[发明专利]一种碳酸氢铵肥料增效剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种碳酸氢铵肥料增效剂的制备方法，属于农用化学品技术领域。

背景技术

长期以来，肥料利用率低和由其带来的环境风险一直是人们关注的焦点，化肥施用对环境的负面影响日益严重。我国是农业大国，也是世界上化肥消耗最大的国家，据统计，2010年全国化肥消耗总量达到4800万吨，而肥料利用率平均只有35％，与发达国家相比，我国的化肥利用率总体要低40％左右，自上世纪60年代以来，以提高肥料利用率为目标的各种新型肥料研发成为世界肥料领域的研究热点。纵观国内外新型肥料的发展，主要是通过有机氮化学合成、包膜等技术方法延缓养分的释放来提高肥料的利用率。其中，树脂包膜肥料是当前国内外缓释肥料产品的主要类型，但因其价格较高而难以在大田作物上推广应用，多用于花卉、草坪等非农市场；而且包膜缓释肥料产品对施用技术要求高，如果施用不当（如撒施）或在缺水条件下施用将造成更大的养分损失，包膜材料在土壤中分解慢、易残留问题也逐渐受到人们的关注。

碳酸氢铵过去一直是我国氮肥的主体，是我国特有的化肥品种，由于它可分解为NH₃、CO₂和H₂O三种气体而消失，故又称气肥，分解后不含有害的中间产物和最终分解产物，长期施用不影响土质，是最安全的氮肥品种之一。由于碳酸氢铵具有易分解的特点，碳酸氢铵如直接播撒在农田中，易被农田中水流冲走，且易被太阳光晒后分解，因此其氮素养分的利用率普遍较低。

在上世纪九十年代（冯元琦，“论新型氮肥—长效碳酸氢铵”），通过向碳酸氢铵中加入双氰胺等铵离子稳定剂，研制出一种长效碳酸氢铵产品，在应用中取得了一定效果，但这类稳定性肥料不能在豆科作物上使用，而且因铵离子稳定剂价格较高，因而在碳酸氢铵的生产与应用上没有进一步推广。

因此，研究肥料增效剂提，高作物产量和肥料养分的利用效率，协调作物高产与环境保护已迫在眉睫。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前我国氮肥主体碳酸氢铵虽使用后不会产生有害的中间产物和分解产物且对土质不会有影响，但碳酸氢铵容易分解，其氮养分含量的利用率普遍较低，导致碳酸氢铵肥料利用率低的现状，提供了一种将农田泥土经阳光暴晒后，分层刮下晒后的泥粉，随后收集得到的泥粉依次放入四氯化碳、二硫化碳中浸泡、烘干，最后将烘干物通过二氧化碳迅速冷冻，磨成粉，从而得到碳酸氢铵肥料增效剂的制备方法。该方法操作简便，在制备的过程中对于环境无任何危害，使用后不仅可以使得碳酸氢铵肥料紧紧地附着在泥土中，不易分解，减少了养分流失，促进农作物根系生长，而且高作物产量和肥料养分的利用效率，具有节肥增产的作用，适合大规模推广应用。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将农田泥水抽干后，称取10～12cm厚的农田泥土3～5kg，挑除杂质后，放在阳光下暴晒，直至农田泥土表层颜色从黑褐色变成灰白色为止，随后用刮刀将晒后的农田泥土表层粉状物质轻轻刮去，待刮除表层粉状物质后，再将刮后的泥土放在阳光下继续暴晒，重复操作，使得泥土全部层层刮落，收集刮落后的泥土，得泥粉；

（2）将上述得到的泥粉放入容器中，并向其中缓慢倒入质量浓度为35％四氯化碳，直至完全浸没泥粉为止，启动搅拌器，以120～130r/min的转速搅拌5～8min，使其充分混合均匀，随后用透明薄膜密封容器口，以3～5℃/min的速率提升温度至40～45℃，静置反应3～5h，待静置结束，将混合物倒入高速离心机中，在1000～1200r/min的转速离心处理6～10min，去液留渣，放入烘箱中，在105～110℃下烘干至恒重，得滤渣粉末，倒入反应釜中，自行冷却至室温；

（3）待上述烘干后的滤渣粉末冷却至室温后，将质量浓度为8％二硫化碳倒入其中，使得完全浸没滤渣粉末为止，随后搅拌均匀，置于超声振荡仪中，在频率为20～30KHz，功率为100～150W的条件下超声振荡反应30～35min，之后静置过夜，产生分层，取下层沉淀物，置于真空干燥机中，在100～105℃下干燥20～25min；

（4）待干燥结束，立即在反应釜底部以4～6L/min的速率通入二氧化碳，8～10min后停止通入，冷却后放入高速球磨机中，加入粒径为2～3mm的不锈钢磨球珠，在球磨转速为600～800r/min下球磨15～20min，球磨后过110～115目筛，即可得到一种碳酸氢铵肥料增效剂。