本发明涉及一种环保型复合肥防结块剂水剂。
本发明还涉及一种环保型复合肥防结块剂水剂的制备方法。
本发明又涉及一种环保型复合肥防结块剂水剂的使用方法。
背景技术：
随着人们对科学施肥认识的不断提高，对复合肥n、p、k养分配比更加合理、科学和环保，但是由于空气湿度、温度、储存压力和储存时间等条件，造成复合肥料的结块现象，给复合肥生产和使用带来了诸多的问题，结块的复合肥料必须进行再破碎和再筛分处理，这必然增加了额外的人力物力。使用防结块剂对复合肥料进行防结块处理是一个必要的生产环节和最简单有效的工艺手段，能有效的解决复合肥结块带来的诸多生产和应用问题，能否有效防结块已成为复合肥料质量评价的一个重要指标。
现有粉剂型、水剂型、油溶型三种复合肥防结块剂，其中，粉剂型防结块剂是利用惰性粉末阻隔肥料颗粒间晶桥的形成，主要包括沸石粉、滑石粉、二氧化硅粉、石灰石、蒙脱石、硅藻土、膨润土、高岭土、碳酸钙和黏土等，使用时喷入油性物质以粘附惰性粉末；水溶剂型防结块剂则是将表面活性剂溶解于水中，主要包括阴离子型表面活性剂以硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐使用较多，阳离子表面活性剂主要有十八烷基胺及其盐类，非离子表面活性剂有聚氧化乙烯、酯、低分子量的醛和酮，喷涂于肥料表面，以达到降低肥料表面张力的目的而起到防结块的效果；油溶剂型防结块剂具有使用方便、效果好的优点，但传统方法需加入矿物油作为溶剂，这些矿物油随肥料进入土壤难以降解，给土壤及周边环境造成了一定程度的污染。
为了满足上述市场需求，专利申请号为cn201410604026.7的“一种可降解的复合肥防结块剂与其制备方法及应用”利用脂肪胺或其盐、硬脂酸、油酸、精制甘油和废弃食用油脂制备一种可降解复合肥防结块剂，虽然添加的一定的疏水性物质，但防潮防水整体效果始终不甚理想；专利申请号为cn200710011185.6的“一种高氮复合肥防结块剂及其制备和应用”采用石蜡、烷基胺、司盘-80、矿物油为原料制备膏状油溶性防结块剂，该技术主要利用石蜡等疏水物质在肥料表面包裹，形成一层疏水膜，从而防止结块形成，但是，这类防结块剂由于使用了石蜡、矿物油等难降解原材料，因而所制得的防结块剂也是难以被降解；专利申请号为cn201110008370.6的“一种秸秆粉基复合肥防结块剂”利用60-3000目的秸秆粉、硬脂酸、硬脂胺、醇胺、白油或固体石蜡和天然油脂六组份制备防结块剂，该防结块剂具有生物可降解性和良好的环境友好性，长期使用不会对土壤、农作物及农场环境造成不良影响，但是这种防结块剂在复合肥中的添加比例过大，而且过高的无营养元素添加物也会提高复合肥的配方成本，因此秸秆防结块剂的实际使用价值并不高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、防结块效果好，可降解的环保型复合肥防结块剂水剂。
本发明所要解决的技术问题是还提供一种环保型复合肥防结块剂水剂的制备方法。
本发明所要解决的技术问题是又提供一种环保型复合肥防结块剂水剂的使用方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种环保型复合肥防结块剂水剂的制备方法，包括以下步骤：
a)制备改性腐植酸试剂：
取腐殖酸试剂、em菌、米糠、麦麸和水混合后在45～65℃的环境下密封发酵培养15～20天，所述各组分质量百分比为腐植酸试剂50～60％、em菌0.5～1％、米糠5～10％、麦麸5～10％、水20～39％，每隔3天进行一次搅拌混匀，得到改性腐殖酸试剂；
b)制备防结块剂水剂：
