一种大颗粒缓释有机无机复混肥、制备方法及应用与流程

[0001]
本发明涉及一种大颗粒缓释有机无机复混肥、制备方法及应用，属于农业技术领域。


背景技术：

[0002]
我国是烟草大国，全国卷烟厂每年产生约3万吨废液，其中江苏省每年产生约3000吨。这些废液处理成本高达约1000元/吨，给卷烟厂带来巨大的经济压力。近年来，国家对环保重视程度不断增加，废水排放标准要求越来越严，烟草废水处理和资源化利用成为制约烟草行业高质量发展的关键瓶颈问题。经检测，烟草废水中含有大量黄腐酸、氮、磷、钾和微量元素。其中，黄腐酸含量远高于传统有机无机复混肥，如经过一定处理，即可作为优质的有机无机复混肥。


技术实现要素：

[0003]
本发明所要解决的技术问题是：如何利用烟草废水制备一种有机无机复混肥。
[0004]
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005]
一种大颗粒缓释有机无机复混肥，其特征在于，包括表面包覆氨基硅油的有效成分芯材，有效成分芯材由凹凸棒土、生物炭、氧化钙、尿素及烟草废液混合制得。
[0006]
优选地，所述凹凸棒土与生物炭的质量比为(3-5)：(1-3)；凹凸棒土与生物炭的质量之和与烟草废液、氧化钙、尿素的质量比为(1-2)：(4-6)：(1-3)：(1-3)。
[0007]
优选地，所述的凹凸棒土为胶体级，细度为100-200目。
[0008]
优选地，所述生物炭的制备方法为：将秸秆水洗3-5次去除表面黏附物，风干3-5d，并在60-80℃烘箱中干燥12-15h，粉碎后，过0.15-0.20mm筛得到生物质粉末；取生物质粉末于500-700℃马弗炉中碳化5-7h，冷却至室温后取出，将炭化后的产物用盐酸处理10-15h去除灰分，过滤后用蒸馏水洗至中性，于60-80℃烘箱中干燥12-15h，研磨得到生物炭。
[0009]
更优选地，所述桔杆来源于玉米、小麦和水稻中的至少一种。
[0010]
更优选地，所述生物质粉末与盐酸的比例为(20-40)g：(200-300)ml；所述盐酸的浓度为1-2mol/l。
[0011]
优选地，所述生物炭的细度为100-200目。
[0012]
本发明还提供了上述大颗粒缓释有机无机复混肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0013]
步骤1)：将凹凸棒土和生物炭混合均匀后，得到纳米网状复合材料；
[0014]
步骤2)：将纳米复合材料加入到烟草废液中，搅拌均匀后依次加入氧化钙、尿素，搅拌均匀后，在空气中自然风干，得到大颗粒有机无机复混肥；
[0015]
步骤3)：将大颗粒有机无机复混肥放入氨基硅油中，包覆均匀后取出，在空气中自然风干，得到大颗粒缓释有机无机复混肥。
[0016]
优选地，所述步骤2)得到的大颗粒有机无机复混肥，其颗粒直径为10-15cm，厚度
为1-5cm。
[0017]
优选地，所述步骤3)中氨基硅油的粘度为200-1000mm
2
/s。
[0018]
本发明还提供了上述大颗粒缓释有机无机复混肥的应用，其特征在于，将所述大颗粒缓释有机无机复混肥按照50-100公斤/亩放置于土壤表面。130-150天后，土壤中ca
2+
和黄腐酸含量含量分别提高4-8mg/kg、1-2mg/kg，小青菜增产30-50公斤。
[0019]
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0020]
1)该缓释型有机无机复混肥利用烟草废液中富含8-10％的黄腐酸，制备大颗粒有机无机复混肥，通过添加纳米复合材料，制备具有缓释效果的大颗粒有机无机复混肥；
[0021]
2)通过添加氧化钙和尿素，提高该大颗粒有机无机复混肥中的营养元素，满足植物的生长需求。
附图说明
[0022]
图1为大颗粒缓释有机无机复混肥中黄腐酸的释放曲线；
[0023]
图2为大颗粒缓释有机无机复混肥在不同位置对青菜长势的影响。
具体实施方式
[0024]
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0025]
实施例1-3中各指标检测方法和步骤：
[0026]
土壤ca
2+
的检测方法：按照水：土壤＝5:1的质量比将土壤溶解在水中，震荡24h之后离心，用中速滤纸过滤上清液，利用紫外分光光度计在262nm测量上清液中黄腐酸的含量；将过滤后的上清液过0.45μm的滤膜，之后用icp测量溶液中ca
2+
的含量。
[0027]
黄腐酸的测量方法：
[0028]
称5g实施例2中的大颗粒缓释肥放于200g石英砂的表面，并放入表面皿中，每天喷2ml的蒸馏水，一段时间后，将大颗粒缓释肥取出，并将石英砂搅拌均匀后取出1g石英砂，随后在表面皿中再加入1g干净的石英砂，最后将取出的大颗粒缓释肥重新加入表面皿；将取出的1g石英砂中加入5ml的蒸馏水，以160rpm震荡12h之后，离心(5000rpm)，在262nm处利用紫外分光光度计测量上清液中黄腐酸的含量。
