專利名稱：一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料及其制備方法
一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化工領域，具體地說，是一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料及其制備方法。
背景技術：
磷酸鹽緩釋肥料最突出的特點就是長效緩釋，現(xiàn)在市場上銷售的化肥都稱為速效肥料，肥效最長也只有幾個月，在果園和田地中施用的這種肥料在降雨和灌水的過程中，相當大部分進入地下水、河流及湖泊中，發(fā)生所謂的溶脫或流失，不僅造成浪費，而且污染水資源，引起富營養(yǎng)化，NOx氣體的產(chǎn)生又增加了地球的溫室氣體。緩釋肥料是將植物所需要的氮、磷、鉀及微量元素以適當比例熔入玻璃中，玻璃可制成粉體、顆粒狀、球狀，為保持水分可制成纖維狀、中空纖維狀和管狀，施于土壤后，由于玻璃的溶解速度慢，持續(xù)時間長，所以緩釋肥料能長期為植物提供所需要的某些微量營養(yǎng)元素。玻璃的組成可因土壤的成分不同及植物的需要進行調(diào)整，因而可促進作物生長發(fā)育，增加作物產(chǎn)量，肥效長，不易流失， 而且微量元素緩釋肥料的主要原料價格低廉，來源豐富，生產(chǎn)工藝簡單，一般玻璃廠都可生產(chǎn)，因此它是一種理想的緩釋長效肥料。目前，我國對緩釋肥料的研究和報道還較少，緩釋肥料的定型生產(chǎn)及應用基本上處于空白。美國目前大力發(fā)展液體微肥、復合微肥、有機絡合物和螯合物微肥。日本生產(chǎn)的微肥除常用無機鹽品種外，主要是熔融微量元素肥料和燒結(jié)微量元素肥料及其復合肥料， 所以日本關于緩釋肥料方面的研究較多。從目前國內(nèi)外的報道來看，今后微肥將會更多地向以下幾種類型發(fā)展(1)緩釋肥料；(2)復合肥料；(3)有機絡合物、螯合物肥料；(4)速效液體肥料；(5)生物復合肥料。 玻璃肥料既屬緩釋肥料，又屬復合肥料，所以具有更多的優(yōu)點。玻璃肥料作為一種緩釋肥料將受到重視。緩釋肥料的優(yōu)點在于溶解速度慢，，效柔和，施用能避免燒傷作物或損害籽苗；增加植物的吸收率，減少肥料的流失，減少對水質(zhì)的污染等，肥效期長，它能在作物的整個生長期甚至長達幾年內(nèi)緩慢地釋放營養(yǎng)素；減少施肥次數(shù)，降低施肥成本，穩(wěn)定性好，不易潮解，便于儲存。玻璃肥料是一種不僅含有常量元素，而且還含有幾種微量元素的緩釋肥料，所以具有更多的優(yōu)點和更廣闊的發(fā)展前景。玻璃肥料作為復合肥料將得到進一步開發(fā)。 由于高產(chǎn)栽培技術的發(fā)展，土壤作物營養(yǎng)平衡體系中的問題較多，潛在缺乏和幾種元素重疊缺乏的現(xiàn)象增多，因此，各國近年來已開始進行綜合診斷技術的研究，微肥也更多地向復合肥料發(fā)展方向。玻璃肥料的化學組成很復雜，一般含幾十種化學元素，除氮、磷、鉀這些常量元素外，還有些微量元素是任何作物在完成由種子萌發(fā)到果實成熟的整個周期中不可缺少的，主要有鎂、錳、鐵、鋅、硼、銅、鉬等，這些元素都可以作為玻璃的成分而熔入玻璃中，從而制成含有幾種微量元素的復合肥料。另外，補充成分SeO和I可防止人畜的缺乏癥，是可食植物必須的補充成分。以磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃或硅酸鹽玻璃為基質(zhì)玻璃，通過添加植物所需要的各種不同微量元素就可以制得各種組成不同的玻璃肥料，形成二元系統(tǒng)、三元系統(tǒng)、以至多元系統(tǒng)的磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、硅酸鹽玻璃肥料的系列。農(nóng)業(yè)上可根據(jù)不同土質(zhì)和植物的需要，選擇不同組成的玻璃肥料。因此，玻璃肥料作為理想的復合肥料將得到進一步發(fā)展。緩釋肥料今后的發(fā)展方向為(1)根據(jù)各地土壤中微量元素含量分析情況，生產(chǎn)不同品種的緩釋肥料，研究和生產(chǎn)緩釋肥料的部門必須根據(jù)不同地區(qū)土壤中微量元素分析資料，對癥下藥，配制不同品種、不同含量的微量元素緩釋肥料，即對不同土壤使用不同的緩釋肥料，先期要作指導性的推廣，才能使緩釋肥料的效果恰當發(fā)揮；( 大力發(fā)展緩釋肥料纖維。由于緩釋肥料纖維在無土栽培、水栽植物、觀賞花卉等培養(yǎng)基方面具有特色，不僅保水，植物根系能附著在纖維上生長，這是其他肥料無法做到的；C3)發(fā)展多功能新品種緩釋肥料，如復合緩釋肥料(含微量元素和稀土元素)、含氮緩釋肥料、防霉除臭緩釋肥料等， 以滿足不同的需求，特別是可適應會堂、賓館、家居等室內(nèi)觀賞植物的生長，既美化環(huán)境，又不污染環(huán)境。日本石冢硝子在特公平8-22761專利中提出一種基礎組成類似，但含有CuO或 Ag2O,溶解速度為(0.001 0. l)mg/5Cm2.h(2(rC，水)且同時提供營養(yǎng)和殺菌的玻璃，其目的是為了消除觀賞植物栽培土中所產(chǎn)生的藻類、霉菌以及防止其它微生物損傷植物和放
