一種吸附揮發氮素的肥料制備方法

專利名稱：一種吸附揮發氮素的肥料制備方法
技術領域：
本發明涉及肥料的制備，特別是用浸漬活性炭制備肥料的方法。
背景技術：
氮肥的損失主要是通過流失和氮素氨氣的揮發。目前解決流失的方法公開
的專利有用化學的方法使肥料溶解度提高，如專利CN1470485載體型緩釋肥 料及其制備方法；用物理的方法使肥料溶解度提高，在肥料顆粒上包裹不溶于 水的高分子材料，使溶于水的肥料接觸水少，達到緩釋而減少流失，如專利 CN1948277 —種改進的涂料尿素緩釋肥料及制備方法，專利CN1927778復合包 膜型緩釋肥料。這些方法對氮素的揮發損失未能解決。
專利CN101045534簡易玉米芯顆粒炭化爐及其生產方法和專利 CN101121620 —種炭基緩釋大豆專用肥料及其制備方法。公開了以亞高溫 26045(TC炭化玉米芯制備出的玉米顆粒炭作炭基，與大豆需要的氮磷鉀及其 他營養元素復合制備肥料。由于玉米顆粒炭是在亞高溫炭化，而活性炭是在550 —90(TC高溫活化而成，故玉米顆粒炭吸附力比高溫活化的活性炭差，對氨氣吸 附小。另有文獻報道，用竹炭包膜尿素的肥料制備，竹炭對尿素中氮素有一定 的緩釋性，對尿素在土壤中氨的揮發有一定吸附性能。因竹炭比表面小，故對 氨吸附力弱。本發明用一種浸漬活性炭，對氨氣吸附力強，用這種炭制備出的 肥料基本解決了氮素在土壤中的揮發損失，同時也能減少肥料在土壤中的流失， 起到了一定的緩釋作用，能保持土壤水分，改良土壤，使貧瘠的土地變得肥沃。

發明內容
一種吸附揮發氮素氨的肥料制備方法，其特征是在含氮的顆粒肥料外面包
裹由浸漬活性炭和其組份組成的包裹材料。該方法包括以下驟一、 浸漬活性炭的制備 取市售粉狀活性炭或廢活性炭經高溫熱再生后的再生活性炭為原料，將氯
化鈉、氯化鉀、氯化鈣、硫酸鉀、醋酸、硼酸、檸檬酸、磷酸中任兩種試劑，
分別取活性炭重量的1_10%溶于水，然后倒入活性炭中浸30—120分鐘后，烘干。
二、 浸漬活性炭和其組份組成的包裹材料制備
取浸漬活性炭重量1一 12份，加硅藻土或活性白土重量l一3份混勻，加 水重量3— 38份，攪拌均勻，再加高分子粘接劑重量1一3份。
三、 肥料制備
取含氮顆粒肥料，此肥料可以自制也可取市售，將制備好的包裹材料包裹 在含氮顆粒肥料的外面。包裹量按絕干重量計，是包裹肥料重的10—35%。
本發明點是用浸漬活性炭對肥料中的揮發氮素氨有強的吸附力；這種活性 炭吸附氨氣后，以離子態NH/的形式吸附在活性炭中，當土壤中的NH/和活性炭 中的NH/濃度相同時，達到平衡，就不釋放出，當土壤中的NH/濃度減少時， 在一定濕度下，在活性炭中的NH/就釋放給土壤。此活性炭能將氣態的氨轉化 為液態的氨，基本解決了氮素氨在土壤中的揮發損失；活性炭的大的比表面和 發達的孔對肥料中的氮、磷、鉀、有機物吸附力比土壤膠粒吸附力大得多，故 有保肥作用，減少肥料在土壤中的流失，起到了一定的緩釋作用。
具體實施方式
活性炭對氨的吸附和脫附
實施例1、取浸漬活性炭重量1— 12份，加硅藻土或活性白土重量l一3份 混勻，加水重量3— 38份，攪拌均勻，再加高分子粘接劑重量1—3份。
取粉狀活性炭30克，然后分別取重量為活性炭重的1一10%硼酸，重量為活 性炭重的1一10%硫酸鉀，溶于水，然后倒入活性炭中，浸20—60分鐘，105°C烘干即得浸漬活性炭。取一定重量的浸漬活性炭，放入稱量盒中，把蓋打開立 即放入有氨水的密封容器內。活性炭吸附容器內的氨氣和水蒸氣一段時間后，
測其吸附量。然后將活性炭取出用水洗出炭中的氨，定溶100ml,測定其溶液中
總氮含量。
比較例l一3，分別取一定重量的竹活性炭、顆粒活性炭、粉狀活性炭，放
入稱量盒中，把蓋打開立即放入與實施例1中的同一密封容器內。與實施例1 作同步試驗，結果如表一。
表一. 活性炭對氣態氨的吸附和轉化為液氨 工l~~I~"活性炭名稱活性炭重量~~吸附量總氮含量/活性炭重量~~
