一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法，属于化肥制作技术领域。该制备方法包括a)将卡拉胶、大豆磷脂、菜籽油、磷酸二氢钾溶液、膨胀蛭石、鱼蛋白粉和硬脂酸钠混合后，超声分散，b)将混合液涂覆在肥料母粒A的表面，之后干燥冷却至室温，制得化肥颗粒，c)取肥料母粒B和膨化玉米粉与化肥料颗粒混合，制得复合化肥颗粒，d)取环糊精和硝酸钾溶液，加入复合化肥颗粒，搅拌干燥并冷却到室温后，制得生物降解型氮磷缓释化肥。本方法适用于水溶性缓释化肥的制备，且包覆层材料为可降解材料，对土壤无污染；本发明专利技术的工艺简单，操作方便，工艺过程周期短，且不产生废弃物，符合原子经济绿色环保的理念，利于工业化推广应用。

Preparation of a Biodegradable Nitrogen and Phosphorus Sustained Release Fertilizer

The invention discloses a preparation method of biodegradable nitrogen and phosphorus slow-release fertilizer, which belongs to the technical field of fertilizer production. The preparation method includes a) mixing carrageenan, soybean phospholipid, rapeseed oil, potassium dihydrogen phosphate solution, expanded vermiculite, fish protein powder and sodium stearate, ultrasonic dispersion, b) coating the mixture on the surface of fertilizer masterbatch A, then drying and cooling to room temperature, making fertilizer granules, c) mixing fertilizer masterbatch B and expanded corn powder with fertilizer granules to prepare compound fertilizer granules, d) Biodegradable slow-release nitrogen and phosphorus fertilizer was prepared by mixing and drying cyclodextrin and potassium nitrate solution with compound fertilizer granules and cooling them to room temperature. The method is suitable for the preparation of water-soluble slow-release chemical fertilizer, and the coating material is degradable material, which does not pollute the soil; the process of the invention is simple, easy to operate, has short process cycle, and does not produce waste, which conforms to the concept of atomic economy, green environment protection, and is conducive to industrialization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法
本专利技术涉及化肥制造
，具体来说，涉及一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法。
技术介绍