[0029]
实施例1
[0030]
一种大颗粒缓释有机无机复混肥的制备方法：
[0031]
(1)将玉米秸秆水洗3次去除表面黏附物，风干3d，并在60-80℃烘箱中干燥12h，粉碎后，过0.15mm筛子得到生物质粉末；
[0032]
(2)取20g(1)中得到的生物质粉末于500℃马弗炉中碳化5h，冷却至室温后取出，将炭化后的产物用200ml的盐酸(1mol/l)处理10h去除灰分，过滤后用蒸馏水洗至中性，于60℃烘箱中干燥12h，研磨得到生物炭(100目)；
[0033]
(3)将凹凸棒土(胶体级，100目)和生物炭(100目)按照3：1的质量比物理混合均匀后，得到纳米网状复合材料；
[0034]
(4)将(3)中得到的纳米复合材料10g加入40g烟草废液中，搅拌均匀后依次加入10g氧化钙(质量纯度93％)和10g尿素(质量纯度97％)，搅拌均匀后，在空气中自然风干，得到大颗粒有机无机复混肥(直径10cm，厚度1cm)；
[0035]
(5)将(4)中得到的大颗粒有机无机复混肥放入氨基硅油(粘度200mm
2
/s)中，包覆均匀后取出，在空气中自然风干，得到一种大颗粒缓释有机无机复混肥(直径10cm，厚度1cm)；
[0036]
(6)将(5)中得到的大颗粒缓释有机无机复混肥按照50公斤/亩放置于土壤表面，130天后，土壤中ca
2+
和黄腐酸含量含量分别提高4mg/kg、1mg/kg，小青菜增产30公斤。
[0037]
实施例2
[0038]
一种大颗粒缓释有机无机复混肥的制备方法：
[0039]
(1)将玉米秸秆水洗4次去除表面黏附物，风干4d，并在70℃烘箱中干燥13h，粉碎后，过0.17mm筛子得到生物质粉末；
[0040]
(2)取30g(1)中得到的生物质粉末于600℃马弗炉中碳化6h，冷却至室温后取出，将炭化后的产物用250ml的盐酸(1.5mol/l)处理12.5h去除灰分，过滤后用蒸馏水洗至中性，于70℃烘箱中干燥14h，研磨得到生物炭(150目)；
[0041]
(3)将凹凸棒土(胶体级，150目)和生物炭(150目)按照2：1的质量比物理混合均匀后，得到纳米网状复合材料；
[0042]
(4)将(3)中得到的纳米复合材料20g加入50g烟草废液中，搅拌均匀后依次加入20g氧化钙(质量纯度94％)和20g尿素(质量纯度98％)，搅拌均匀后，在空气中自然风干，得到大颗粒有机无机复混肥(直径12.5cm，厚度3cm)；
[0043]
(5)将(4)中得到的大颗粒有机无机复混肥放入氨基硅油(粘度600mm
2
/s)中，包覆均匀后取出，在空气中自然风干，得到一种大颗粒缓释有机无机复混肥(直径13cm，厚度3cm)；
[0044]
(6)将(5)中得到的大颗粒缓释有机无机复混肥按照80公斤/亩放置于土壤表面，140天后，土壤中ca
2+
和黄腐酸含量分别提高5mg/kg、1.5mg/kg，小青菜增产40公斤。
[0045]
不同种类肥料对土壤指标和小青菜产量的影响如表1所示。
[0046]
表1
[0047][0048]
上述制备的大颗粒缓释有机无机复混肥测得的黄腐酸释放曲线如图1所示。
[0049]
将110g实施例2制备的大颗粒缓释有机无机复混肥放置于距离青菜0cm、20cm、40cm和60cm处，一段时间后，观察记录青菜的长势(如图2所示)。
[0050]
实施例3
[0051]
一种大颗粒缓释有机无机复混肥的制备方法：
[0052]
(1)将玉米秸秆水洗5次去除表面黏附物，风干5d，并在80℃烘箱中干燥15h，粉碎后，过0.20mm筛子得到生物质粉末；
[0053]
(2)取40g(1)中得到的生物质粉末于700℃马弗炉中碳化7h，冷却至室温后取出，
将炭化后的产物用300ml的盐酸(2mol/l)处理15h去除灰分，过滤后用蒸馏水洗至中性，于80℃烘箱中干燥15h，研磨得到生物炭(200目)；
[0054]
(3)将凹凸棒土(胶体级，200目)和生物炭(200目)按照5：1的质量比物理混合均匀后，得到纳米网状复合材料；
[0055]
(4)将(3)中得到的纳米复合材料30g加入60g烟草废液中，搅拌均匀后依次加入30g氧化钙(质量纯度95％)和30g尿素(质量纯度99％)，搅拌均匀后，在空气中自然风干，得到大颗粒有机无机复混肥(直径15cm，厚度5cm)；
[0056]
(5)将(4)中得到的大颗粒有机无机复混肥放入氨基硅油(粘度1000mm
2
/s)中，包覆均匀后取出，在空气中自然风干，得到一种大颗粒缓释有机无机复混肥(直径15cm，厚度5cm)；
[0057]
(6)将(5)中得到的大颗粒缓释有机无机复混肥按照100公斤/亩放置于土壤表面，150天后，土壤中ca
2+
和黄腐酸含量分别提高8mg/kg、2mg/kg，小青菜增产50公斤。

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