本發(fā)明涉及化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種具有土壤改良功能的蕎麥專用肥的制備方法。
背景技術(shù)：
：蕎麥又稱甜蕎、烏麥、三角麥、花蕎、蕎子，為一年生草本。中國栽培的主要普通蕎麥和韃靼蕎麥兩種，前者稱甜蕎，后者稱苦蕎。蕎麥種子含豐富淀粉，可供食用；蕎麥全草入藥，治高血壓、視網(wǎng)膜出血、肺出血。蕎麥蛋白質(zhì)含量為11.2％，每100克甜蕎米含賴氨酸630～741毫克，胱氨酸3140毫克，比所有谷類作物均高。脂肪含量2.4％，并富有亞油酸等不飽和脂肪酸，其特點(diǎn)是高度穩(wěn)定，不易氧化。淀粉含量72％左右，纖維素含量1.2％。蕎麥除含有豐富的鈣、磷和鐵之外，還含有維生素B1、維生素B2、煙草酸、檸檬酸、蘋果酸、蘆丁與維生素E。蕎麥可食用，可做面條、饸饹、涼粉、扒糕、烙餅、蒸鉸和蕎麥米飯，還可以做掛面、灌腸、麥片與各種高級糕點(diǎn)和糖果。蕎麥的市場需求較大，因而蕎麥在我國各地都廣為種植。據(jù)研究，每生產(chǎn)100kg蕎麥籽粒，需要從土壤中吸收純氮4.01～4.06kg、磷1.66～2.22kg、鉀5.21～8.18kg。目前，種植蕎麥?zhǔn)┓释ǔＳ玫氖撬傩У?，若施用量少，該肥料在能滿足蕎麥對于氮元素的需求前提下，難以滿足蕎麥對磷以及鉀元素的需求，若施用量過多，則會有氮元素在土壤中積累，不僅施肥成本較高，而且會改變土壤結(jié)構(gòu)，不利于長期發(fā)展。隨著工業(yè)和礦業(yè)的快速發(fā)展，以及污灌和污泥濫用，農(nóng)藥化肥不合理施用，化石類燃料和農(nóng)用薄膜的不完全燃燒等一系列原因，使得重金屬污染已呈日趨嚴(yán)重，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成了極大的威脅。此外，重金屬污染還將導(dǎo)致土壤退化，農(nóng)作物歉收，并且可能通過食物鏈影響人類的生命安全。因此，對重金屬污染土壤的治理和修復(fù)，任務(wù)十分緊迫。針對土壤重金屬污染的問題，經(jīng)過長期的不斷研究試驗(yàn)，目前比較可行的方案有物理、化學(xué)和生物三種修復(fù)類型。其中物理方法主要包括物理分離法、新土置換法、固化穩(wěn)定法、蒸氣抽提、空氣噴射、熱解吸以及電動力法等；化學(xué)方法主要包括溶劑萃取法、化學(xué)淋洗、氧化法、還原法以及鈍化技術(shù)等；生物修復(fù)方法可分為微生物修復(fù)、植物修復(fù)與動物修復(fù)三種，其中植物修復(fù)主要有根部過濾技術(shù)、植物提取技術(shù)、植物揮發(fā)技術(shù)和植物穩(wěn)定化技術(shù)；微生物修復(fù)主要包括原位修復(fù)投菌法、生物培養(yǎng)法以及生物通氣法和異位修復(fù)的預(yù)制床技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)、厭氧處理以及常規(guī)的堆肥法；動物修復(fù)主要是利用土壤中的某些低等動物(如蚯蚓和鼠類)吸收土壤中的重金屬，從而在一定程度上降低污染土壤中重金屬的含量。生物修復(fù)方法因具有治理成本低、不受土壤類型的限制等優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用，但現(xiàn)有生物修復(fù)技術(shù)存在著重金屬吸收種類單一和吸收量低的問題。物理修復(fù)是一種治本措施，但存在投資大，二次污染和導(dǎo)致土壤肥力降低等問題，適于小面積重度污染土壤的治理?，F(xiàn)有的化學(xué)修復(fù)是指向被污染的土壤中投入改良劑，通過對重金屬的氧化還原、拮抗、沉淀和吸附作用，從而降低重金屬對植物的有效性。傳統(tǒng)的化學(xué)固定劑有磷酸鹽、石灰、黏土礦物、粉煤灰、泥炭等。與其他修復(fù)方法相比，化學(xué)修復(fù)具有操作簡便、修復(fù)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，在修復(fù)過程中對單一重金屬污染的土壤的處理效果比較顯著。