[发明专利]一种人工腐殖酸尿素缓释肥料的制备方法

说明书

一种人工腐殖酸尿素缓释肥料的制备方法，它涉及一种缓释肥料的制备方法。本发明的目的是要解决现有腐殖酸尿素肥料制备方法成本较高、产品质量不稳定，重金属超标以及氮肥在农业中的大量流失对土壤和环境造成影响的问题。方法：一、制备含有人工腐殖质的固液混合产物；二、制备人工腐殖酸粉末；三、将人工腐殖酸粉末与尿素溶液混合，再反应，冷冻干燥，得到人工腐殖酸尿素缓释肥料。本发明利用农业固废生物质制备腐殖酸与尿素反应合成人工腐殖酸尿素缓释肥料，提高了人工腐殖酸尿素中的氮含量，进而提高了尿素肥料的长效缓释效果，同时也可以减少尿素肥料中的重金属和杂质含量，提高使用效果。本发明可获得一种人工腐殖酸尿素缓释肥料。

技术领域

本发明涉及一种缓释肥料的制备方法。

背景技术

人工腐植酸尿素肥料的合成技术对于工农业有机废弃物的资源化利用，有着重要的作用。应用人工腐植酸技术及其相应的创新肥料加工工艺，可生产集绿色、高能、高效于一体的肥料产品，能有力促进绿色环保肥料产业的发展，适应我国现代农业和环保事业的需要。由于腐殖酸尿素能延长尿素中的氮元素在土壤中的保留时间，延长肥效，起到缓释的作用，因此在长效缓释尿素中得到广泛应用。现有的腐殖酸长效缓释尿素均通过矿物源(褐煤，风化褐煤，污水污泥等矿物质)经过活化处理得到矿物源腐殖酸(一般腐殖酸含量在40-50％)，再经过和尿素进行络合反应造粒或喷涂包裹生产。目前研究中常通过机械混合法、溶剂法和熔融工艺等方法制备腐植酸尿素肥料，其中，熔融工艺是反应物在接触最为完全的基础上，更便于生产操作的。一般通过腐殖酸包裹法和简单的掺混造粒法生产，严格的说是不属于腐殖酸-尿素的定义，因为这种工艺生产的腐殖酸和尿素基本没发生化学的络合反应、酸碱中和反应、羰基亲核加成反应和自由基反应。只是物理方法实现了腐殖酸和尿素的包裹和涂层的作用，主要有以下原因：矿物源腐殖酸与尿素络合反应生成矿物源腐殖酸尿素，其水溶性较低；由于矿物质腐殖酸原料来源和生产加工工艺的不同，矿物源腐殖酸中的成分含量有很大差别，不单单是只有腐殖酸一种成分，还有可能含有黄腐酸和其它的重金属成分。以矿物源(褐煤、风化褐煤，污水污泥等矿物质)为原料，经过碱等物质进行活化处理的腐殖酸中重金属铅、汞、铜等含量往往是超标的，这个作为肥料长期使用，对土壤重金属积累和农作物重金属含量超标都是有严重影响的，很难生产出高质量的农产品。然而，目前尚无技术和方法去除或消除矿物源腐殖酸中的重金属成分。从农业固废生物质中提取腐殖酸，更好的实现农业固废资源再利用，并且对植物的生长调节起到重要作用。过量和不当施用氮肥会对农业土壤造成一系列问题，如氮利用效率低、环境污染、和人类健康风险。尿素作为一种氮源在许多作物生产系统中被广泛使用，因为它的氮含量高。然而，尿素在土壤植物系统中的氮回收率很少超过施氮的50％。低氮素利用率的主要原因是淋滤、反硝化和挥发作用。因此，需要制备一种高效、绿色、缓释、无污染的尿素肥料，来缓解农业和环境方面的需求。

发明内容

本发明的目的是要解决现有腐殖酸尿素肥料制备方法成本较高、产品质量不稳定，重金属超标以及氮肥在农业中的大量流失对土壤和环境造成影响的问题，而提供一种人工腐殖酸尿素缓释肥料的制备方法。

一种人工腐殖酸尿素缓释肥料的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、将生物质粉、活性助剂和水混合后放入反应釜中，控制反应釜升温程序，生物质粉在高温高压条件下进行水热腐殖化反应，再冷却至室温，得到含有人工腐殖质的固液混合产物；

二、将含有人工腐殖质的固液混合产物进行抽滤，去除固体，得到人工腐殖质液体；将人工腐殖质液体的pH值调节至1，再静置，得到固体物质；以去离子水为清洗剂，对固体物质进行多次离心清洗至中性，再真空干燥，得到人工腐殖酸固体，再粉碎，得到人工腐殖酸粉末；

三、①、将尿素与水混合，再放入烘箱中热解，得到尿素溶液；

②、将人工腐殖酸粉末与尿素溶液混合，再放入烘箱中反应，冷却至室温，得到人工腐殖酸尿素固体的前驱体；

③、将人工腐殖酸尿素固体的前驱体进行冷冻干燥，再粉碎，得到人工腐殖酸尿素缓释肥料。