将步骤a)得到的改性腐植酸试剂与所需水混合后，边搅拌边加热，保持温度为50～60℃，待改性腐植酸试剂溶解完全加入表面活性剂，改性腐植酸试剂与表面活性剂质量之比为1:0.5～2，最后过滤出未发酵完全的米糠和麦麸，得到含改性腐植酸盐和表面活性剂合计占防结块剂水剂总质量的2～5％。
作为本发明优选，所述步骤a)中腐殖酸试剂由有效成分的质量分数均为70％的腐殖酸、腐殖酸钾、腐殖酸铵中的一种或几种混合而成。
腐植酸盐由多环芳核和活性官能团组成，具有亲水性、疏水性、界面活性等性状，腐植酸盐亲水基团包裹在复合肥颗粒表面上吸附复合肥颗粒内吸水性强的组分，疏水基团包围在复合肥颗粒表面外层，阻碍复合肥颗粒吸潮避免结块。
上述em菌采购于河南众邦生物制品有限公司，产品型号为堆肥专用浓缩em菌粉。
em菌由纤维素分解菌、乳酸菌、芽孢杆菌、枯草杆菌、光合细菌、酵母菌复合而成，em菌具有分解腐植酸盐的作用，因为腐植酸盐本质为大分子链的有机混合物，经过em菌氧化分解后，分子链减小，羟基、羧基等亲水性官能团增加，提高了亲水性能和腐植酸生化效果。
作为本发明优选，所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的一种或几种组合，表面活性剂亲水基团吸附复合肥颗粒内吸水性强的组分，疏水基团包围在复合肥颗粒表面外层，阻碍复合肥颗粒吸潮避免结块。
作为本发明优选，所述的阴离子表面活性剂为十二烷基磷酸酯、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠的一种或几种组合。
作为本发明优选，所述的阳离子表面活性剂为二硬脂基羟乙基甲基硫酸甲脂铵、十六烷基三甲基氯化铵一种或两种组合。
作为本发明优选，所述的两性离子表面活性剂为椰油基咪唑啉、椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基羟磺酸甜菜碱的一种或几种组合。
作为本发明优选，所述的非离子表面活性剂为十二烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯、壬基酚聚氧乙烯醚的一种或几种组合。
采用上述环保型复合肥防结块剂水剂的制备方法可以使制备环保型复合肥防结块剂水剂更简单、成本更低。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种环保型复合肥防结块剂水剂，采用上述的环保型复合肥防结块剂水剂的制备方法得到的环保型复合肥防结块剂水剂。
本环保型复合肥防结块剂水剂为绿色环保型产品，所选用原料对土壤无任何污染，容易降解且来源丰富；腐植酸类物质具有促进作物生长，改善品质和土壤结构的作用；具有较好的防结块性能，可以达到理想的防结块效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种环保型复合肥防结块剂水剂的使用方法，包括以下步骤：在生产复合肥的造粒工艺中，待复合肥颗粒成型，粒径达到3～4mm时，将上述的环保型复合肥防结块剂水剂以雾化形式喷加到复合肥颗粒表面上，充分搅拌混匀，然后经过65℃恒温干燥即可，防结块剂用量以干基质量1.0～3.0kg/t的标准喷加到复合肥颗粒上。
采用该使用方法可以保证环保型复合肥防结块剂水剂与化肥的配比更为合理，雾化的形式也能使环保型复合肥防结块剂水剂与化肥干基接触更充分。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创新特征、达到目的与效果易于明白了解，下面结合具体实例，进一步阐述本发明。
实施例1：
本环保型复合肥防结块剂水剂的制备方法，包括以下步骤：
本环保型复合肥防结块剂水剂包括以下原料：改性腐植酸试剂、十二烷基磷酸酯和十二烷基糖苷。
改性腐植酸试剂由55kg有效成分质量分数为70％的腐殖酸、0.5kgem菌、5kg米糠、5kg麦麸和34.5kg水，在55℃温度条件下，发酵培养15天得到，制得取改性腐植酸试剂。