gmg/gmg/g
實施例1浸漬活性炭0.6869689.91371. 5
比較例1竹活性炭0.6727139.70123.7
比較例2顆粒活性炭0扁3227.15122.3
比較例3粉狀活性炭0.6272235.97158.6
本發明肥料與顆粒肥料對氨的吸附
實施例2、取浸漬活性炭重量1— 12份，加硅藻土或活性白土重量1一3份 混勻，加水重量3— 38份，攪拌均勻，再加高分子粘接劑重量l一3份，攪拌 均勻。然后包裹在市售的尿素型顆粒肥料30克外面，烘干。取一定的此肥料放 入稱量盒內，打開蓋后，放置密封容器內，在此容器放入氨，測定其氨吸附量。 見表二。
對比例4一6、分別取市售國內外生產的控釋肥料和實施例2中包裹前的尿 素型顆粒肥料，同時放置實施例2密封容器內，測定其氨吸附量。見表二。表二 本發明肥料與顆粒肥料對氨的吸附
項目 肥料名稱 吸附時間h 吸附量mg/g
實施例2 本發明肥料 44 118.80
比較例4 國內控釋肥料 44 5.16
比較例5 國外控釋肥料 44 9.04
比較例6 未包裹顆粒肥料 44 0.19
本發明肥料在土壤中的試驗
實施例3、取市售的尿素型復合顆粒肥料20克，其氮、磷、鉀含量為>14%、 》4%、 >7%，總養分》25% ，將浸漬活性炭和及其組分組成的包裹材料包裹上， 烘干，得樣品，包裹量為樣品重的21%。然后施入室內土壤中，用靜態吸收法測 定揮發氨，揮發的氨采用10ml2y。的硼酸吸收，用0.0209mol/L的鹽酸滴定，計 算出總氮量。結果見表三。
比較例7、將竹活性炭代替浸漬活性炭，其包裹肥料的制備方法同實施例3， 施入同實施例3相同的室內土壤中，作平行試驗，結果見表三。
比較例8、取同實施例3相同的尿素型復合顆粒肥料20克，施入同實施例
3相同的室內土壤中，作平行試驗，結果見表三。 表三 本發明肥料在土壤中的應用比較
項目 吸收氨時間~~吸收液中氮含量~~氮揮發減少
h mg %
實施例3 92 1.53 92.61
比較例7 92 13.23 36. 12
比較例8 92 20.71 0
權利要求
1、一種吸附揮發氮素氨的肥料制備方法，其特征是在含氮的顆粒肥料外面包裹由浸漬活性炭和其組份組成的包裹材料。該方法包括以下步驟(1)、浸漬活性炭的制備取市售粉狀活性炭或廢活性炭經高溫熱再生后的再生活性炭為原料，將氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、硫酸鉀、醋酸、硼酸、檸檬酸、磷酸中任兩種試劑，分別取活性炭重量的1-10％溶于水，然后倒入活性炭中浸30-120分鐘后，烘干。(2)、浸漬活性炭和其組份組成的包裹材料制備取浸漬活性炭重量1-12份，加硅藻土或活性白土重量1-3份混勻，加水重量3-38份，攪拌均勻，再加高分子粘接劑重量1-3份。(3)、肥料制備取含氮顆粒肥料，此肥料可以自制也可取市售，將制備好的包裹材料包裹在顆粒肥料的外面。包裹量按絕干重量計，是包裹肥料重的10-35％。
2、如權利要求1所述吸附揮發氮素氨的肥料制備方法制備得到的肥料。
全文摘要
本發明公開了一種吸附揮發氮素的肥料制備方法，將氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、硫酸鉀、醋酸、硼酸、檸檬酸、磷酸中任兩種試劑浸漬粉狀活性炭，再將此浸漬炭和其組分混合，包裹于含氮的顆粒肥料外面。此肥料能將揮發的氮素氨氣轉換為土壤易吸收的NH₄⁺。基本解決了氨的揮發損失。同時具有緩釋作用，能減少肥料流失，保持土壤水分，改良土壤。
文檔編號C05G5/00GK101565338SQ200910059469
公開日2009年10月28日 申請日期2009年6月1日 優先權日2009年6月1日
發明者慕長龍, 胡劉平, 解錦華 申請人:四川省林業科學研究院