化肥在农业生产中占有举足轻重的地位。我国作为一个农业大国，农业生产中对化肥的需求量很高，据统计化肥已经成为农业生产中最大的物质投资，约占全部生产性支出的50％左右。我国的化肥产量与使用量均为世界第一，其中产量约占世界化肥产量的20％，使用量已占世界化肥用量的28％；然而，由于化肥的性质以及对土壤环境的要求，继而导致土壤物理性质不断恶化，这样不仅影响农作物的提高，而且对环境也造成了巨大污染；因此，提高化肥利用率，减少施肥过量，避免环境污染已经成为发展可持续农业迫切需要解决的问题。缓释肥料又称控释肥料(controlreleasefertilizers)便应运而生。缓释化肥有以下优势：1)减少养分流失，提高化肥利用率，2)使土壤中引起植物不能利用形式的化学与生物固定作用减少，3)减少了脱氮作用以及氮硝化作用而造成的氮元素损失；然而，现有缓释化肥存在如下问题：1)包裹层成膜物多为合成高分子聚合物，不易生物降解；2)直接使用纯淀粉或各种植物秸秆粉末加化学粘合剂包裹，缓释周期短或缓释速率难以控制；3)所用包覆物质价格昂贵如硅烷、钛酸酯或铝酸酯等偶联剂，成本高不利于大规模推广应用。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法，本专利技术提供了一种稳定可靠，成本低，氮磷含量合适，所用材料可生物降解，不改变土壤环境的降解型控释化肥的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法,一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法，包括以下步骤：a)以重量份计，将200份卡拉胶、120～140份大豆磷脂、140～160份菜籽油、20～30份0.2～0.4mol/L磷酸二氢钾溶液、20～28份膨胀蛭石、50～70份鱼蛋白粉和60～70份硬脂酸钠混合后，超声分散50～60分钟，得到混合液；b)取肥料母粒A，将肥料母粒A重量30～40％的混合液采用气压喷雾方式均匀涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60～70℃下干燥40～50分钟后冷却至室温，制得化肥颗粒；c)取化肥颗粒重量1～1.2倍的肥料母粒B和化肥颗粒重量20～26％的膨化玉米粉与化肥料颗粒混合，在80～90℃下搅拌混合30～40分钟，制得复合化肥颗粒；d)取复合化肥颗粒重量20～30％的β-环糊精和复合化肥颗粒重量2～10％的0.1～0.14mol/L硝酸钾溶液，先将硝酸钾溶液和β-环糊精混合搅拌成糊状，然后加入复合化肥颗粒，在30～40℃下搅拌80～120分钟，之后干燥并冷却到室温后，制得生物降解型氮磷缓释化肥。本制备方法制备的缓释肥是具有4层结构的缓释肥，其中具有两个缓释层和两个化肥层，可以使本化肥的起效时间更久；由外向内依次是由β-环糊精为主要原料的最外侧缓释层，β-环糊精是一种良好的包覆材料，可与多种化合物形成包结复合物，使其稳定、增溶、缓释、乳化、抗氧化、抗分解、保温、防潮，可以使得化肥在平时储存过程和在施用后不会因水或空气中氧气氧化等原因而失效，可以保证缓释肥在较长的时间内保存；虽然，β-环糊精在水或空气或光照条件下不会发生分解，但是在包覆有β-环糊精的缓释肥施用后，土壤中固有的微生物会逐渐分解缓释肥表面的β-环糊精，从而使其中的化肥暴露出来，从而使化肥生效，增加土壤的肥力；β-环糊精内侧是由肥料母粒B构成的肥料层，肥料母粒B与肥料母粒A的区别仅仅是其粒径不同，肥料母粒B的粒径约为肥料母粒A粒径的1/10左右，这是为了肥料母粒B可以更容易的包覆在肥料母粒A的外侧，但最外侧的缓释层β-环糊精被土壤中的微生物分解后，肥料母粒B暴露出来，其中所含的鱼蛋白肥和磷、氮肥料开始起效，为土壤提供肥力；于此同时，由于肥料母粒B内侧有由卡拉胶、大豆磷脂和鱼蛋白粉为原料制得的第二层缓释层，此时在最内侧的肥料母粒A由第二缓释层保护，不释放肥力；当肥料母粒B释放完肥力并被分解后，第二缓释层开始分解，进而当第二缓释层被完全分解后，肥料母粒A开始起效，直至最终整个缓释肥释放完肥力。通常情况下这个过程可以持续几周到几个月。卡拉胶、大豆磷脂、菜籽油、膨胀蛭石和鱼蛋白粉制得的混合液作为第二缓释层的原料，该混合物可以保证最内侧的肥料母粒A在一个较长的时间内保持稳定，而硬脂酸钠则作为乳化剂，使其余四种原料混合的更加均匀，并使混合物乳化，更易于包覆在肥料母粒A的外侧；同时真空喷涂技术，可以增进混合液在肥料母粒A外侧的附着能力；步骤c中，采用膨化玉米粉作为粘结剂将肥料母粒B粘结在今包覆后的肥料母粒A的外侧。作为优选，步骤a中，超声分散时超声频率为80～90MHz，温度为120～130℃。作为优选，制得的生物降解型氮磷缓释化肥的含水量为10～12wt％。作为优选，肥料母粒A通过以下步骤制得：以重量份计，取200份煅烧膨润土、40～50份淀粉、70～80份鱼蛋白肥、46～50份磷源、50～56份氮源、12～16份双氰胺、20～30份羧甲基纤维素、60～100份0.16～0.18mol/L的碳酸钾溶液和16～20份木质素磺酸钠，先将淀粉与碳酸钾溶液、木质素磺酸钠混合搅拌成糊状，接着加入羧甲基纤维素和双氰胺在转速为10～20rpm下搅拌4～6分钟，然后加入鱼蛋白肥、磷源和氮源在转速为20～40rpm搅拌4～6分钟，之后加入煅烧膨润土在转速为30～50rpm搅拌8～10分钟，最后干燥粉碎至60～80目，制得肥料母粒A。