一种无机-有机复合土壤调理剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种无机‑有机复合土壤调理剂，包含麦饭石、海泡石、钙源、铁粉、生物炭、腐殖酸盐和钙镁磷复合肥；所述的钙源为钙的氧化物或氢氧化物；其中，铁粉的粒径为10～40μm；麦饭石、海泡石和钙源的粒径为150～400目；生物炭、钙镁磷复合肥和腐殖酸盐的粒径为1‑2mm。本发明专利技术还提供了所述的调理剂的制备方法和应用。本发明专利技术人通过大量研究发现，通过粒径范围的组分的复配使用，在无需辅助造粒添加剂下，即可制得具有颗粒状形貌的无机‑有机复合土壤调理剂。其制备方法简单，施用方便，既可以修复治理重金属污染土壤保障粮食安全，又可以改善土壤结构提高粮食品质，且便于施用和接受。

【技术实现步骤摘要】
一种无机-有机复合土壤调理剂及其应用
本专利技术涉及重金属污染耕地土壤的治理与改良技术，具体涉及一种无机-有机复合土壤调理剂制备及其应用。
技术介绍
耕地土壤重金属污染已成为威胁我国粮食安全生产的一个严重环境问题，已经到了不容忽视的程度。2014年4月国家启动重金属污染耕地修复治理工作，经过近几年的研究、试点、示范工作，出现了一大批针对重金属污染耕地修复的土壤调理剂产品，但大部分产品均为粉剂。例如：公开号为CN105131961A的中国专利文献公开了一种用于镉污染土壤的改良剂，所公开的组分，所述麦饭石的粒径为110-140目，所述腐殖酸矿粉的粒径为110-140目，所述海泡石的粒径为110-140目，所述草木灰的粒径为110-140目，所述高岭土的粒径为110-140目，所述沸石的粒径为110-140目。所述催化剂废剂的粒径小于或等于10nm。该现有技术公开的土壤调理剂为粉剂。再如，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所张曦、王旭试验所使用的四种市售土壤调理剂也均为粉剂(张曦，王旭.四种土壤调理剂对镉、铅的吸附效果研究[M].中国农业科学院农业资源与农业区划研究所.中国土壤与肥料，2012(4))。大量研究成果表明，土壤调理剂对修复与改良障碍土壤切实有效，但目前土壤调理剂产品市场推广不够理想，最主要的原因是农民的意识低，对产品的认知低和接受度低，而现有的耕地土壤修复粉剂不便撒施以及效果单一又是其不被接受的主要因素。(孙蓟锋，王旭.土壤调理剂的研究和应用进展[M].中国农业科学院农业资源与农业区划研究.中国土壤与肥料，2013(1))。在发展现代农业的大背景下，研究机构和企业应加强研究，开发出适销对路、针对典型障碍土壤的产品。
技术实现思路
为解决现有耕地土壤修复剂为粉剂而存在的不便撒施、效果单一、推广难度大的问题；本专利技术的目的在于提供一种无机-有机复合土壤调理剂(本专利技术也简称土壤调理剂)，旨在通过物料以及物料形状的复配思路，达到提供一种利于推广且重金属处理效果优异的颗粒耕地土壤修复剂。同时具有改善土壤的团粒结构，增强土壤的自净能力的作用。一种无机-有机复合土壤调理剂，包含麦饭石、海泡石、钙源、铁粉、生物炭、腐殖酸盐和钙镁磷复合肥；所述的钙源为钙的氧化物或氢氧化物；其中，铁粉的粒径为10～40μm；麦饭石、海泡石和钙源的粒径为150～400目；生物炭、钙镁磷复合肥和腐殖酸盐的粒径为1-2mm。本专利技术人通过大量研究发现，通过粒径范围的组分的复配使用，在无需辅助造粒添加剂下，即可制得具有颗粒状形貌的无机-有机复合土壤调理剂。所述的土壤调理剂利于撒施、更利于推广；还可协同提升重金属处理效果，降低农作物中的吸收的重金属含量；此外，还可提供植物生长所需的硅、钙、镁、钾等元素，具有一定的增产效果。所述的土壤调理剂可以修复治理重金属污染土壤保证粮食安全，又可以改善土壤结构提高粮食品质，且便于施用。本专利技术所述的土壤调理剂中，通过小粒径的铁粉；中粒径的麦饭石、海泡石和钙源；和大粒径的生物炭、钙镁磷复合肥和腐殖酸盐相互协同，可使各组分与水混合后自身造粒，无需如现有技术所述的需辅助于粘接剂，更利于土壤调理剂的药效释放。本专利技术中，将所述的各组分的重量份数进行合理调控，更利于直接造粒以及重金属的处理效果。作为优选，所述的无机-有机复合土壤调理剂，各组分的重量份数为：麦饭石20～40份；海泡石10～20份；钙源8～20份；铁粉8～13份；生物炭8～15份；腐殖酸盐10～20份；钙镁磷肥8～15份。进一步优选，所述的无机-有机复合土壤调理剂，各组分的重量份数为：麦饭石26～36份；海泡石10～18份；钙源8～13份；铁粉8～13份；生物炭8～15份；腐殖酸盐10～20份；钙镁磷肥8～15份。在该优选的比例范围下，重金属的处理效果更优，且物料的成粒率效果更好。作为优选，所述的土壤调理剂中，各组分的质量百分比为：麦饭石26％～36％、海泡石10％～18％、熟石灰8％～13％、铁粉8％～13％、生物炭8％～15％、腐殖酸钾10％～20％、钙镁磷肥8％～15％。更进一步优选，在所述的组分比例下，对各组分的粒径进一步精细控制，可进一步提升造粒效果以及重金属处理效果。