現(xiàn)有化學(xué)修復(fù)技術(shù)的缺點(diǎn)主要是：1)傳統(tǒng)的固定劑對于多種重金屬污染的土壤處理效果并不突出。2)在土壤條件改變或受到植物根系分泌液影響時(shí)，傳統(tǒng)的固定劑穩(wěn)定性不佳，容易導(dǎo)致土壤的二次污染。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種具有土壤改良功能的蕎麥專用肥的制備方法，將蕎麥專用肥的生產(chǎn)與土壤重金屬污染的修復(fù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，使得生產(chǎn)的蕎麥專用肥不僅能夠充分滿足蕎麥生產(chǎn)所需，增加蕎麥的產(chǎn)量，而且還能將土壤中的重金屬進(jìn)行固化，有效解決了土壤中重金屬污染的技術(shù)問題。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：一種具有土壤改良功能的蕎麥專用肥的制備方法，包括以下步驟：(1)粉碎：將尿素、磷酸以及氫氧化鉀以摩爾比為1.0：(1.2～1.8)：(3.2～4.4)混合均勻后進(jìn)行粉碎，獲得粒度均勻的固體顆粒粉料；(2)干法反應(yīng)：將固體顆粒粉料送入反應(yīng)釜中，采用噴灑器將反應(yīng)助劑與水噴灑到固體顆粒表面，使反應(yīng)助劑與固體顆粒料均勻混合，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中的濕度為5～10％，在常溫下反應(yīng)20～60min后，向反應(yīng)釜中添加氮源、鉀源、中微量元素化合物調(diào)整為蕎麥專用肥料初成品，反應(yīng)助劑為硫代硫酸鹽、多硫化鹽中的任意一種或兩種的混合物，反應(yīng)助劑、水與固體顆粒粉料的摩爾比為(4～8)：(0.2～0.6)：15；(3)碾壓：將蕎麥專用肥料初成品與改性蒙脫石粉以100：(20～30)的摩爾比混合均勻，然后送入碾壓設(shè)備中碾壓成型，得到蕎麥專用肥料微粉；(4)包膜：用淀粉以及改性脲醛樹脂將蕎麥專用肥微粉進(jìn)行包覆，即得。所述尿素、磷酸以及氫氧化鉀的摩爾比為1.0：1.4：4.2。所述固體顆粒粉料的粒度為50～150mm。所述氮源為尿素、脲甲醛、硝酸銨、硝酸鈉、硫酸銨、氯化銨、硝酸鉀以及硝酸鈣中的任意一種或多種混合物。所述鉀源為氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀中的任意一種或多種混合物。所述蕎麥專用肥料初成品中氮、磷、鉀的質(zhì)量百分比為4.0：(1.6～2.2)：(5.2～8.1)。所述中微量元素化合物為硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鎂以及硫酸亞鐵。所述改性蒙脫石粉的制備方法為：①粉碎：將蒙脫石用球磨機(jī)球磨成細(xì)度≤0.04mm的細(xì)粉，得蒙脫石粉；②活化：將蒙脫石粉送入超聲設(shè)備中，在超聲功率為600～1000w下處理20～40min，再送入煅燒塔中用300～600℃的高溫煅燒90～120min，冷卻后將蒙脫石粉加入無水乙醇中，在超聲功率為400～800w的條件下超聲分散處理10～18min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心2～3次，再將蒙脫石粉加入蒸餾水中，在超聲功率為300～600w的條件下超聲分散處理10～15min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心2～3次，得改性蒙脫石粉。所述改性蒙脫石粉的比表面積為90～120m2/g。所述的硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉。所述的多硫化鹽為多硫化鈉。所述蕎麥專用肥微粉的粒度為5～20um。所述步驟(4)中，先將蕎麥專用肥微粉在包膜設(shè)備中預(yù)熱至40～50℃，接著加入蕎麥專用肥微粉質(zhì)量0.5～2％的淀粉以及1～3％的改性脲醛樹脂，在包膜設(shè)備中以100～200r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動30～60min，固化成膜，完成一次包覆，按照第一次包覆的步驟進(jìn)行第二次第三次包覆，即得。