技术领域
本发明涉及农业化工领域，特别涉及一种肥料防结块剂、其制备方法及其应用。
背景技术：
肥料结块是只在一定条件下，部分松散的粉状、粒状或球状肥料失去流动性，形成坚硬的块状。肥料结块通常发生在储存过程中，尤其是拆封后。
目前的研究表明，影响肥料结块的因素包括内部因素和外部因素。其中，内部因素包括肥料的粒度、强度、组成等，肥料粒度小，则比表面积大，易吸潮，更容易结块。外部因素是指储存的湿度、温度、压力及储存时间等。在湿热环境、堆放储存时压力大，都易发生结块现象。结块严重影响肥料的使用。
为了防止结块，目前已经有很多防结块剂的研究开发和使用。防结块剂主要分为两类，一类是向化肥原料中加入的添加剂，但是这类添加剂所产生的防结块效果有限，通常吸湿点很难超过3%，并且制备方法复杂，成本高。另一类是对肥料成品表面添加添加剂，即混入成品化肥，或在化肥表面包裹油态、惰性的包裹剂，或将化肥颗粒表面进行蛋壳化处理。其中，后面两种方法对工艺要求和工艺设备要求较高，成本也较高。所以，采用直接混入添加剂的方法，成为越来越常见的方法。
比如专利名称为“一种粉状化肥防结块剂”的中国专利申请，就公开了一种可以直接喷洒在肥料表面的防结块剂。但是，该防结块剂存在以下缺点：一是其中的原料牡蛎壳粉仅仅产于海边，对于离海边较远的企业，原料不易获得，即使获得成本包括运输、处理成本也较高；二是其防结块性能有待提高。
另外，在很多生产企业，往往需要燃烧大量木柴，从而产生大量的白色或者灰色的草木灰，这些草木灰目前没有很好的利用途径，一般废弃。
技术实现要素：
本发明的发明目的之一，在于提供一种新的肥料防结块剂，以解决上述问题。
本发明采用的技术方案是这样的：一种肥料防结块剂，由下述按质量百分比计的原料组成：
草木灰 58-65%
活性炭 25-30%
硬脂酸 2-5%
十二烷基苯磺酸钠 1-2%
纳米二氧化硅 2-5%。
上述技术方案中，采用合适的比例和组分，一方面可以提供多孔性吸水性物质，另一方面提供疏水性物质，组分之间相互协同，从而达到很好的防结块作用；另外，本发明的防结块剂，可以提供植物需要的无机元素，并且可以在一定程度上改善土壤，减少土壤的重金属累积，并防止土壤板结。
作为优选的技术方案，由下述按质量百分比计的原料组成，
草木灰 62%
活性炭 28%
硬脂酸 5%
十二烷基苯磺酸钠 1.5%
纳米二氧化硅 3.5%。
上述比例的组分，可以是防结块能力达到最佳。
作为优选的技术方案，所述草木灰为乔木或灌木灰。
乔木或灌木灰，一方面杂质少，另一方面颜色呈白色或灰白色，制成的防结剂加入肥料中不会影响肥料的外观颜色；而且，可以充分利用工厂锅炉等废气的木灰，变废为宝，也降低了生产成本。
本发明的目的之二，在于提供一种上述防结块剂的制备方法，采用的技术方案为：按照所述比例称量各原料后，先将十二烷基苯磺酸钠加入到80℃的水中，保持80℃搅拌1h，然后加入草木灰、活性炭、硬脂酸和纳米二氧化硅，搅拌均匀后，320℃烘干并焙烧，焙烧时间为1h，自然冷却，超音速气流粉碎，即得。
采用上述的特殊方法制备的防结块剂，尤其采用特定的温度进行煅烧，可以得到多孔性吸水性物质和疏水性物质，从而防止肥料颗粒之间因为压力和湿度等原因互相粘接。
本发明的目的之三，在于提供一种上述防结块剂的应用，采用的技术方案为：在1吨成品肥料中加入1.2-1.6kg所述防结块剂，混合均匀即可。采用很少量的防结块剂，即可达到优异的防结块效果。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：防结块能力强，在100kg压力、45天的结块率在1%以下；在拆开包装后，室温下、湿度为50%的环境下，系袋储存45天，结块率在5%以下，而且原料易得、成本低。用量少，具有显著的经济价值，适合大规模推广使用；另外，可以提供植物需要的无机元素，并且可以在一定程度上改善土壤，减少土壤的重金属累积，并防止土壤板结，具有重要的土壤修复的环保和社会价值。
