[發明專利]一種多效炭氮肥的生產工藝

無效

• 申請號: 200810059207.0
• 申請日: 2008-01-08
• 公開（公告）號: CN101481282A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 鐘哲科;張建鋒;費朗根·羅伯特;李偉成
• 申請（專利權）人: 國家林業局竹子研究開發中心;中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所
• 主分類號: C05G3/08
• 分類號: C05G3/08;C05G5/00;C05C9/00;C05C3/00
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技術領域

本發明屬于一種肥料制造方法，特別涉及一種高效、持續的多功能緩釋的肥料。

背景技術

我國化學肥料的生產和消費量均居世界首位，隨著人口的進一步增長和土地資源的減少，化肥的使用量仍將持續增加，但與發達國家相比，我國的化肥利用率較低，如農田氮素的當季利用率只有30％～35％，大量的氮素流失是導致面源污染，造成巨大的能源損失和嚴重的環境破壞，因此，如何控制農田的氮素流失，是實現農業清潔生產和持續發展的重要內容。控/緩釋肥的研究近年來受到廣泛關注，它是我國未來30年肥料發展的重點領域之一。與傳統化肥比較，控/緩釋肥能從源頭上控制或減弱化肥對環境的污染，提高化肥的利用率。控/緩釋肥由于其養分釋放機制不同而可分為包膜的和非包膜的兩大類，包膜肥料是以顆粒性肥料(氮或氮磷復合肥等)為核心，表層涂覆一層或多層低水溶性或微溶性的無機物質或有機聚合物。而非包膜肥是指控釋材料與肥料其它的結合方式，控釋機理常視原料不同而存在較大的差異。包膜肥料以包膜材料不同可分為有機包膜肥料和無機包膜肥料兩種類型，有機包膜肥料是以高分子有機材料如樹脂等熔融或溶解通過流化床等設備噴涂肥料顆粒表面形成封閉型包膜，無機包膜肥料是指通過粘結劑的作用將無機包膜材料(如磷礦粉、粘土、氧化鎂等)附于肥料顆粒上。在過去幾十年中，盡管國內外已有控釋效果較好的控釋肥，但它們在農業生產方面的大規模應用還很有限，最主要的原因在于它們的成本太高。因此，尋找一種價格低廉、性能良好的控釋材料成為控釋肥研制的關鍵。

炭是木質資源在熱解后形成的固體物，它具有比表面積大和孔隙多、(物理和化學的)吸附性強等特點。炭的這些性狀可以通過一定的生產工藝在一定的范圍內得到調節。國內外的一些研究已證明，炭能在土壤中保存較長的時間，它能作為土壤水分、微生物和有機營養成分的載體，在維護土壤肥力和土壤生態功能上具有重要的意義。本項發明提出以利用竹炭獨特的物理、化學性質來改變含氮化肥(碳銨、尿素等)在土壤中的釋放環境，制備控釋、緩釋的炭氮肥，該炭氮肥將在實際應用中得到一舉多得的效果。通過炭與氮肥的復合使用，能提高氮肥的利用率，增加土壤對污染物的吸附、分解能力，達到改善環境的目的，也可增加土壤碳匯。同時，利用一些木材、竹材的加工剩余物和農作物桔桿生產炭，能有效地提高這些廢棄資源的利用效率，促進資源的綠色環保和循環利用。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種既能緩釋氮素又能改善土壤結構、肥力，提高土壤碳匯的炭氮肥生產方法。

為實現上述目的，本發明采用炭(竹炭、木炭及桔桿的廢棄物燒制的炭)的細小顆粒(過40目篩)包裹在含氮化肥上，炭、顆粒狀氮肥(尿素、碳酸氫銨)、粘結劑所占重量百分比分別為：15-40％，50-80％，2-10％。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：該炭氮肥是由內層顆粒狀氮肥(尿素或碳酸氫銨，占總重量的50-80％)和外層炭(竹炭、木炭、桔桿等廢棄物燒制的炭，占總重量的15-40％)經高分子粘結劑粘結而成。該肥料通過利用炭獨特的物理、化學性質改變含氮化肥在土壤中的釋放環境，提高氮的利用率，同時，炭能在土壤中保存較長的時間，它對增加土壤微生物活性、改善土壤物理結構、提高土壤對污染物的吸附、分解能力和碳匯等方面都具有重要作用。該產品制造工藝簡單，成本低廉，是一種環境友好的緩釋肥。

為實現上述目的，本發明采用的技術步驟是：(1)選取一定直徑的氮肥(尿素、碳酸氫銨)顆粒，放入反應裝置中，反應裝置可以是轉鼓造粒機、圓盤造粒機、攪拌機、包衣機，按一定的重量百分比向反應裝置中加入氮肥，啟動反應裝置；(2)向反應裝置中的氮肥噴灑一定量粘結劑膠體溶液，鼓入60-70℃熱風3分鐘左右，再向轉動的反應釜中加入一定量的炭，繼續運轉2-3分種后又噴入一定量的粘結劑膠體溶液，再加入炭，如此操作2-3次；(3)干燥：將包裹好的炭肥輸送到復合震動干燥機中進行干燥，干燥機進風入口的溫度為70-90℃，物料出口的溫度為40-60℃；(4)過篩為多效炭氮肥顆粒。

炭的制造：用竹、木和桔桿廢棄物等在溫度350-700℃的條件下燒制而成，并經過磨細，過40目篩。

粘結劑選用：乙烯醇、聚丙烯酸、羧甲基纖維素鈉及其衍生物和腐殖酸銨、腐殖酸鈉中一種或幾種混合，為任意配比，在使用前先把粘結劑制成膠體溶液。

本發明生產的炭氮肥具有以下優點：

(1)炭氮肥產品的氮和碳含量可以根據土壤的立地條件和對氮肥的緩釋時間要求進行調整。