本發(fā)明的有益效果在于：1.本發(fā)明采用干法工藝來制備蕎麥專用肥，通過對生產(chǎn)的工藝條件進(jìn)行控制，直接采用固體粉料混合反應(yīng)，通過調(diào)整物料濕度、粒度、酸堿度等進(jìn)行控制，在硫代硫酸鈉或多硫化鈉的催化作用下便能夠在常溫下使尿素和磷酸發(fā)生反應(yīng)生成具有化合態(tài)結(jié)構(gòu)式的中間體，這種中間離子能夠與對中量元素化合物螯合形成多元素中間離子，進(jìn)而能夠繼續(xù)與其他帶負(fù)電荷的化合物或者離子形成螯合物，提高復(fù)鹽中元素含量，進(jìn)而能夠調(diào)整該離子存在的復(fù)鹽中的養(yǎng)分含量，同時(shí)，該螯合物又能夠進(jìn)行水解而被作物，進(jìn)而能夠有效的長期為作物提供肥效。并且由于尿素和磷酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量就能使反應(yīng)順利進(jìn)行并將水分蒸發(fā)掉，因此生產(chǎn)中無液體蒸發(fā)濃縮工藝，大大縮短生產(chǎn)的時(shí)間，無需加熱，成本大大降低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。另外，由于采用干法反應(yīng)，避免了磷酸、氫氧化鉀等對設(shè)備的腐蝕。2.蒙脫石具有較強(qiáng)的陽離子交換能力和吸附能力，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，將蒙脫石經(jīng)超聲、高溫處理之后，顯著增強(qiáng)了蒙脫石層間域中的陽離子交換，蒙脫石的吸附能力和化學(xué)活性得到較大提高，蒙脫石能夠吸附重金屬膠體微粒，蒙脫石粉中的鈣離子將重金屬膠體微粒中的重金屬離子交換出來，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，改善土壤的理化性質(zhì)。超聲處理并離心分散處理蒙脫石的目的是除掉蒙脫石中的雜質(zhì)，并使蒙脫石粉的顆粒分布均勻，比表面積提高，達(dá)到90～120m2/g(現(xiàn)有蒙脫石的比表面積為80m2/g以下)，有利于提高蒙脫石粉的吸附能力和陽離子交換能力。3.將改性蒙脫石加入到蕎麥專用肥料微粉中，能夠和蕎麥專用肥料微粉中的反應(yīng)助劑產(chǎn)生協(xié)同作用，即改性蒙脫石將重金屬膠粒吸附，并將重金屬離子交換出來，提高土壤溶液中重金屬含量，利于重金屬離子與反應(yīng)助劑進(jìn)行反應(yīng)，而反應(yīng)助劑與重金屬離子發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)沉淀，從而將重金屬離子進(jìn)行固定，阻止其通過淋溶和徑流遷移，另外，硫代硫酸鈉還能將高價(jià)重金屬離子(如六價(jià)鉻離子)還原成低價(jià)態(tài)(如三價(jià)鉻離子)，從而降低其毒性和溶解性。4.本發(fā)明干法反應(yīng)中所用的反應(yīng)助劑不僅可以用作尿素和磷酸反應(yīng)時(shí)的催化劑，還能用于除去土壤中的重金屬離子，使得本發(fā)明不需要除雜，沒有任何廢液或者廢氣排出，而且生產(chǎn)所用的原料得到充分合理的利用，具有顯著的環(huán)保效益。具體實(shí)施方式為了方便本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例僅僅是對該發(fā)明的舉例說明，不是對本發(fā)明的限定，實(shí)施例中未作具體說明的步驟均是已有技術(shù)，在此不做詳細(xì)描述。