具体实施方式
下面对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种肥料防结块剂，由下述按质量百分比计的原料组成：
松木灰 58%
活性炭 30%
硬脂酸 5%
十二烷基苯磺酸钠 2%
纳米二氧化硅（粒径为30nm） 5%；
上述松木灰为松树燃烧完全后的灰烬，取之工厂锅炉下灰；
制备方法为：按照所述比例称量各原料后，先将十二烷基苯磺酸钠加入到80℃的水中，保持80℃搅拌1h，然后加入草木灰、活性炭、硬脂酸和纳米二氧化硅，搅拌均匀后，150℃烘干并焙烧，焙烧时间为1h，自然冷却，超音速气流粉碎，即得，所得的产品为“防结块剂A”。
实施例2：
一种肥料防结块剂，由下述按质量百分比计的原料组成：
松木灰 65%
活性炭 26%
硬脂酸 3%
十二烷基苯磺酸钠 1%
纳米二氧化硅（粒径为30nm） 5%；
上述松木灰为松树燃烧完全后的灰烬，取之工厂锅炉下灰；
制备方法为：按照所述比例称量各原料后，先将十二烷基苯磺酸钠加入到80℃的水中，保持80℃搅拌1h，然后加入草木灰、活性炭、硬脂酸和纳米二氧化硅，搅拌均匀后，150℃烘干并焙烧，焙烧时间为1h，自然冷却，超音速气流粉碎，即得，所得的产品为“防结块剂B”。
实施例3：
一种肥料防结块剂，由下述按质量百分比计的原料组成：
松木灰 62%
活性炭 28%
硬脂酸 5%
十二烷基苯磺酸钠 1.5%
纳米二氧化硅（粒径为30nm） 3.5%；
上述松木灰为松树燃烧完全后的灰烬，取之工厂锅炉下灰；
制备方法为：按照所述比例称量各原料后，先将十二烷基苯磺酸钠加入到80℃的水中，保持80℃搅拌1h，然后加入草木灰、活性炭、硬脂酸和纳米二氧化硅，搅拌均匀后，150℃烘干并焙烧，焙烧时间为1h，自然冷却，超音速气流粉碎，即得，所得的产品为“防结块剂C”；
实施例4 压力防结块试验
由于肥料一般包装为每袋50kg，而且运输储存尤其是储存时，为了节约空间，用户往往会三袋重叠，所以本实施例进行了肥料的100kg压力试验。
测试方法：按照申请号为2014108041692的专利申请所记载的方法，即：
100kg 压力下做受压试验30 天，将样品取出，将受压后的样品从1m 高处自由落下两次( 上下面各一次)。对上述样品进行称重，记为m0，用7mm 的筛子对样品进行筛分，筛分时间为3min。用电子天平秤筛上质量，记为m1，结块率＝ m1/m0×100％。
试验对象：将本申请实施例1-3制备得到的“防结块剂A”、“防结块剂B”、“防结块剂C”各1.5kg，分别各自加入到1吨尿素肥料中，混合均匀，即得“A组”、“B组”和“C组”，
另外，采用十二烷基苯磺酸钠与纳米二氧化硅（粒径为10nm）按照1:4的比例制得的防结块剂（制备方法为申请号为2014108041692的专利申请的实施例1所记载的方法）作为“对照防结块剂”，取1.5kg加入到1吨尿素肥料中，即得“对照A组”；
采用申请号为2015101407861的专利申请的实施例1所制得的防结块剂1.5kg，加入到1吨尿素肥料中，即得“对照B组”
实验结果，如表1所示：
表1 防结块剂的压力防结块效果试验结果(结块率，%)
从表1可以看出，本申请的防结块剂具有优异的压力状态防结块作用。
实施例5 湿度防结块试验
将实施例的“A组”、“B组”和“C组”以及“对照A组”和“对照B组”，在加入相应的防结块剂后，拆开包装，室温下（25℃）、湿度为50%的环境下，系袋储存45天，取出，再按照实施例4的测试方法，进行结块率的测定，其结块率分别为3.5%、4.1%、2.6%、10.5%和15.3%，从而可以说明，本申请的防结块剂，在湿度环境下，也具有优异的防结块作用，在用户拆袋后，即使暂时不能完全使用，储存较长时间，也不会产生大量结块。
另外，与不采用本申请的结块剂的肥料相比，采用本申请的“防结块剂A”、“防结块剂B”和“防结块剂C”的肥料，可以分别增产6%、8%和12%。