肥料母粒A中主要添加了用以结合各种原料的煅烧膨润土，该种煅烧膨润土由膨润土经由碱酸处理和活化处理后制得，其具有较强的吸附性能，可以将肥料母粒A的各种原料富集在较小的体积内；由于鱼蛋白肥中的氨基酸和氮源容易在硝化作用下变成不易被吸收的硝基氮肥，为了防止这类反应的发生，在原料中添加适量的硝化抑制剂双氰胺；淀粉即可作为一种可降解的肥料也可以作为氮磷钾肥料的一个负载体，使其可以被煅烧膨润土末附着，但又不至于被吸附到煅烧膨润土末内部的孔道中；木质素磺酸钠作为分散剂使各种原料分布更加的均匀，同时起到将各原料乳化的作用；羧甲基纤维素则起到增稠的作用，使可溶性含氮磷钾肥料不至于快速流失。作为优选，肥料母粒B的原料与肥料母粒A相同，肥料母粒B的制备方法除最后粉碎至140～160目外与肥料母粒A的制备方法相同。肥料母粒B与肥料母粒A的区别仅仅是其粒径不同，肥料母粒B的粒径约为肥料母粒A粒径的1/10左右，这是为了肥料母粒B可以更容易的包覆在肥料母粒A的外侧。作为优选，煅烧膨润土由以下步骤制得：将膨润土清洗干燥粉碎，然后将粉碎后的膨润土在0.5～1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡40～60分钟，之后取出用水清洗，接着在pH值为5～6的硫酸溶液中浸泡20～30分钟，浸泡后取出用水清洗，然后在1～2mol/L的硝酸钾溶液中浸泡4～6小时，浸泡后取出用水清洗烘干，之后在600～800℃下煅烧1～2小时，最后粉碎至200～240目，制得煅烧膨润土。膨润土先粉碎，后在碱性溶液中浸泡，去除膨润土上可能存在的蛋白质等一些非矿物组织，接着在酸溶液中浸泡，进一步去除杂质，之后在硝酸钾溶液中进行浸泡活化膨润土颗粒的吸附能力，使栗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法，其特征在于，一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：a)以重量份计，将200份卡拉胶、120～140份大豆磷脂、140～160份菜籽油、20～30份0.2～0.4mol/L磷酸二氢钾溶液、20～28份膨胀蛭石、50～70份鱼蛋白粉和60～70份硬脂酸钠混合后，超声分散50～60分钟，得到混合液；b)取肥料母粒A，将肥料母粒A重量30～40％的混合液采用气压喷雾方式均匀涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60～70℃下干燥40～50分钟后冷却至室温，制得化肥颗粒；c)取化肥颗粒重量1～1.2倍的肥料母粒B和化肥颗粒重量20～26％的膨化玉米粉与化肥料颗粒混合，在80～90℃下搅拌混合30～40分钟，制得复合化肥颗粒；d)取复合化肥颗粒重量20～30％的β‑环糊精和复合化肥颗粒重量2～10％的0.1～0.14mol/L硝酸钾溶液，先将硝酸钾溶液和β‑环糊精混合搅拌成糊状，然后加入复合化肥颗粒，在30～40℃下搅拌80～120分钟，之后干燥并冷却到室温后，制得生物降解型氮磷缓释化肥；所述步骤a中，超声分散时超声频率为80～90MHz，温度为120～130℃。...

【技术特征摘要】
1.一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法，其特征在于，一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：a)以重量份计，将200份卡拉胶、120～140份大豆磷脂、140～160份菜籽油、20～30份0.2～0.4mol/L磷酸二氢钾溶液、20～28份膨胀蛭石、50～70份鱼蛋白粉和60～70份硬脂酸钠混合后，超声分散50～60分钟，得到混合液；b)取肥料母粒A，将肥料母粒A重量30～40％的混合液采用气压喷雾方式均匀涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60～70℃下干燥40～50分钟后冷却至室温，制得化肥颗粒；c)取化肥颗粒重量1～1.2倍的肥料母粒B和化肥颗粒重量20～26％的膨化玉米粉与化肥料颗粒混合，在80～90℃下搅拌混合30～40分钟，制得复合化肥颗粒；d)取复合化肥颗粒重量20～30％的β-环糊精和复合化肥颗粒重量2～10％的0.1～0.14mol/L硝酸钾溶液，先将硝酸钾溶液和β-环糊精混合搅拌成糊状，然后加入复合化肥颗粒，在30～40℃下搅拌80～120分钟，之后干燥并冷却到室温后，制得生物降解型氮磷缓释化肥；所述步骤a中，超声分散时超声频率为80～90MHz，温度为120～130℃。2.根据权利要求1所述的一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法，其特征在于，所述制得的生物降解型氮磷缓释化肥的含水量为10～12wt％。3.根据权利要求1所述的一种生物降解型氮磷缓释化肥的制备方法，其特征在于所述肥料母粒A通过以下步骤制得：以重量份计，...

【专利技术属性】
技术研发人员：颉燕清，
申请(专利权)人：巴中市天果农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51