實(shí)施例一一種具有土壤改良功能的蕎麥專用肥的制備方法，包括以下步驟：(1)粉碎：將尿素、磷酸以及氫氧化鉀以摩爾比為1.0：1.2：3.2加入到攪拌槽中混合均勻后，再送入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，獲得粒度均勻的固體顆粒粉料，將原料粉碎的目的是為了加快反應(yīng)的進(jìn)行，先將原料混合再進(jìn)行粉碎，可以在粉碎的過程中進(jìn)一步將原料充分混合均勻，加快后續(xù)的反應(yīng)；(2)干法反應(yīng)：將固體顆粒粉料送入反應(yīng)釜中，采用噴灑器將反應(yīng)助劑與水噴灑到固體顆粒表面，使反應(yīng)助劑與固體顆粒料均勻混合，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中的濕度為5％，在常溫下反應(yīng)20min后，向反應(yīng)釜中添加氮源、鉀源、中微量元素化合物調(diào)整為蕎麥專用肥料初成品，確保蕎麥專用肥料初成品中氮、磷、鉀的質(zhì)量百分比為4.0：1.6：5.2，反應(yīng)助劑為硫代硫酸鈉，硫代硫酸鈉、水與固體顆粒粉料的摩爾比為4：0.2：15；在反應(yīng)過程中加水的目的是使反應(yīng)進(jìn)行，干燥的物料混合之后并不發(fā)生反應(yīng)，控制反應(yīng)過程中的濕度和水分含量較低是為了在保證反應(yīng)充分進(jìn)行的前提下，避免過多水分的加入使得后續(xù)還需要烘干物料而增加生產(chǎn)成本；(3)碾壓：將蕎麥專用肥料初成品與改性蒙脫石粉以100：20的摩爾比混合均勻，然后送入碾壓設(shè)備中碾壓成型，得到蕎麥專用肥料微粉，其粒度為5um；(4)包膜：先將蕎麥專用肥微粉在包膜設(shè)備中預(yù)熱至40℃，接著加入蕎麥專用肥微粉質(zhì)量0.5％的淀粉以及1％的改性脲醛樹脂，在包膜設(shè)備中以100r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動30min，固化成膜，完成一次包覆，按照第一次包覆的步驟進(jìn)行第二次及第三次包覆，即得。分多次包覆的目的是能夠延長緩釋期，緩釋期達(dá)半年以上。所述固體顆粒粉料的粒度為50mm。所述氮源為尿素、脲甲醛、硝酸銨、硝酸鈉、硫酸銨、氯化銨、硝酸鉀以及硝酸鈣中的任意一種或多種混合物。所述鉀源為氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀中的任意一種或多種混合物。所述中微量元素化合物為硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鎂以及硫酸亞鐵。中微量元素化合物的添加量按照蕎麥營養(yǎng)需求的比例進(jìn)行添加即可。所述碾壓是將物料從碾壓設(shè)備的進(jìn)料口中投入后，首先經(jīng)過碾壓對輥碾壓，再經(jīng)過破碎錘破碎，破碎后的物料經(jīng)過分離篩進(jìn)行篩分，根據(jù)實(shí)際需要將分離篩的孔徑設(shè)置成5um。碾壓設(shè)備中設(shè)置有破碎錘和分離篩，整個(gè)碾壓過程只需要將物料從碾壓設(shè)備的進(jìn)料口投入、對分離篩的孔徑進(jìn)行調(diào)節(jié)以及打開碾壓設(shè)備的電源即可，不需要對碾壓的時(shí)間、溫度和濕度等參數(shù)控制，碾壓完后從碾壓設(shè)備的出料口收集物料。所述改性蒙脫石粉的制備方法為：①粉碎：將蒙脫石用球磨機(jī)球磨成細(xì)度≤0.04mm的細(xì)粉，得蒙脫石粉；②活化：將蒙脫石粉送入超聲設(shè)備中，在超聲功率為600w下處理20min，再送入煅燒塔中用300℃的高溫煅燒90min，冷卻后將蒙脫石粉加入無水乙醇中，在超聲功率為400w的條件下超聲分散處理10min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心2次，隨后將蒙脫石粉再加入蒸餾水中，在超聲功率為300w的條件下超聲分散處理10min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心2次，得比表面積高于90m2/g的改性蒙脫石粉。