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      一種螯合鉀加鋅肥料增效劑的制備方法與流程

      文檔序號:12089791閱讀:2619來源:國知局

      本發(fā)明屬于肥料助劑技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,本發(fā)明涉及一種螯合鉀加鋅肥料增效劑及其制備方法,還涉及該螯合鉀加鋅肥料增效劑的用途。



      背景技術(shù):

      在我國化肥利用普遍較低,其中氮肥的利用率僅為35%左右。長期以來,肥料科技者對提高肥料利用率的方法做了大量研究,并取得了一定效果,其主要集中于脲酶抑制劑和硝化抑制劑等緩釋效果。近年來也出現(xiàn)了添加天然物質(zhì)或改性天然物質(zhì)增效劑的方法,以提高肥料的利用率。而對于添加螯合態(tài)中微量元素增效劑的研究較少。研究表明,螯合態(tài)的中微量元素可以在植物韌皮部快速的移動,加快作物對營養(yǎng)元素的吸收,對作物的根系生長及光合作用有著促進作用,進而提高作物對肥料的吸收能力。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      鑒于上的不足之處,本發(fā)明的目的在于提供一種能有效提高肥料的利用率,利用鉀、鋅元素對植物光合作用及生長素合成的促進作用,可增加作物產(chǎn)量,提高作物品質(zhì),可簡化農(nóng)業(yè)耕種,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的一種螯合鉀加鋅肥料增效劑及其制備方法。

      本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實施的:

      一種螯合鉀加鋅肥料增效劑的制備方法包括以下步驟:

      (1)將100~150份糖類物質(zhì),用無機酸溶液調(diào)節(jié)pH至2~6,在催化劑條件下進行反應(yīng)6~8小時,再經(jīng)過催化加氫反應(yīng)得到一種混合液,然后將混合液進行濃縮結(jié)晶、干燥得到螯合劑A;

      (2)把10~12份螯合劑A、10~15份水、70~79份鋅鹽混合,在70℃~80℃條件下反應(yīng)8~10小時,再加入1~3份助劑,在50℃~60℃條件下反應(yīng)3~5小時,得到螯合鋅B;

      (3)把10~15份有機酸、30~35份水、50~60份鉀鹽混合,在70℃~80℃條件下反應(yīng)6~8小時,得到螯合鉀C;

      (4)最后,把螯合鋅B溶液和螯合鉀C溶液,按體積比1:0.2~0.5混合,即制得螯合鉀加鋅肥料增效劑。

      所述糖類物質(zhì)選自葡萄糖、果糖、半乳糖、麥芽糖、蔗糖中的一種或多種。

      所述無機酸溶液選自硝酸、硫酸、鹽酸或磷酸溶液,其質(zhì)量濃度為2%-10%。

      所述催化加氫反應(yīng)為:向催化加氫反應(yīng)裝置內(nèi)充入氫氣直至壓強為7~9Mpa,在溫度為110℃~130℃條件下反應(yīng)時間為1~2小時。

      所述濃縮結(jié)晶和干燥是采用真空冷凝法,其中,真空度為0.2-0.55Mpa,溫度控制在40-50℃,混合液剛好出現(xiàn)結(jié)晶,停止加熱,取出在60℃烘箱里干燥。

      所述鋅鹽選自硝酸鋅、硫酸鋅、氯化鋅、醋酸鋅。

      所述助劑選自乙二胺四乙酸(EDTA)、聚磷酸、聚谷氨酸、三聚磷酸鈉、檸檬酸。

      所述有機酸選自氨基三乙酸、檸檬酸、酒石酸、富馬酸、聚谷氨酸。

      所述鉀鹽選自硝酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀、磷酸鉀、碳酸氫鉀。

      本發(fā)明的螯合鉀加鋅肥料增效劑,其作為肥料增效劑用于新型尿素、復(fù)合肥、中微量元素肥的生產(chǎn)中,其添加量為每1噸所述肥料添加4~20公斤所述螯合鉀加鋅肥料增效劑。

