一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，涉及多功能绿色复合缓释肥制备技术领域。通过重金属吸附剂制备、复合肥配料、造粒包膜处理、混合等步骤，制备了以氨基化硅胶为重金属吸附剂，以海藻酸钙为包膜剂、内核为含氮、磷、钾、镁与有机复合养分的缓释复合肥颗粒，二者混合的防重金属吸收的缓释复合肥。在作物浇灌时，首先重金属吸附剂会对土壤中的重金属离子进行大量吸附，然后复合肥内核的营养成分缓慢释放进入土壤、进而被作物吸收。收。

【技术实现步骤摘要】
CN103304310A、CN1948227A等专利公开了各种各样的缓释肥的专利。
[0010]缓释肥可以提高肥料吸收利用率，减少施肥次数。但是，上述缓释肥都没有对土壤中重金属元素作出处理。
[0011]综上所述，现有技术中还没有一种农用肥料在保证肥料缓释的情况下，对土壤重金属离子作出有效处理，在农作物对肥料有效吸收的情况下避免吸收有害重金属离子。

技术实现思路

[0012]针对上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，通过重金属吸附剂制备、复合肥配料、造粒包膜处理、混合等步骤，制备了以氨基化硅胶为重金属吸附剂，以海藻酸钙为包膜剂、内核为含氮、磷、钾、镁与有机复合养分的缓释复合肥颗粒，二者混合的防重金属吸收的缓释复合肥。
[0013]本专利技术中，氨基化硅胶利用表面大量的孔洞与表面官能团，可以对常见的重金属离子进行有效的吸附，而缓释复合肥颗粒与重金属吸附剂隔离开来。这样在作物浇灌时，首先重金属吸附剂会对土壤中的重金属离子进行大量吸附，然后复合肥内核的成分缓慢释放进入土壤、进而被作物吸收。由于重金属离子早已大量被氨基化硅胶吸附，因此作物在漫长的生长周期内被吸收的重金属大大减少，并且重金属离子提前占据了氨基化硅胶的活性位点，有益的阳离子如钾、钙、镁等就会从容地缓慢被作物吸收。
[0014]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0015]一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，是通过以下步骤实现：步骤一，制备重金属吸附剂；步骤二，将无机复合养分、有机复合养分、生物添加剂混合均匀；步骤三，将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，然后使用包膜剂进行包膜，化肥造粒机与包膜剂交替进行逐级包膜处理，制得缓释复合肥颗粒；步骤四，将所述重金属吸附剂与所述缓释复合肥颗粒混合均匀。
[0016]通过采用上述技术方案，可以制备出以氨基化硅胶为重金属吸附剂，以海藻酸钙为包膜剂、内核为含氮、磷、钾、镁与有机复合养分的缓释复合肥颗粒，二者混合的防重金属吸收的缓释复合肥。氨基化硅胶利用表面大量的孔洞与表面官能团，可以对常见的重金属离子进行有效的吸附，而缓释复合肥颗粒与重金属吸附剂隔离开来。这样在作物浇灌时，首先重金属吸附剂会对土壤中的重金属离子进行大量吸附，然后复合肥内核的成分缓慢释放进入土壤、进而被作物吸收。由于重金属离子早已大量被氨基化硅胶吸附，因此作物在漫长的生长周期内被吸收的重金属大大减少，并且重金属离子提前占据了氨基化硅胶的活性位点，有益的阳离子如钾、钙、镁等就会从容地缓慢被作物吸收。
[0017]进一步的，具体到步骤一，重金属吸附剂为氨基化硅胶，其制备方法是：取粒径分布为 30微米至60微米的硅胶颗粒，浸泡于8mol/L的盐酸中，硅胶颗粒与盐酸溶液的比例为 30
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100g/L，在80℃至100℃下加热10h至24h，取出用水洗净，然后将处理后的硅胶颗粒加入无水甲苯中，搅拌均匀，硅胶与甲苯的比例小于100g/L，然后加入一氨基三乙氧基硅烷，硅胶与一氨基三乙氧基硅烷比例为0.5g/L至1.5g/L，在80℃至110℃下保持12h至48h，然后滤出硅胶固体并用乙醇、水等洗涤干净，然后烘干。一氨基三乙氧基硅烷的纯度在95％以上即可。
[0018]通过采用上述技术方案，在盐酸的作用下，硅胶颗粒表面会被功能化，生成大量羟
基，变成羟基化硅胶。选取30微米至60微米的硅胶颗粒是为了让其保持较大比表面积的同时，又不会完全溶于水，从而造成二次污染。经过盐酸处理的硅胶同时会生成大量微孔，能够对重金属离子进行物理吸附。一氨基三乙氧基硅烷作为提供氨基的原料，与羟基化硅胶在甲苯体系中反应，使羟基化硅胶表面布满大量氨基(
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NH2)。使用氨基替代羟基可以更好地提高硅胶的水溶性，从而可以对土壤中的重金属离子更有效吸附，尤其对稻田等水田效果明显。
[0019]进一步的，具体到步骤二，其中的无机复合养分包括：尿素、磷酸二氢铵、硫酸钾与硫酸镁，以重量份数计的尿素为16至22份，磷酸二氢铵为14至18份，硫酸钾为33至40份，硫酸镁为8至12份。将他们混合均匀即可。