實(shí)施例二一種具有土壤改良功能的蕎麥專用肥的制備方法，包括以下步驟：(1)粉碎：將尿素、磷酸以及氫氧化鉀以摩爾比為1.0：1.8：4.4加入到攪拌槽中混合均勻后，再送入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，獲得粒度均勻的固體顆粒粉料，將原料粉碎的目的是為了加快反應(yīng)的進(jìn)行，先將原料混合再進(jìn)行粉碎，可以在粉碎的過程中進(jìn)一步將原料充分混合均勻，加快后續(xù)的反應(yīng)；(2)干法反應(yīng)：將固體顆粒粉料送入反應(yīng)釜中，采用噴灑器將反應(yīng)助劑與水噴灑到固體顆粒表面，使反應(yīng)助劑與固體顆粒料均勻混合，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中的濕度為10％，在常溫下反應(yīng)60min后，向反應(yīng)釜中添加氮源、鉀源、中微量元素化合物調(diào)整為蕎麥專用肥料初成品，確保蕎麥專用肥料初成品中氮、磷、鉀的質(zhì)量百分比為4.0：2.2：8.1，反應(yīng)助劑為多硫化鈉，多硫化鈉、水與固體顆粒粉料的摩爾比為8：0.6：15；在反應(yīng)過程中加水的目的是使反應(yīng)進(jìn)行，干燥的物料混合之后并不發(fā)生反應(yīng)，控制反應(yīng)過程中的濕度和水分含量較低是為了在保證反應(yīng)充分進(jìn)行的前提下，避免過多水分的加入使得后續(xù)還需要烘干物料而增加生產(chǎn)成本；(3)碾壓：將蕎麥專用肥料初成品與改性蒙脫石粉以100：30的摩爾比混合均勻，然后送入碾壓設(shè)備中碾壓成型，得到蕎麥專用肥料微粉，其粒度為20um；(4)包膜：先將蕎麥專用肥微粉在包膜設(shè)備中預(yù)熱至50℃，接著加入蕎麥專用肥微粉質(zhì)量2％的淀粉以及3％的改性脲醛樹脂，在包膜設(shè)備中以200r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動60min，固化成膜，完成一次包覆，按照第一次包覆的步驟進(jìn)行第二次第三次包覆，即得。分多次包覆的目的是能夠延長緩釋期，緩釋期達(dá)半年以上。所述固體顆粒粉料的粒度為150mm。所述碾壓是將物料從碾壓設(shè)備的進(jìn)料口中投入后，首先經(jīng)過碾壓對輥碾壓，再經(jīng)過破碎錘破碎，破碎后的物料經(jīng)過分離篩進(jìn)行篩分，根據(jù)實(shí)際需要將分離篩的孔徑設(shè)置成20um。碾壓設(shè)備中設(shè)置有破碎錘和分離篩，整個(gè)碾壓過程只需要將物料從碾壓設(shè)備的進(jìn)料口投入、對分離篩的孔徑進(jìn)行調(diào)節(jié)以及打開碾壓設(shè)備的電源即可，不需要對碾壓的時(shí)間、溫度和濕度等參數(shù)控制，碾壓完后從碾壓設(shè)備的出料口收集物料。所述氮源為尿素、脲甲醛、硝酸銨、硝酸鈉、硫酸銨、氯化銨、硝酸鉀以及硝酸鈣中的任意一種或多種混合物。所述鉀源為氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀中的任意一種或多種混合物。所述中微量元素化合物為硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鎂以及硫酸亞鐵。中微量元素化合物的添加量按照蕎麥營養(yǎng)需求的比例進(jìn)行添加即可。所述改性蒙脫石粉的制備方法為：①粉碎：將蒙脫石用球磨機(jī)球磨成細(xì)度≤0.04mm的細(xì)粉，得蒙脫石粉；②活化：將蒙脫石粉送入超聲設(shè)備中，在超聲功率為1000w下處理40min，再送入煅燒塔中用600℃的高溫煅燒120min，冷卻后將蒙脫石粉加入無水乙醇中，在超聲功率為800w的條件下超聲分散處理18min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心3次，隨后再將蒙脫石粉加入蒸餾水中，在超聲功率為600w的條件下超聲分散處理15min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心3次，得比表面積高于100m2/g的改性蒙脫石粉。