出惡臭。日本旭硝子公司在特公平6-36697專利中揭示了一種適用于水栽培營養(yǎng)液使用的磷酸鹽緩釋玻璃肥料。通常溫室內(nèi)水栽培和無土栽培可實現(xiàn)人為的控制營養(yǎng)條件，此方法通過組成設計將溶解速度控制在2 300mg/cm2 · d范圍內(nèi)，其釋放量可滿足要求，直接投放水中成為營養(yǎng)液，不需復雜的配制過程，更換也方便。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有緩釋肥料的不足，提供一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料及其制備方法，具有用量少、肥效高、肥效長、不易流失的特點。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，原料按摩爾百分比組成為，P2O5為30 60%，K2O 為 15 40%，CaO 為 1 15%，MgO 為 1 10%，F(xiàn)ii2O3 為 1 10% ,MnO2S 1 10%, CuO 為 1 10%，IO3 為 0. 1 10%，Sm2O3 為 0. 1 10%，Lei2O3 為 0. 1 10% ；所述的P2O5優(yōu)選為35 55%，最佳為47% ；所述的K2O優(yōu)選為20 30%，最佳為；所述的CaO優(yōu)選為3 10%，最佳為6% ；所述的MgO優(yōu)選為2 7%，最佳為5% ；所述的!^e2O3優(yōu)選為2 7%，最佳為5% ；所述的MnA優(yōu)選為1 5%，最佳為4% ；所述的CuO優(yōu)選為1 5%，最佳為4% ；所述的^O3優(yōu)選為0.5 3%，最佳為；所述的Sm2O3優(yōu)選為0. 5 3%，最佳為1 % ；
所述的Lei2O3優(yōu)選為0. 5 3%，最佳為10Z0 ；所述的P2O5、K2O的總和為50% 80% ；所述的IO3、Sm2O3、La2O3 的總和為 2 % 7 %。
本發(fā)明的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料原料來源豐富，大部分可以選取礦石或礦渣為原料。各組分的含量范圍被限定在上述范圍內(nèi)的理由如下陳述。P2O5的含量如果小于30mol %，則不能夠生成偏磷酸鹽而形成良好的玻璃態(tài)，不能夠獲得穩(wěn)定的玻璃。如果超過60mOl%，則由于玻璃態(tài)的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，放置在空氣中過于容易潮解而不適宜于做緩釋肥料，K2O是本發(fā)明的必備成分，也是植物生長所必須的，K2O的含量如果小于15mol%，則其含量太小，對植物的生長產(chǎn)生的有利效果不足，不能很好的起到增進其生長的目的，如果超過40mol %，在熔制的過程中揮發(fā)大量的增加，從而增加成本，同時生成的緩釋肥料溶解過快，不能起到適當和緩釋效果；本發(fā)明起到殺菌效果的主要組分是F%03、MnO2和CuO，三者適當?shù)呐浔饶軌蚱鸬阶罴训臍⒕Ч?amp;03、Sm2O3和Lei2O3為稀土元素，增加植物生長的必要補充元素，促進植物的光和作用，同時起到抑制細菌生長的效果ο—種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料的制備方法，包括以下步驟(1)按照各組分的摩爾百分比稱取各原料；(2)將所稱取的原料充分混合；(3)將混合后的混合料放入坩堝中，然后放入爐溫為900°C 1200°C的電爐中，保溫 50 IOOmin ；(4)將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中；(5)將片狀或者顆粒狀玻璃一起放入球磨機球磨；(6)將球磨后的玻璃粉過篩、檢測、包裝。本發(fā)明的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料及其制備方法的積極效果是(1)本發(fā)明可以通過調(diào)整玻璃的化學組成和顆粒尺寸控制肥料化學元素的溶出速率，為農(nóng)作物供應生長所必須的化學元素；(2)本發(fā)明的生產(chǎn)緩釋肥料的技術比較簡單，設備的投資和生產(chǎn)成本都較低，并且可以利用天然原料或工業(yè)廢料作為生產(chǎn)原料；(3)本發(fā)明的緩釋肥料可以是全效肥料，使其含有農(nóng)作物生長所需的全部肥料化學元素，并且可以調(diào)整各種化學元素之間的比例，使其符合各種農(nóng)作物的需要；(4)本發(fā)明的緩釋肥料的溶出速率較慢，可以避免土壤的土質(zhì)下降和污染地下水；(5)本發(fā)明用量少、肥效高、肥效長、不易流失；(6)本發(fā)明肥料施用、保管、運輸方便，不易結(jié)塊、不易變質(zhì)。本發(fā)明的無鉛磷酸鹽封接玻璃粉是在大量實驗的基礎上，以理論為依據(jù)創(chuàng)造的一種新型磷酸鹽玻璃，測試結(jié)果表明，不僅具有適宜且易于調(diào)整的熱膨脹系數(shù)，較低的軟化溫度，還具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性，特別適用于大功率管用封接玻璃粉，特別在無鉛化和低成本方面具有很強的競爭力。
具體實施方式以下提供本發(fā)明一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料及其制備方法的具體實施方式
