[發明專利]一種改性零價鐵增效肥料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710741214.8
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107686397A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 劉勝強
• 申請（專利權）人: 安徽優科生態農業有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04;C05F17/00
• 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，尤其涉及一種改性零價鐵增效肥料及其制備方法。

背景技術

隨著農業的現代化水平越來越高，新型有機肥料正逐漸取代普通化肥，成為農業生產中重要的肥料，有機肥具有營養齊全、改良土壤、提高肥料利用率等多種優點。但目前市售的有機肥都有著諸多缺陷，一是制備過程中容易產生大量溫室氣體，且不經控制排放到大氣中，造成空氣污染；二是無法滿足土壤污染修復的需求，單純的土壤結構改良無法實現污染土壤作物品質的提高；三是養分供應緩慢，雖比普通化肥肥效長，但難以滿足植物旺盛生長時對養分的需求；四是肥料體積大，運輸和貯存不便。

與此同時工農業快速發展和城市進程的不斷加快，從工農業及日常生活中排放出來的重金屬不斷增加，耕作土壤受重金屬污染也日益嚴重。重金屬污染物在土壤中移動性很小，不為微生物降解，通過食物鏈進入人體后，潛在危害極大。因此，目前我國耕種土壤重金屬污染問題已經嚴重威脅到我們農產品的安全生產，需要對污染土壤進行修復。將肥料與重金屬、農藥殘留污染修復材料向結合制備新型有機肥料成為農林業發展的迫切需求。

納米技術是在20世紀80年代發展起來的。近年來納米技術在環境科學領域獲得了廣泛的應用，給環境污染現象的微觀過程與機理研究注入了新的活力。納米鐵因其特殊的性能日益引起重視。納米零價鐵顆粒粒徑較小，大小為1-100nm。隨著粒子直徑的減小，表面原子數占總原子數的比例急劇增加，納米粒子的表面積和表面能也迅速增大。這使得納米鐵顆粒具備優于零價鐵的一些新性能，可有效降解多種環境污染物。然而，納米零價鐵顆粒的表面能較高，其顆粒為了更穩定的存在而易于發生團聚，形成亞微米級或者是微米級的較大顆粒，導致零價鐵比表面積和氧化還原電勢增加，從而降低污染物去除效率，失去其作為納米材料的優勢。這就限制了零價納米鐵在污染修復方面的應用。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種改性零價鐵增效肥料及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種改性零價鐵增效肥料，通過以下方法制備：

（1）取硅藻土與碳酸鈣按質量比6-8：1混勻后置于煅燒爐中，升溫至550-600℃煅燒1-2小時，隨爐冷卻至室溫后取出煅燒物放入粉碎機中進行粉碎，并過60-80目篩備用；

（2）將透輝石送入球磨機中研磨過200-220目篩，將篩下的透輝石粉末與碳酸鈣等質量混合后加水攪拌均勻，將混合均勻的混合物在100-110℃下烘干，再將其送入焙燒爐中，以20-25℃/分升溫至1000-1100℃并保持1小時以上，之后將焙燒好的產品自然冷卻至室溫，充分磨細后備用；

（3）將步驟2所得焙燒粉末與氯化鐵按質量比6：（4-5）共同投入3-4倍質量的30%乙醇溶液中，不斷攪拌10-12小時，再向混合液中加入2-2.5倍體積的0.8mol/L的硼氫化鈉溶液，在氮氣保護下繼續攪拌30-40分鐘，完成后真空抽濾，將所得固體先用水洗滌2-3次，再用無水乙醇洗滌一次，將洗凈的固體置于75-85℃環境下干燥12-16小時，磨細后得到改性透輝石-納米零價鐵復合粉料備用；

（4）將牛糞、乳酸發酵殘渣按質量比5-6：1混合投入發酵池中，補水至混合料含水量為40-55%，發酵3-4周，收集發酵濕料于40-50℃下鼓風吹干，得發酵料備用；

（5）將步驟1所得物料、步驟3所得復合粉料以及步驟4所得發酵料按質量比（13-15）：（2-4）：（35-45）混合均勻，經稱重包裝，即得本發明

所述硅藻土在使用前先粉碎為細粉，浸沒在清水中，攪拌5-10分鐘后靜置，直至無固體顆粒下沉，去除漂浮在清水表面的雜質后過濾，收集無雜質硅藻土并烘干。

所述步驟2中透輝石使用前沉浸在1mol/L硝酸溶液中，在室溫下振蕩18-24小時，以除去可溶性雜質，之后用清水洗凈，干燥后使用。

所述步驟3中在氮氣保護下攪拌速率控制在180-220轉/分。

所述步驟5中步驟1所得物料、步驟3所得復合粉料以及步驟4所得發酵料按質量比14：3：40混合。

本發明的優點是：