專利名稱：一種緩釋稀土的肥料添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及肥料領(lǐng)域，尤其涉及一種緩釋稀土的肥料添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
稀土農(nóng)用是近30年來取得重大發(fā)展的一門新興學(xué)科，我國稀土資源豐富，對稀土農(nóng)用、 稀土環(huán)境化學(xué)生態(tài)效應(yīng)及稀土農(nóng)用安全毒理衛(wèi)生學(xué)評價(jià)等進(jìn)行了深入研究。結(jié)果表明，稀 土不但對環(huán)境友好，無毒無害，而且具有較好的調(diào)節(jié)植物體的生長、增強(qiáng)植物體的抗旱、 抗病性及增加產(chǎn)量等作用；對土壤中稀土元素的背景值、形態(tài)、含量和分布的研究表明， 含稀土量最高的土類為石灰土，最低的為風(fēng)沙土，各土類中稀土總量與全國均值比較，石 灰土、水稻土、婁土和黑土顯著偏高；風(fēng)沙土、栗鈣土、棕漠土、棕色針葉林土、綠洲土 和灰棕漠土顯著偏低。土壤稀土元素的結(jié)合形態(tài)區(qū)分為水溶態(tài)、可交換態(tài)、松結(jié)有機(jī)態(tài)、 專性吸附態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物態(tài)、緊結(jié)有機(jī)態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，當(dāng)中只有水溶態(tài)、可 交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)是易于被植物吸收利用的。而外源稀土進(jìn)入土壤后可轉(zhuǎn)化成以上的 形態(tài)，如果增加水溶態(tài)和可交換態(tài)的含量，就能增加植物體對稀土的利用。隨著稀土在農(nóng) 業(yè)上的推廣應(yīng)用不斷增加，提高農(nóng)用稀土的利用效率顯的非常必要。
沸石是一類具有空曠骨架結(jié)構(gòu)、 一種多孔狀的堿金屬和堿土金屬硅鋁酸鹽礦物，其結(jié) 構(gòu)中存在著規(guī)則的孔道和空穴，它含有多種微量元素，是一種良好的土壤改良劑。沸石具 有蜂窩狀的空腔結(jié)構(gòu)，沸石空腔的體積占沸石晶體體積的50%以上，其表面積達(dá)300m々g以 上，因此它具有很大的表面吸附力。又由于沸石硅鋁骨架上的電荷不平衡性，因而對H20、 NH3、 S02等極性分子更具有強(qiáng)烈的吸附性能。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使沸石具有優(yōu)良的離子交換、 催化和吸附性能?；诜惺@種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，把沸石作為一種土壤調(diào)理劑、作為一種載體， 也進(jìn)行了研究。用溴化十六碳烷基三甲銨改良沸石的表面，增加它對陰離子的吸附能力， 結(jié)果對硝酸根離子和磷酸根離子的吸附能力明顯增加，同時(shí)吸附在沸石上的陰離子的釋放 速度也可通過土壤環(huán)境中離子的化學(xué)平衡得到控制，延緩陰離子向環(huán)境的釋放時(shí)間。此外， 也有研究報(bào)道，通過加入碳酸鈣作為一種控制劑，控制添加沸石粉肥料養(yǎng)分釋放。因此， 為提高稀土的利用效率，借助沸石等具有空隙結(jié)構(gòu)的多孔礦物作載體，攜帶外源稀土進(jìn)入土壤，控制外源稀土的固定，提高外源稀土的利用效率具有實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于以上的技術(shù)背景，制備一種緩釋稀土的肥料添加劑。該添加劑是在多孔 的礦物表面或孔隙內(nèi)部附著稀土鹽。
所述的多孔的礦物包括沸石、人造沸石、珍珠巖、硅藻土、斑脫土、凹凸棒、白云石 中的至少一種。
所述的稀土鹽包括礎(chǔ)酸稀土、氯化稀土、硫酸稀土、醋酸稀土和檸檬酸稀土中的至少
--種。
所述的稀土包括鑭、鈰、鐠、釹中至少一種，其他稀土雜質(zhì)總量小于1%。 所述的緩釋稀土的肥料添加劑，其特征在于所述的稀土鹽的含量按REO計(jì)占添加劑總 量的0.1 %~10 wt%。
一種所述的緩釋稀土的肥料添加劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法如下將
多孔的礦石粉碎成粒度為20-150目的顆粒，然后與稀土鹽的水溶液中混合均勻，在室溫 100'C溫度下反應(yīng)5 96小時(shí)，然后取出吸附稀土離子的多孔礦物顆粒烘干，即得到該肥 料添加劑。