      本發(fā)明中的催化劑優(yōu)選鉬酸鹽。

      本發(fā)明中的螯合鉀加鋅肥料增效劑其形態(tài)為一種澄清透明狀液體。

      本發(fā)明首先將糖類物質(zhì)通過酸浸、催化加氫,制得一種螯合劑,再加入植物生長必須的鉀、鋅元素,經(jīng)過長時間螯合,得到螯合鉀加鋅肥料增效劑。本發(fā)明工藝簡單,產(chǎn)品用途廣泛,可用于添加多種肥料。

      本發(fā)明的螯合鉀加鋅肥料增效劑可有效的提高肥料的利用率,利用鉀、鋅元素對植物光合作用及生長素合成的促進作用,可增加作物產(chǎn)量,提高作物品質(zhì)。可簡化農(nóng)業(yè)耕種,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。具有在肥料中添加方便,實用性強,應(yīng)用前景廣等優(yōu)點。

      具體實施方式

      實施例1:一種螯合鉀加鋅肥料增效劑的制備

      制備步驟如下:

      (1)將150份葡萄糖,用質(zhì)量濃度為2%的硝酸溶液調(diào)節(jié)pH至3.5,加入鉬酸鹽作為催化劑在反應(yīng)槽中攪拌反應(yīng)8小時,再進入催化加氫罐中進行加氫反應(yīng),具體為:向催化加氫罐內(nèi)充入氫氣直至壓強為7~9Mpa,在溫度為110℃~130℃條件下反應(yīng)時間為1~2小時,得混合液,然后將混合液進行采用真空冷凝法,其中,真空度為0.2-0.55Mpa,溫度控制在40-50℃,混合液剛好出現(xiàn)結(jié)晶,停止加熱,取出在60℃烘箱里干燥,得螯合劑;

      (2)將56份上述螯合劑、60份水、316份硝酸鋅混合,在80℃條件下在反應(yīng)8小時,再加入8份聚磷酸,在60℃條件下反應(yīng)5小時,得到一種螯合鋅溶液,封裝備用。

      (3)把36份檸檬酸、105份水、159份硝酸鉀混合,在70℃條件下反應(yīng)6小時,得到一種螯合鉀溶液,封裝備用。

      (4)最后,將上述所得的螯合鋅與螯合鉀溶液按10:3的比列混合均勻,得到所述的螯合鉀加鋅肥料添加劑。其分析數(shù)據(jù)如表1所示。

      表1實施例1所得螯合鉀加鋅肥料添加劑分析數(shù)據(jù)。

      實施例2:一種螯合鉀加鋅肥料增效劑的制備

      制備步驟如下:

      (1)將150份葡萄糖,用質(zhì)量濃度為2%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至3,加入鉬酸鹽作為催化劑在反應(yīng)槽中攪拌反應(yīng)8小時,再進入催化加氫罐中進行加氫反應(yīng),具體為:向催化加氫罐內(nèi)充入氫氣直至壓強為7~9Mpa,在溫度為110℃~130℃條件下反應(yīng)時間為1~2小時,得混合液,然后將混合液進行采用真空冷凝法,其中,真空度為0.2-0.55Mpa,溫度控制在40-50℃,混合液剛好出現(xiàn)結(jié)晶,停止加熱,取出在60℃烘箱里干燥,得螯合劑;

      (2)將40份上述螯合劑、60份水、300份硫酸鋅混合,在80℃條件下在反應(yīng)8小時,再加入20份檸檬酸,在60℃條件下反應(yīng)5小時,得到一種螯合鋅溶液,封裝備用。

      (3)把36份檸檬酸、105份水、159份硝酸鉀混合,在70℃條件下反應(yīng)6小時,得到一種螯合鉀溶液,封裝備用。

      (4)最后,將上述所得的螯合鋅與螯合鉀溶液按10:5的比列混合均勻,得到所述的螯合鉀加鋅肥料添加劑。其分析數(shù)據(jù)如表1所示。

      表2實施例2所得螯合鉀加鋅肥料添加劑分析數(shù)據(jù)。

      實施例3:一種螯合鉀加鋅肥料增效劑添加尿素

      制備步驟如下:

