米颗粒与保水缓释材料结合制得;所述保水缓释材料是通过改性木质素与保水剂进行溶液聚合制得;所述改性木质素是通过木质素先进行胺化处理,再进行碱化和醚化处理制得。

6、进一步地,所述改性保水缓释材料由以下步骤制得:

7、将氢氧化钙和磷酸氢二铵混合均匀,然后加入保水缓释材料和去离子水,在45-55℃下以400-600rpm的转速搅拌40-50min,经过滤后,用去离子水洗涤,最后在70-80℃下进行干燥,得到改性保水缓释材料,其中,氢氧化钙、磷酸氢二铵、保水缓释材料和去离子水的用量比为2.3-2.7g:2.4-2.8g:28-29g:950-1050ml。

8、上述反应过程中,保水缓释材料中具有c=o基团和n-h键,氢氧化钙和磷酸氢二铵形成的羟基磷灰石纳米颗粒上具有羟基基团、钙离子和磷酸根离子,保水缓释材料上的c=o基团和n-h键可以与羟基磷灰石纳米颗粒上的羟基、钙离子和磷酸根离子通过氢键相互作用结合在一起,将羟基磷灰石纳米颗粒负载到保水缓释材料中,最后得到改性保水缓释材料,提高了肥料的缓释性能,增加了有效磷含量。

9、进一步地,所述保水缓释材料由以下步骤制得:

10、将改性木质素与丙烯酸水溶液混合均匀,然后加入尿素,并搅拌15-20min,再加入引发剂,将温度升高至75-85℃,加入交联剂和保水剂,将混合物孵育3-4h完成聚合,最后在65-75℃下进行干燥,经研磨,过筛后,得到保水缓释材料,其中,改性木质素、丙烯酸水溶液、尿素、引发剂、交联剂和保水剂的用量比为1-2g:20-30ml:0.5-1.5g:0.04-0.06g:0.5-1.5ml:2-4g。

11、上述反应过程中,改性木质素上具有活性烷氧基自由基,丙烯酸上具有碳碳双键和羧基基团,尿素上具有氨基基团,改性木质素上的活性烷氧基自由基可以与丙烯酸上的碳碳双键结合,尿素上的氨基可以与丙烯酸上的羧基结合,将改性木质素、丙烯酸和尿素结合在一起,然后在交联剂的作用下通过溶液聚合的方式再与保水剂结合,形成一种半互穿聚合物网络结构,最后得到保水缓释材料,提高了肥料的缓释性能和保水性能。

12、进一步地,所述引发剂为过硫酸钾和过硫酸铵。

13、进一步地,所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。

14、进一步地,所述保水剂由以下步骤制得:

15、将甲醛与尿素以1:2的质量比混合均匀,然后在室温下加入30ml去离子水,并搅拌均匀,然后用质量浓度为0.1mo l/l的koh溶液调节混合溶液的ph值至9,并在40℃下孵育2h后,再用质量浓度为12mo l/l的盐酸溶液将混合物的ph值调节至3,然后加入磷酸二氢钾(磷酸二氢钾与尿素的质量比为1:1),并搅拌60min,在130℃下孵育3h,最后在70℃下进行干燥,得到保水剂。

16、进一步地,所述改性木质素由以下步骤制得:

17、a1:将碳化木质素、二乙烯三胺、甲醛与n,n-二甲基甲酰胺混合,并在65-75℃下搅拌2.5-3.5h,反应完成后,经冷却,加入环氧氯丙烷,在75-85℃下继续搅拌2.5-3.5h,然后以9000-10000rpm的转速离心3-5min,用去离子水和无水乙醇各洗涤3-5次,在90-100℃下进行干燥,最后得到胺化木质素,其中,碳化木质素、二乙烯三胺、甲醛、n,n-二甲基甲酰胺和环氧氯丙烷的用量比为1.9-2.1g:4-6ml:3-5ml:9-11ml:4-6ml;

18、a2:将固体氢氧化钾加入到胺化木质素中,并混合均匀,然后加入乙醇溶液,并搅拌15-20min,再加入氢氧化钾溶液,在室温下搅拌75-85min,加入氯乙酸溶液,将温度升高至65-75℃,继续搅拌55-65min,按照上述步骤重复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,包括以下重量份原料:有机肥30-35份、无机肥20-25份、改性保水缓释材料5-10份、中微量元素肥料0.5-1份和粘结剂8-10份;

2.根据权利要求1所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,所述改性保水缓释材料由以下步骤制得:

3.根据权利要求2所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,氢氧化钙、磷酸氢二铵、保水缓释材料和去离子水的用量比为2.3-2.7g:2.4-2.8g:28-29g:950-1050mL。

4.根据权利要求2所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,所述保水缓释材料由以下步骤制得:

5.根据权利要求4所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,改性木质素、丙烯酸水溶液、尿素、引发剂、交联剂和保水剂的用量比为1-2g:20-30mL:0.5-1.5g:0.04-0.06g:0.5-1.5mL:2-4g。

6.根据权利要求4所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

7.根据权利要求4所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,所述改性木质素由以下步骤制得:

8.根据权利要求7所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,步骤A1中,碳化木质素、二乙烯三胺、甲醛、N,N-二甲基甲酰胺和环氧氯丙烷的用量比为1.9-2.1g:4-6mL:3-5mL:9-11mL:4-6mL。

9.根据权利要求7所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,步骤A2中,固体氢氧化钾、胺化木质素、乙醇溶液、氢氧化钾溶液和氯乙酸溶液的用量比为0.2-0.4g:0.9-1.1g:20-30mL:20-30mL:10-15mL。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的提高磷素利用率的有机无机复混肥料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,包括以下重量份原料:有机肥30-35份、无机肥20-25份、改性保水缓释材料5-10份、中微量元素肥料0.5-1份和粘结剂8-10份;

2.根据权利要求1所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,所述改性保水缓释材料由以下步骤制得:

3.根据权利要求2所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,氢氧化钙、磷酸氢二铵、保水缓释材料和去离子水的用量比为2.3-2.7g:2.4-2.8g:28-29g:950-1050ml。

4.根据权利要求2所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,所述保水缓释材料由以下步骤制得:

5.根据权利要求4所述的一种提高磷素利用率的有机无机复混肥料,其特征在于,改性木质素、丙烯酸水溶液、尿素、引发剂、交联剂和保水剂的用量比为1-2g:20-30ml:0.5-1.5g:0.04-0.06g:0.5-1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁泽文薛飞薛英东
申请(专利权)人:无锡保利化肥有限公司
类型:发明
国别省市:

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