[0020]通过采用上述技术方案，本专利技术提供了较为全面的无机养分。尿素可以提供氮，磷酸二氢铵可以提供磷以及一部分氮，硫酸钾可以提供钾，硫酸镁可以提供镁。上述元素都是作物生长的必备元素，属于公知常识，不必赘述。它们之间的配合比例可以根据作物的品种、生长周期、土壤质量的不同做出相应调整。
[0021]进一步的，具体到步骤二，其中的有机复合养分包括但不限于：鱼粉、骨粉、淀粉、果胶、大豆水解蛋白、纤维素粉、脂肪粉、动物粪便中的一种以上。上述材料为常见的市售材料，由于技术效果相近，因此其中配比按照市场情况售卖而定，不做严格限定。上述有机复合养分须要经过高温灭菌处理。
[0022]通过采用上述技术方案，生物有机肥可以弥补化肥元素单一的缺点，提供更全面的营养元素。并且，生物有机肥能够改良土壤，改善作物根际微生物群，提高植物的抗病虫能力。并且，有机肥中官能团繁多，可以吸收重金属元素，在一定程度上减缓重金属元素的吸收。并且，生物有机肥是环境友好型肥料，可循环再生、污染小，生产过程绿色环保。但是，有机肥中的细菌、真菌、虫卵等有害微生物较多，因此使用的时候需要经过高温灭菌处理，以防止对耕地的污染。
[0023]进一步的，具体到步骤二，其中的生物添加剂包括但不限于多粘类芽孢杆菌菌粉，多粘类芽孢杆菌菌粉可使用公开号为CN112795510A的专利提供。
[0024]通过采用上述技术方案，多粘类芽孢杆菌作为杀菌剂能够有效控制植物病害，在现代农业中有着极大的应用前景，主要优点表现为低毒安全、环境友好、植物病原菌不易产生抗性、低成本等。芽孢杆菌的分泌物能创造一种弱酸性的微域环境，从而能活化土壤养分，提高土壤有效磷的含量。此外，多粘类芽孢杆菌对植物根结线虫病等农作物病虫害有着良好的防治效果。
[0025]进一步的，具体到步骤二，其中无机复合养分的质量分数为80％至90％，有机复合养分的质量分数为8％至20％，生物添加剂的质量分数为0.5％至2％，三者总质量分数为100％。
[0026]通过采用上述技术方案，本专利技术可以在营养元素均衡、成本控制方面做到最佳。农作物主要需要的生长营养元素是氮、磷、钾等无机元素，化学肥料成本低、产量高，因此作为主要成分进行添加。有机复合肥营养均衡，但是养分密度低，且成本较高、产量不稳定，因此作为辅助成分添加。生物添加剂用于防治病虫害、改善土壤等特殊用途，单位质量成本高昂，且需求量不大，因此添加质量比例为0.5％至2％即可达到预期效果。
[0027]进一步的，具体到步骤三，其中的包膜剂为10g/L至100g/L的海藻酸钠水溶液与
50g/L 的氯化钙水溶液混合反应生成的海藻酸钙薄膜。
[0028]通过采用上述技术方案，本专利技术使用了海藻酸钙薄膜作为包膜剂。海藻酸钠是从海带或海藻中提取的一种天然多糖类化合物，其分子链上有大量羟基、羧基，可以通过配位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述防重金属吸收的缓释复合肥通过以下步骤制备获得：步骤一，制备重金属吸附剂；步骤二，将无机复合养分、有机复合养分、生物添加剂混合均匀；步骤三，将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，然后使用包膜剂进行包膜，化肥造粒机与包膜剂交替进行逐级包膜处理，制得缓释复合肥颗粒；步骤四，将所述重金属吸附剂与所述缓释复合肥颗粒混合均匀。2.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤一，所述重金属吸附剂为氨基化硅胶，制备方法是：取粒径分布为30微米至60微米的硅胶颗粒，浸泡于8mol/L的盐酸中，硅胶颗粒与盐酸溶液的比例为30
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100g/L，在80℃至100℃下加热10h至24h，取出用水洗净，然后将处理后的硅胶颗粒加入无水甲苯中，搅拌均匀，硅胶与甲苯的比例小于100g/L，然后加入一氨基三乙氧基硅烷，硅胶与一氨基三乙氧基硅烷比例为0.5g/L至1.5g/L，在80℃至110℃下保持12h至48h，然后滤出硅胶固体并洗涤干净、烘干。3.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述无机复合养分包括：尿素、磷酸二氢铵、硫酸钾与硫酸镁，以重量份数计的尿素为16至22份，磷酸二氢铵为14至18份，硫酸钾为33至40份，硫酸镁为8至12份。4.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述有机复合养分包括但不限于鱼粉、骨粉、淀粉、果胶、大豆水解蛋白、纤维素粉、脂肪粉、动物粪便中...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭音孜，朱贺源，朱淞琳，
申请(专利权)人：青岛合子肥生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：