作为优选，麦饭石、海泡石和钙源的粒径为150～200目。作为优选，铁粉的粒径为10～30μm。作为优选，生物炭、钙镁磷复合肥和腐殖酸盐的粒径为1.5-2mm。作为优选，麦饭石的粒径为150-200目。优选的麦饭石的重量份数为20～30份。海泡石的粒径为150-200目。优选的海泡石的重量份数为15～20份。钙源的粒径为150-200目。优选的钙源的重量份数为8～10份。铁粉粒径为10～40μm。优选的铁粉的重量份数为8～10份。生物炭的粒径为1-1.8mm。优选的生物炭的重量份数为8～10份。腐殖酸盐的粒径为1-1.8mm。优选的腐殖酸盐的重量份数为10～15份。钙镁磷复合肥的粒径为1.5-2.0mm。优选的钙镁磷复合肥的重量份数为8～10份。本专利技术人通过研究，意外发现，在该进一步优选的物料粒径以及重量份下，成粒率可高达90％，且重金属的含量可进一步明显提升。作为优选，钙镁磷复合肥中，全磷(以P2O5计)≥16％，镁(以MgO计)≥2％，钙(以CaO计)≥15％。本专利技术中，所述的钙源优选为熟石灰。专利技术人研究发现，采用经水化处理后的钙盐，更利于造粒以及提升重金属的处理效果。进一步优选，所述的熟石灰中，Ca(OH)2≥96％。本专利技术中，所述的腐殖酸盐可使用本领域技术人员所熟知的物料。所述的腐殖酸盐优选为腐殖酸钾。本专利技术人意外发现，采用腐殖酸钾更利于后续的造粒以及提升重金属的处理效果。本专利技术中，所述的麦饭石可由麦饭石原矿经过筛选，粉碎，分级加工而成的150-200目粉末。海泡石为由海泡石原矿经风干粉碎制成150-200目粉末。熟石灰为400目粉末。铁粉为粒径10～40μm的多孔还原铁粉。生物炭可采用现有的炭质原料(例如秸秆、农作物废弃物等)通过现有方法碳化得到。优选经果壳类原料碳化得到的生物炭颗粒。腐殖酸盐和钙镁磷复合肥均可采用现有方法制得，或者外购自商用产品。本专利技术中，所述组分以及组分的粒径的控制，可解决现有粉状调理剂带来的施用不方便、施用药效不理想等技术问题。各组分均对生物无毒、无害；且含有大量的植物生长所需的硅、铁、镁等元素；对土壤中的重金属具有络合、沉淀、吸附、钝化、离子交换等作用，有助于将土壤中的重金属进行吸附、固定，使重金属离子转化为稳定的形态，达到处理土壤重金属、改善土壤缺硅等效果。本专利技术中，所述的无机-有机复合土壤调理剂的粒径为2-5mm。本专利技术还提供了一种所述的无机-有机复合土壤调理剂的制备方法，将所述的各组分与水混合造粒而得。本专利技术所述的制备方法，通过所述形状以及组分之间的协同，可以实现在无需造粒添加剂(例如粘接剂)下，即可实现造粒；制得的土壤调理剂更利于施用，且施用后容易崩解，释放药效。本专利技术所述的无机-有机复合土壤调理剂制备方法：将所述麦饭石、海泡石、铁粉、熟石灰等粉状的组分(小粒径组分)按比例混合均匀，将所述的生物炭、腐殖酸钾、钙镁磷复合肥等颗粒状的材料(大粒径组分)按比例混合均匀，然后向颗粒混合物中一边喷水一边喷撒粉状混合物，充分混合即得颗粒状的无机-有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机‑有机复合土壤调理剂，其特征在于，包含麦饭石、海泡石、钙源、铁粉、生物炭、腐殖酸盐和钙镁磷复合肥；所述的钙源为钙的氧化物或氢氧化物；其中，铁粉的粒径为10～40μm；麦饭石、海泡石和钙源的粒径为150～400目；生物炭、钙镁磷复合肥和腐殖酸盐的粒径为1‑2mm。

【技术特征摘要】
1.一种无机-有机复合土壤调理剂，其特征在于，包含麦饭石、海泡石、钙源、铁粉、生物炭、腐殖酸盐和钙镁磷复合肥；所述的钙源为钙的氧化物或氢氧化物；其中，铁粉的粒径为10～40μm；麦饭石、海泡石和钙源的粒径为150～400目；生物炭、钙镁磷复合肥和腐殖酸盐的粒径为1-2mm。2.如权利要求1所述的无机-有机复合土壤调理剂，其特征在于，各组分的重量份数为：麦饭石20～40份；海泡石10～20份；钙源8～20份；铁粉8～13份；生物炭8～15份；腐殖酸盐10～20份；钙镁磷肥8～15份。3.如权利要求2所述的无机-有机复合土壤调理剂，其特征在于，麦饭石的粒径为150-200目；海泡石的粒径为150-200目；钙源的粒径为150-200目；铁粉粒径为10～40μm；生物炭的粒径为1-1.8mm；腐殖酸盐的粒径为1-1.8mm；钙镁磷复合肥的粒径为1.5-2.0mm。4.如权利要求3所述的无机-有机复合土壤调理剂，其特征在于，麦饭石的重量份数为20～30份；海泡石的重量份数为15～20份；钙源的重量份数为8～10份；铁粉的重量份数为8～10份；生物炭的重量份数为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓月，史学峰，刘羽翼，邵乐，张燕，
申请(专利权)人：航天凯天环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43