實(shí)施例三一種具有土壤改良功能的蕎麥專用肥的制備方法，包括以下步驟：(1)粉碎：將尿素、磷酸以及氫氧化鉀以摩爾比為1.0：1.4：4.2加入到攪拌槽中混合均勻后在攪拌槽中混合均勻后，再送入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，獲得粒度均勻的固體顆粒粉料，將原料粉碎的目的是為了加快反應(yīng)的進(jìn)行，先將原料混合再進(jìn)行粉碎，可以在粉碎的過程中進(jìn)一步將原料充分混合均勻，加快后續(xù)的反應(yīng)；(2)干法反應(yīng)：將固體顆粒粉料送入反應(yīng)釜中，采用噴灑器將反應(yīng)助劑與水噴灑到固體顆粒表面，使反應(yīng)助劑與固體顆粒料均勻混合，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中的濕度為8％，在常溫下反應(yīng)40min后，向反應(yīng)釜中添加氮源、鉀源、中微量元素化合物調(diào)整為蕎麥專用肥料初成品，確保蕎麥專用肥料初成品中氮、磷、鉀的質(zhì)量百分比為4.0：1.9：6.8，反應(yīng)助劑為硫代硫酸鈉，硫代硫酸鈉、水與固體顆粒粉料的摩爾比為6：0.4：15；在反應(yīng)過程中加水的目的是使反應(yīng)進(jìn)行，干燥的物料混合之后并不發(fā)生反應(yīng)，控制反應(yīng)過程中的濕度和水分含量較低是為了在保證反應(yīng)充分進(jìn)行的前提下，避免過多水分的加入使得后續(xù)還需要烘干物料而增加生產(chǎn)成本；(3)碾壓：將蕎麥專用肥料初成品與改性蒙脫石粉以100：25的摩爾比混合均勻，然后送入碾壓設(shè)備中碾壓成型，得到蕎麥專用肥料微粉，其粒度為10um；(4)包膜：先將蕎麥專用肥微粉在包膜設(shè)備中預(yù)熱至45℃，接著加入蕎麥專用肥微粉質(zhì)量1％的淀粉以及2％的改性脲醛樹脂，在包膜設(shè)備中以150r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動40min，固化成膜，完成一次包覆，按照第一次包覆的步驟進(jìn)行第二次第三次包覆，即得。分多次包覆的目的是能夠延長緩釋期，緩釋期達(dá)半年以上。所述固體顆粒粉料的粒度為100mm。碾壓設(shè)備中設(shè)置有碾壓對輥、破碎錘和分離篩，所述碾壓是將物料從碾壓設(shè)備的進(jìn)料口中投入后，首先經(jīng)過碾壓對輥碾壓，再經(jīng)過破碎錘破碎，破碎后的物料經(jīng)過分離篩進(jìn)行篩分，根據(jù)實(shí)際需要將分離篩的孔徑設(shè)置成10um。整個(gè)碾壓過程只需要將物料從碾壓設(shè)備的進(jìn)料口投入、對分離篩的孔徑進(jìn)行調(diào)節(jié)以及打開碾壓設(shè)備的電源即可，不需要對碾壓的時(shí)間、溫度和濕度等參數(shù)控制，碾壓完后從碾壓設(shè)備的出料口收集物料。所述氮源為尿素、脲甲醛、硝酸銨、硝酸鈉、硫酸銨、氯化銨、硝酸鉀以及硝酸鈣中的任意一種或多種混合物。所述鉀源為氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀中的任意一種或多種混合物。所述中微量元素化合物為硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鎂以及硫酸亞鐵。中微量元素化合物的添加量按照蕎麥營養(yǎng)需求的比例進(jìn)行添加即可。所述改性蒙脫石粉的制備方法為：①粉碎：將蒙脫石用球磨機(jī)球磨成細(xì)度≤0.04mm的細(xì)粉，得蒙脫石粉；②活化：將蒙脫石粉送入超聲設(shè)備中，在超聲功率為800w下處理30min，再送入煅燒塔中用500℃的高溫煅燒100min，冷卻后將蒙脫石粉加入無水乙醇中，在超聲功率為600w的條件下超聲分散處理15min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心3次，隨后再將蒙脫石粉加入蒸餾水中，在超聲功率為400w的條件下超聲分散處理12min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心3次，得比表面積高達(dá)120m2/g的改性蒙脫石粉。