[發明專利]一種高寒地區肥料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710600595.8
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107235776A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 張娟
• 申請（專利權）人: 張娟
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04;C05F17/00;C01B32/324;C01B32/348;C01G23/053
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及肥料技術領域，尤其涉及一種高寒地區肥料及其制備方法。

背景技術

我國作為農業大國，在農業生產中對肥料的使用量巨大，肥料也是影響農業生產產量的重要因素之一。我國國土面積較大，針對不同區域土壤理化性質的區別，對肥料也有相應不同的需求。其中高寒地區由于地勢海拔較高，常年氣溫地下，土質較硬且土壤溫度較低，適應種植的農產品較少，為了擴展農作物種植范圍，需要針對性的肥料配施來改善高寒地區土壤質地。

二氧化鈦作為一種具有光催化能力的半導體材料，以其高化學活性、強氧化能力，同時具有無毒和高穩定性的優點受到了廣泛的關注。將其應用于高寒地區肥料的制備中，利用其對太陽光的吸收，可以極大的緩沖土壤溫度。但是二氧化鈦在實際應用中存在兩個問題，一是二氧化鈦的禁帶較寬，只能吸收波長小于387nm的紫外光，而這部分光能僅占到達地面上太陽光能的4%，太陽能利用率很低，而人造紫外光源又具有耗電大、設備昂貴、穩定性差等缺陷，產業化前景不好，二是傳統粉末態二氧化鈦易產生顆粒團聚現象，影響光利用效率，綜合起來其應用受到極大限制。

鑒于此，本發明針對高寒地區農業種植問題，提出了高效利用二氧化鈦制備適用于高寒地區肥料的方法。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種高寒地區肥料及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高寒地區肥料，通過以下方法制備：

（1）取畜禽糞便和廢棄秸稈按質量比2：3-4投入發酵池中，加水至發酵堆最大含水量的45-48%，發酵處理3-4周，發酵完成后收集發酵料，烘干并粉碎過50-60目篩備用；

（2）將向日葵盤洗凈后烘干粉碎，放入高溫爐中，在氮氣保護下加熱至700-800℃，炭化90-120分鐘，冷卻后取出粉碎，得到向日葵盤炭化料，將炭化料與1mol/L氫氧化鈉溶液按料液比1：4-5g/mL混合后浸漬30-40分鐘，再過濾取出后用水洗凈并烘干，得到活化的炭化料；

（3）將硼酸和鈦酸四丁酯按照0.5-0.6的硼鈦摩爾比混合后加入4-5倍于其體積的無水乙醇中，待其完全溶解后加入總體積7-8%的濃鹽酸溶液和20-22%的1%聚乙二醇溶液，攪拌均勻得混合液，在不斷攪拌下向混合液中依次加入活化炭化料和尿素，經超聲處理后將所得物料烘干后放置于高溫爐中加熱至550-600℃，焙燒100-120分鐘后冷卻，用水洗凈后烘干，得到固定化摻雜改性的二氧化鈦粉末備用；

（4）將海藻酸丙二醇酯溶于20-25倍于其質量的水中，不斷攪拌下升溫至55-60℃，再向其中加入溶液重1-2%的表面活性劑，攪拌均勻后得到水解稀釋液備用；

（5）將步驟1所得物料與步驟3所得二氧化鈦粉末按質量比40-50：1送入造粒機中造粒，收集所得顆粒，再取顆粒總重0.2-0.3%的水解稀釋液霧化噴涂于其表面，將得到的成品顆粒干燥后稱量包裝，即得本發明肥料。

所述表面活性劑選自十二醇硫酸鈉、十二烷基甜菜堿、蔗糖脂肪酸酯中的至少任意一種。

所述步驟3中混合液、活化炭化料、尿素的質量比為（15-18）：（4-5）：（6-7）。

所述步驟3中超聲條件為在400-450W功率下處理12-15分鐘。

所述步驟5中經造粒后篩選粒徑在2-5mm的顆粒進行后續處理。

本發明的優點是：

本發明高寒地區肥料在使用二氧化鈦的基礎上，通過硼和氮之間的協同共摻雜，產生局部態能級，顯著加強其對可見光的吸收，減小二氧化鈦的禁帶寬度，使二氧化鈦在可見光范圍內能夠得到響應，提高太陽光的利用率；同時利用氫氧化鈉活化向日葵盤制備炭化料，令炭化料表面變成蜂巢狀結構，不僅為二氧化鈦進入到生物質炭內部提供了通道，有利于二氧化鈦的均勻負載，而且大大減輕了載體質量，實現了二氧化鈦的高效固定，解決了其易產生顆粒團聚的問題；將其使用于肥料中提高了對可見光的吸收，充分利用太陽光能，從而提高土層溫度，為農作物根系的快速生長提供了保障，同時海藻酸丙二醇酯、表面活性劑等的添加進一步松化額土壤，在土壤溫度升高解凍的基礎上增加了土壤空隙，防止土壤結塊，為擴大高寒地區農作物栽培領域，提高作物產量具有顯著的促進作用。

具體實施方式

一種高寒地區肥料，通過以下方法制備：

（1）取畜禽糞便和廢棄秸稈按質量比2：3投入發酵池中，加水至發酵堆最大含水量的45%，發酵處理3周，發酵完成后收集發酵料，烘干并粉碎過50目篩備用；