      A、將400Kg實施例1中得到的螯合鉀加鋅肥料增效劑,在常規(guī)尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間,用計量泵打入到100噸熔融尿素中,得到一種螯合鉀加鋅增效尿素熔融液。

      B、步驟A中得到的螯合鉀加鋅增效尿素熔融液通過尿液提升泵進到塔頂反應(yīng)槽,之后通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出,在下落過程中自然冷卻,得到一種螯合鉀加鋅增效尿素。

      【肥效實驗】

      試驗例1 水稻田間實驗

      實驗在四川瀘州市護國鎮(zhèn)進行,供試水稻為岡優(yōu)881。實驗共3個處理,每處理3次重復(fù),共計9個小區(qū)。小區(qū)設(shè)置長15尺,寬12尺,面積0.03畝,小區(qū)四周扎雙埂,栽秧規(guī)格5×8寸,每小區(qū)栽450株。施肥方式如下:

      CK:施用磷酸二胺15Kg/畝、氯化鉀10Kg/畝作為底肥,不施用尿素。

      U:先施用普通尿素15Kg/畝、磷酸二胺15Kg/畝、氯化鉀10Kg/畝作為底肥,插秧10天后追施普通尿素10Kg/畝,插秧40天后追施普通尿素5Kg/畝。

      A:先施用實施例3中的螯合鉀加鋅增效尿素15Kg/畝、磷酸二胺15Kg/畝、氯化鉀10Kg/畝作為底肥,插秧10天后追施施例3中的螯合鉀加鋅增效尿素10Kg/畝,插秧40天后追施施例3中的螯合鉀加鋅增效尿素5Kg/畝。

      表3水稻各具體指標(biāo)對比

      上述試驗結(jié)果表明,同時由表3可知,施用本發(fā)明制備的螯合鉀加鋅增效尿素對水稻增產(chǎn)效果明顯。比不施用尿素處理(UK)水稻畝產(chǎn)增加27.2%,比施用普通尿素(U)水稻畝產(chǎn)增加了4.7%。本發(fā)明肥料產(chǎn)品可提高了氮肥利用率3.4%,有很好的環(huán)境友好性和經(jīng)濟性。

      試驗例2 結(jié)球甘藍(lán)實驗

      試驗地位于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)、涪江河支流一階地、地勢平坦。供試土壤屬水稻土類、潴育灰潮土屬、灰棕潮砂土種,肥力水平中等、地力均一。

      設(shè)置3個處理4次重復(fù),完全隨機區(qū)組排列。小區(qū)長7.4米、寬2.7米,面積為20平方米。移栽規(guī)格為50cm×40cm,每小區(qū)栽5行,每行18窩,每區(qū)90窩,折算畝3000窩。

      CK:施用磷酸二胺15Kg/畝、氯化鉀15Kg/畝作為底肥,苗期追施硝酸鈣15公斤。不施用尿素

      U:施用磷酸二胺15Kg/畝、氯化鉀15Kg/畝、普通尿素20Kg/畝作為底肥,苗期追施硝酸鈣15公斤。

      A:施用磷酸二胺15Kg/畝、氯化鉀15Kg/畝、實施例3中螯合鉀加鋅增效尿素20Kg/畝作為底肥,苗期追施硝酸鈣15公斤。

      表4 結(jié)球甘藍(lán)施用螯合鉀加鋅肥料的生物經(jīng)濟性狀分析

      注:市場零售價格,結(jié)球甘藍(lán)1.2公斤/元,螯合鉀加鋅尿素1500元/噸,施肥人工成本20元/畝,則施用成本為82.5元/畝

      由表4可知,結(jié)球甘藍(lán)施用螯合鉀加鋅尿素,生長旺盛,商品性好,產(chǎn)量高,比未施用尿素處理畝增產(chǎn)575公斤,增產(chǎn)15.9%,比普通尿素處理畝增產(chǎn)423.3公斤,增產(chǎn)11.26%,畝新增產(chǎn)值為507.96,新增成本為82.5,新增純收入425.46,產(chǎn)投比為6.2:1。

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