下面以試驗(yàn)例來驗(yàn)證本發(fā)明的具體效果：試驗(yàn)一將尿素、磷酸以及氫氧化鉀以摩爾比為1.0：1.2～1.8：3.2～4.4加入到燒杯中混合均勻后，平均分成六份放到六個(gè)燒杯中，調(diào)節(jié)燒杯中的濕度為5～10％，對照組不作任何處理，試驗(yàn)組一加入反應(yīng)助劑(硫代硫酸鈉或多硫化鈉)，并且確保反應(yīng)助劑與固體顆粒粉料的摩爾比為(4～8)：15；試驗(yàn)組二加入水，確保水與固體顆粒粉料的摩爾比為(0.2～0.6)：15；試驗(yàn)組三加入反應(yīng)助劑以及水，確保反應(yīng)助劑、水與固體顆粒粉料的摩爾比為(4～8)：(0.2～0.6)：15。以上各組反應(yīng)時(shí)間均控制為1個(gè)小時(shí)，反復(fù)試驗(yàn)五次，并且每次試驗(yàn)時(shí)將其中的參數(shù)(原料比、濕度、反應(yīng)助劑)做適當(dāng)調(diào)整，試驗(yàn)結(jié)果如下表：表1從表1可以看出，對照組和試驗(yàn)組二均沒有熱量放出，而磷酸與尿素反應(yīng)過程為放熱過程，沒有熱量放出證明反應(yīng)沒有進(jìn)行。試驗(yàn)組一試驗(yàn)半個(gè)小時(shí)之后才開始有少量熱量放出，反應(yīng)進(jìn)行得極為緩慢，而試驗(yàn)組三有大量熱量放出，證明尿素和磷酸進(jìn)行了強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，并且生成了的結(jié)構(gòu)式。以上表明，尿素、磷酸、硝酸鉀以及氫氧化鉀混合后，必須加入反應(yīng)助劑(硫代硫酸鈉或多硫化鈉)和少量水才能使其反應(yīng)進(jìn)行。而反應(yīng)助劑以及水的加入須采用噴灑的方法才能使其與固體顆?；旌暇鶆?，確保反應(yīng)的徹底進(jìn)行。另外，將對照組、試驗(yàn)組一和試驗(yàn)組二加熱至100℃，物料之間也沒有劇烈的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，也沒有檢測到的結(jié)構(gòu)式。試驗(yàn)二將蒙脫石用球磨機(jī)球磨成細(xì)度≤0.04mm的細(xì)粉，得蒙脫石粉，將該蒙脫石粉平均分為三組，空白組不作任何處理，對照組采用常規(guī)的方法即酸活化蒙脫石，試驗(yàn)組在超聲功率為600～1000w下處理20～40min，再送入煅燒塔中用300～600℃的高溫煅燒90～120min；試驗(yàn)組在超聲功率為600～1000w下處理20～40min，再送入煅燒塔中用300～600℃的高溫煅燒90～120min，冷卻后將蒙脫石粉加入無水乙醇中，超聲分散10～18min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心2～3次，隨后再加入蒸餾水中，超聲分散10～15min后離心分離，重復(fù)超聲分散、離心2～3次，將以上各組所得的改性蒙脫石粉的比表面積進(jìn)行測定，結(jié)果如下表：表2試驗(yàn)分組比表面積(m2/g)空白組≦70對照組≦80試驗(yàn)組90～120從表2統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以看出，超聲處理并離心分離處理蒙脫石能夠使蒙脫石粉的顆粒分布均勻，比表面積提高，達(dá)到90～120m2/g(現(xiàn)有蒙脫石的比表面積為80m2/g以下)，有利于提高蒙脫石粉的吸附能力和陽離子交換能力。將上述各組制備的改性蒙脫石粉對含銅重金屬污水進(jìn)行吸附試驗(yàn)，按照以下處理工藝，反復(fù)試驗(yàn)5次取平均值，試驗(yàn)結(jié)果如表3。其中，含銅重金屬為化學(xué)沉銅廢液的稀釋液，銅以Cu-EDTA的形態(tài)存在。