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將熔制后的玻璃粉碎成平均粒徑為5mm顆粒，稱取IKg玻璃料加入It蒸餾水中， 測試其在蒸餾水中的溶解速度。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解， 在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1—、原料組成按摩爾百分比為P2O5 為 47%, K2O 為 26%, CaO 為 6%,MgO 為 5%, Fe2O3 為 5%,MnO2 為 4%, CuO 為 4%, Y2O3 % 1%, Sm2O3 % 1%, La2O3 為 1 %。二、制備方法(1)按照各組分的摩爾百分比稱取各原料；(2)將所稱取的原料充分混合；(3)將混合后的混合料放入坩堝中，然后放入爐溫為1000°C的電爐中，保溫 60min ；(4)將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中；(5)將片狀或者顆粒狀玻璃一起放入球磨機球磨；(6)將球磨后的玻璃粉過篩、檢測、包裝。三、測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，其特征在于，原料按摩爾百分比組成為，P2O5 為 30 60%，K20 為 15 40%，Ca0 為 1 15%，Mg0 為 1 10%，狗203 為 1 10%，Mn& 為 1 10 %，CuO 為 1 10 %，Y2O3 為 0. 1 10 %，Sm2O3 為 0. 1 10 %，La2O3 為 0. 1 10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，其特征在于，所述的 P2O5為35 55%，所述的K2O為20 30%，所述的CaO為3 10%，所述的MgO為2 7%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，其特征在于，所述的 P2O5為47 %，所述的K2O為沈％，所述的CaO為6 %，所述的MgO為5 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，其特征在于，所述的 !^e2O3為2 7%，所述的胞02為1 5%，所述的CuO為1 5%，所述的^O3為0. 5 3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，其特征在于，所述的 Fe2O3為5 %，所述的MnA為4%，所述的CuO為4%，所述的^O3為1 %。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，其特征在于，所述的 Sm2O3 為 0. 5 3%，所述的 La2O3 為 0. 5 3%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，其特征在于，所述的 Sm2O3 % 1%,所述的 La2O3 為 1 %。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，其特征在于，所述的 Ρ205、Κ20的總和為50% 80%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料，其特征在于，所述的 Y2O3、Sm2O3、La2O3 的總和為 2% 7%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料的制備方法，其特征在于，具體步驟為(1)按照各組分的摩爾百分比稱取各原料；(2)將所稱取的原料充分混合；(3)將混合后的混合料放入坩堝中，然后放入爐溫為900°C 1200°C的電爐中，保溫 50 IOOmin ；(4)將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中；(5)將片狀或者顆粒狀玻璃一起放入球磨機球磨；(6)將球磨后的玻璃粉過篩、檢測、包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有殺菌效果的磷酸鹽緩釋肥料及其制備方法，原料按摩爾百分比組成為，P2O5為30～60％，K2O為15～40％，CaO為1～15％，MgO為1～10％，F(xiàn)e2O3為1～10％，MnO2為1～10％，CuO為1～10％，Y2O3為0.1～10％，Sm2O3為0.1～10％，La2O3為0.1～10％；所述的P2O5、K2O的總和為50％～80％；所述的Y2O3、Sm2O3、La2O3的總和為2％～7％；制備方法包括稱量、混合、熔制、澆鑄、球磨、包裝；本發(fā)明的特點用量少、肥效高、肥效長、不易流失，肥料施用、保管、運輸方便，不易結(jié)塊、不易變質(zhì)，可通過控制玻璃肥料的溶解速率和顆粒度來達到要求的釋放量。
文檔編號C05F3/00GK102190510SQ20101012255
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者劉志剛, 李輝, 鄭慶云 申請人:鄭慶云