所述的稀土鹽溶液為固液比為0.1 2，稀土鹽的水溶液中稀土含量REO為10-300 g*
L-1。
一種肥料，至少含有所述的添加劑，和無機(jī)復(fù)混肥、復(fù)合肥、有機(jī)肥、生物有機(jī)肥、 菌肥、磷肥、氮肥、鉀肥中的至少一種。所述的添加劑的含量占肥料總量的l 100wt%。。
本發(fā)明的目的之一是制備一種緩釋稀土的肥料添加劑。
本發(fā)明的又一目的是利用多孔礦物特殊的空隙結(jié)構(gòu)，提供一種控制稀土釋放的方法， 該方法利用多孔礦物的孔隙結(jié)構(gòu)攜帶稀土離子進(jìn)入土壤，然后利用土壤中離子的化學(xué)平衡 達(dá)到控釋的目的。
本發(fā)明的有益效果
1、本發(fā)明是利用類似沸石具有空曠骨架結(jié)構(gòu)的一種多孔狀的礦物，通過這種多孔狀的 結(jié)構(gòu)的離子交換、催化和吸附性能，達(dá)到緩釋稀土的目的。
2、 本發(fā)明提供了一種簡單易行、安全、效果突出、成本低廉和適合大規(guī)模生產(chǎn)的制備 緩釋稀土肥料添加劑的方法。
3、 本發(fā)明中其他的多孔礦物也有類似沸石的結(jié)構(gòu)，利用這些天然礦物原料合成添加劑， 其原料來源豐富、成本低廉，為充分利用沸石等具有空曠骨架結(jié)構(gòu)的礦物的工業(yè)化生產(chǎn)開 辟了一條新的技術(shù)途徑。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1:取硝酸鑭加水配置成300 g*L''(以REO計(jì))的硝酸鑭溶液。然后把10千克 天然沸石礦物粉(含65~70%沸石)粉碎成50目的顆粒，放入20升該硝酸鑭溶液(IOO'C ) 中，攪拌均勻后，反應(yīng)10小時(shí)，濾掉多余的硝酸鑭溶液，放入10(TC烘箱烘干，即得該添 加劑，稀土含量占添加劑總量的9.5。/。。
實(shí)例2:取富鑭鈰的硝酸稀土加水配置成200g'L/1 (以REO計(jì))的硝酸稀土溶液。然 后把1噸硅藻土粉碎成30目顆粒，放入配制好的2MS硝酸稀土溶液(60°C)中，反應(yīng)36 小時(shí)，濾掉多余的硝酸稀土溶液，放入IO(TC烘箱烘干，即得該添加劑，稀土含量占添加 劑總量的8.3%。
實(shí)例3:取氯化釹配制成150g'L—1 (以REO計(jì))溶液。然后把IOO千克珍珠巖粉碎成 80目的顆粒，放入配制好的100升氯化釹溶液(65。C)中，攪拌均勻保溫60小時(shí)，濾掉多 余的氯化釹溶液，放入10(TC烘箱烘干，即得該添加劑，稀土含量占添加劑總量的2.9%。
實(shí)例4:取氯化稀土 (含鑭、鈰、鐠、釹)加水配制成lOOg*!/1 (以REO計(jì))含氯化 稀土溶液。然后把100千克人造沸石礦物土粉碎成100目的顆粒，放入配置好的1000升 的氯化稀土溶液(90°C)中，反應(yīng)28小時(shí)，濾掉多余的氯化稀土溶液，放入到10(TC的烘 箱烘干，即得該添加劑，稀土含量占添加劑總量的5.6%。
實(shí)例5:取氯化鑭加水配置成200 g，L—1 (以REO計(jì))的氯化鑭溶液。然后把200千 克天然沸石礦物粉(含65~70%沸石)粉碎成120目的顆粒，同時(shí)把200千克硅藻土也粉 碎成120目的顆粒，共同放入200升該氯化鑭溶液(室溫)中，浸泡80小時(shí)，濾掉多余的 氯化鑭溶液，放入10(TC烘箱烘干，即得該添加劑，稀土含量占添加劑總量的2.1%。
實(shí)例6:取氯化稀土 (含鑭、鈰、鐠、釹)加水配制成80g'L—1 (以REO計(jì))含氯化 稀土溶液。然后把100千克天然沸石礦物粉(含65 70%沸石)粉碎成140目的顆粒，同 時(shí)把50千克斑脫土也粉碎成140目的顆粒，共同放入配置好的500升的氯化稀土溶液(室 溫)中，反應(yīng)96小時(shí)，濾掉多余的氯化稀土溶液，放入到IO(TC的烘箱烘干，即得該添加劑，稀土含量占添加劑總量的3.3%。
實(shí)例7:取硝酸稀土 (含鑭、鈰、鐠、釹)加水配制成100g*L"(以REO計(jì))含硝酸 稀土溶液。然后把6千克硅藻土粉碎成130目的顆粒，同時(shí)把8千克珍珠巖也粉碎成130 目的顆粒，共同放入50升該硝酸稀土溶液(4(TC)中，反應(yīng)40小時(shí)，濾掉多余的硝酸稀 土溶液，放入10(TC烘箱烘干，即得該添加劑，稀土含量占添加劑總量的2.8%。
實(shí)例8取硫酸鑭加水配置成20 g*L—'(以REO計(jì))的硫酸鑭溶液。然后把10千克凹 凸棒粉碎成100目的顆粒，放入50升該硫酸鑭溶液(70°C)中，反應(yīng)32小時(shí)，濾掉多余 的硫酸鑭溶液，放入10(TC烘箱烘干，即得該添加劑，稀土含量占添加劑總量的0.7%。