取450mL含Cu-EDTA廢液的重金屬污水，經(jīng)檢測，其中銅離子濃度為112ppm，平均分為三份倒入三個(gè)燒杯中，每個(gè)燒杯中含Cu-EDTA廢液的重金屬污水150mL，分別向每個(gè)燒杯中加入空白組、對照組以及試驗(yàn)組的改性蒙脫石粉各3g，快速攪拌5min后，用稀硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH至9，再加入溶液總量為2ppm的非離子型聚丙烯酰胺，快速攪拌2min，靜置1min后過濾，濾液用原子吸收分光光度計(jì)檢測溶液中殘余的銅離子濃度。表3試驗(yàn)分組銅離子濃度(ppm)空白組45.37對照組一14.21試驗(yàn)組0.25從表3的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明的方法處理蒙脫石后，隨著蒙脫石比表面積的增大，其陽離子交換能力也得到大幅度提高。將上述各組制備的改性蒙脫石粉對含鉻重金屬污水進(jìn)行吸附試驗(yàn)，按照以下處理工藝，反復(fù)試驗(yàn)5次取平均值，試驗(yàn)結(jié)果如表4。其中，含鉻重金屬為生產(chǎn)鉻鹽過程中排出的污水。取450mL含鉻廢液的重金屬污水，經(jīng)檢測，其中鉻離子濃度為96ppm，平均分為三份倒入三個(gè)燒杯中，每個(gè)燒杯中含鉻離子廢液的重金屬污水150mL，分別向每個(gè)燒杯中加入空白組、對照組以及試驗(yàn)組的改性蒙脫石粉各4g，快速攪拌5min后，用稀硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH至9，再加入溶液總量為2ppm的非離子型聚丙烯酰胺，快速攪拌2min，靜置1min后過濾，濾液用原子吸收分光光度計(jì)檢測溶液中殘余的銅離子濃度。表4試驗(yàn)分組鉻離子濃度(ppm)空白組37.12對照組13.30試驗(yàn)組0.05從表4的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明的方法處理蒙脫石后，隨著蒙脫石比表面積的增大，其陽離子交換能力也得到大幅度提高。試驗(yàn)三選取重金屬鎘污染土壤為試驗(yàn)地，準(zhǔn)確稱取1kg該土壤的干土放入燒杯中，往燒杯中加蒸餾水1L，攪拌均勻后放置3天，測得該土壤溶液中鎘質(zhì)量含量為4.76mg/kg。分七組進(jìn)行試驗(yàn)，分別為空白組、對照組一至對照組三、試驗(yàn)組一至試驗(yàn)組三，種植的時(shí)間均為11月份，種植前均按35kg/畝的量施足基肥，以后不再施肥。其中，空白組施的基肥為高氮復(fù)合肥，對照組一至對照組三施的基肥均為本發(fā)明實(shí)施例一至實(shí)施例三的方法制備的蕎麥專用肥，但均不添加改性蒙脫石粉，而試驗(yàn)組一至試驗(yàn)組三施的基肥均為本發(fā)明實(shí)施例一至實(shí)施例三的方法制備的蕎麥專用肥，待蕎麥成熟后，對蕎麥的產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并采用上述方法測定此時(shí)土壤溶液中鎘質(zhì)量含量。試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表：表5試驗(yàn)分組產(chǎn)量kg/畝鎘含量(mg/kg)空白組1684.73對照組一1873.24對照組二2013.19對照組三2063.11試驗(yàn)組一1882.53試驗(yàn)組二2002.41試驗(yàn)組三2072.34由上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，該蕎麥專用肥不僅能提高蕎麥的產(chǎn)量，而且還能明顯降低土壤溶液中鎘的含量。并且改性蒙脫石加入到蕎麥專用肥料微粉中，能夠和蕎麥專用肥料微粉中的硫代硫化鈉或多硫化鈉產(chǎn)生協(xié)同作用，利于將重金屬離子進(jìn)行固化，從而降低土壤溶液中的重金屬離子濃度。另外，需要說明的是，上述試驗(yàn)后土壤溶液中鎘離子濃度仍然偏高的原因是由于加入土壤中的改性蒙脫石粉以及硫代硫化鈉或多硫化鈉較少的原因，同時(shí)，以上試驗(yàn)僅僅是為證明本發(fā)明技術(shù)效果而列舉，本發(fā)明的專用肥不僅能夠降低土壤溶液中的鎘離子濃度，同樣能夠固化土壤中其他重金屬如鉛、汞、鉻、銅等。當(dāng)前第1頁1 2 3