實(shí)例9:取醋酸稀土 (含鑭、鈰、鐠、釹)加水配制成30g'L—'(以REO計(jì))含醋酸 稀土溶液。然后把IO千克白云石粉碎成120目的顆粒，同時(shí)把5千克斑脫土也粉碎成120 目的顆粒，共同放入配置好的50升的醋酸稀土溶液(50°C)中，反應(yīng)26小時(shí)，濾掉多余 的醋酸稀土溶液，放入到10(TC的烘箱烘千，即得該添加劑，稀土含量占添加劑總量的1.2%。
實(shí)例10:取檸檬酸釹配制成50g'L—1 (以REO計(jì))溶液。然后把6千克珍珠巖粉碎成 IOO目的顆粒，放入配制好的50升檸檬酸釹溶液(70°C)中，攪拌均勻后，反應(yīng)30小時(shí)， 濾掉多余的檸檬酸釹溶液，放入IO(TC烘箱烘干，即得該添加劑，稀土含量占添加劑總量 的1.5%。
實(shí)例11:取100千克復(fù)合肥(15%N， 15%P205， 15%K20)，加入1千克該添加劑混 合均勻，然后造粒即可。
實(shí)例12:取100千克有機(jī)肥，加入IO千克該添加劑混合均勻即可。 實(shí)例13:取1000千克尿素，加入1千克該添加劑混合均勻即可。 實(shí)例14:取100千克磷肥，加入2.5千克該添加劑混合均勻即可。 實(shí)例15:取1000千克碳酸氫銨，加入5千克該添加劑混合均勻即可。
以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明 技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種緩釋稀土的肥料添加劑，其特征在于所述添加劑至少含有多孔的礦物及在礦物表面或孔隙內(nèi)部附著的稀土鹽。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩釋稀土的肥料添加劑，其特征在于所述的多孔的礦物包括沸 石、人造沸石、珍珠巖、硅藻土、斑脫土、凹凸棒、白云石中的至少一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩釋稀土的肥料添加劑，其特征在于所述的稀土鹽包括硝酸稀 土、氯化稀土、硫酸稀土、醋酸稀土和檸檬酸稀土中的至少一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩釋稀土的肥料添加劑，其特征在于所述的稀土包括鑭、鈰、鐠、 釹中至少一種，其他稀土雜質(zhì)總量小于1%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩釋稀土的肥料添加劑，其特征在于所述的稀土鹽的含量按REO 計(jì)占添加劑總量的0.1 %~10 wt %。
6、 一種權(quán)利要求1所述的緩釋稀土的肥料添加劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法 如下將多孔的礦石粉碎成粒度為20 150目的顆粒，然后與稀土鹽的水溶液中混合均 勻，在室溫 100。C溫度下反應(yīng)5 96小時(shí)，然后取出吸附稀土離子的多孔礦物顆粒烘干， 即得到該肥料添加劑。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的稀土鹽水溶液，其特征在于，固液比為0.1 2，稀土鹽的水溶液 中稀土含量REO為10 300 g'L—1 。
8、 一種肥料，其特征在于，至少含有權(quán)利要求l所述的添加劑，和無機(jī)復(fù)混肥、復(fù)合肥、 有機(jī)肥、生物有機(jī)肥、菌肥、磷肥、氮肥、鉀肥中的至少一種。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的肥料，其特征在于，所述的添加劑的含量占肥料總量的l~100wt
全文摘要
本發(fā)明公開了一種緩釋稀土的肥料添加劑及其制備方法。該添加劑至少含有多孔的礦物及在礦物表面或孔隙內(nèi)部附著的稀土鹽，其中多孔礦物包括沸石、珍珠巖、硅藻土、斑脫土、凹凸棒、白云石中至少一種，稀土鹽包括硝酸稀土、氯化稀土、硫酸稀土、醋酸稀土和檸檬酸稀土中至少一種，稀土包括鑭、鈰、鐠、釹中至少一種。該添加劑的制備方法是將多孔的礦石粉碎成粒度為20～150目的顆粒，然后放入稀土鹽的水溶液中攪拌均勻，在室溫～100℃溫度下反應(yīng)5～96小時(shí)，然后取出吸附稀土離子的多孔礦物顆粒烘干，即制得緩釋稀土的肥料添加劑。本發(fā)明簡單易行、安全、效果突出、成本低廉，且適合大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明還公開了一種含有上述添加劑的肥料。
文檔編號C05D9/00GK101172891SQ20071017622
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者伍艷平, 劉向生, 赫 張, 軍 楊, 王甲辰, 趙鳳紅 申請人:北京有色金屬研究總院;有研稀土新材料股份有限公司