取改性腐植酸试剂2kg添加到96kg的水中，边搅拌边加热，保持温度为50℃，待改性腐植酸试剂溶解完全加入十二烷基磷酸酯1kg和十二烷基糖苷1kg，搅拌至充分溶解，待改性腐植酸试剂、十二烷基磷酸酯和十二烷基糖苷溶解完全，过滤出改性腐植酸试剂中未发酵完全的米糠和麦麸，得到含改性腐植酸试剂、十二烷基磷酸酯和十二烷基糖苷溶解合计占上述溶液总质量4％的环保型复合肥防结块剂水剂ⅰ。
本环保型复合肥防结块剂水剂的使用方法，包括以下步骤：在生产复合肥的造粒工艺中，待复合肥颗粒成型，粒径达到3～4mm时，将上述的环保型复合肥防结块剂水剂ⅰ以雾化形式喷加到复合肥颗粒表面上，充分搅拌混匀，然后经过65℃恒温干燥即可，最后分装密封保存，防结块剂用量为以干基质量2.5kg/t的标准喷加到复合肥颗粒上。
实施例2至10：
实施例2至10依次按照下表1原料比例进行称量，并按实施例1记载的方法，以不同的改性腐植酸试剂和表面活性剂分别制成复合肥防结块剂ⅱ～ⅹ。
表1不同原料和比例的复合肥防结块剂
复合肥结块试验
将上述的防结块剂水剂用喷枪等设备雾化喷加到复合肥颗粒造粒设备中，通过滚轮转动防结块剂水剂被均匀的分布在复合肥颗粒表面，然后对其进行干燥处理，最后进行分装密封，同时取未添加防结块剂的样品作为空白对比。
对复合肥进行快速结块试验，将复合肥样品放入吸湿装置中，控制相对湿度96％、温度为60℃，4小时后，取出试样，转移至60℃的烘箱中干燥，待复合肥含水率为2～3％时，将复合肥按每袋100g装入密封袋中，放入60℃烘箱中加热4小时，取出后，置于10℃环境，冷却3小时，在加热-冷却过程中，密封袋上方压一重物，使密封袋承受10kpa压力，重复上述实验条件，再循环加热-冷却一次后，将密封袋从0.5米高度水平自由落体到坚硬的平面上，将密封袋中的复合肥取出，并分出结块和未结块的复合肥，称量并用下面公式计算结块率和相对结块率：
结块率＝结块的复合肥质量/密封袋内复合肥总质量；
相对结块率＝(添加防结块剂复合肥结块率/未添加防结块剂复合肥结块率)×100％；
添加了不同的复合肥防结块剂对复合肥的结块率和相对结块率影响结果见下表2：
表2不同用量的防结块剂对不同复合肥的相对结块率影响
注：防结块剂(％)代表添加不同用量(以干基计)的防结块剂。
由表2中看出，相较于空白处理，添加的复合肥防结块剂对复合肥的相对结块率产生明显变化，结块率均有明显下降，不同配比的复合肥、不同添加量、不同防结块剂均对相对防结块率产生影响；当复合肥为高氮型时，相对结块率与防结块剂用量呈反比关系，可能是复合肥料中的n元素被防结块剂中的改性腐植酸盐和表面活性剂成分的亲水基团包裹，疏水基团包围在复合肥颗粒的表面阻止吸潮现象的发生，有效防止结块现象；当使用防结块剂ⅴ时，相对结块率最小，说明使用含有改性腐植酸和十二烷基糖苷的防结块剂对复合肥颗粒防结块效果最好。
实施例11：
本环保型复合肥防结块剂水剂的制备方法，包括以下步骤：
本环保型复合肥防结块剂水剂包括以下原料：改性腐植酸试剂、二硬脂基羟乙基甲基硫酸甲脂铵和十六烷基三甲基氯化铵。
改性腐植酸试剂由50kg有效成分质量分数为70％的腐殖酸、1kgem菌、5kg米糠、5kg麦麸和39kg水，在45℃条件下，发酵培养20天得到，制得取改性腐植酸试剂。
取改性腐植酸试剂2kg添加到147kg的水中，边搅拌边加热，保持温度为60℃，待改性腐植酸试剂溶解完全加入二硬脂基羟乙基甲基硫酸甲脂铵0.5kg和十六烷基三甲基氯化铵0.5kg，搅拌至充分溶解，待改性腐植酸试剂、二硬脂基羟乙基甲基硫酸甲脂铵和十六烷基三甲基氯化铵溶解完全，过滤出待改性腐植酸试剂中发酵完全的米糠和麦麸，得到含改性腐植酸试剂、二硬脂基羟乙基甲基硫酸甲脂铵和十六烷基三甲基氯化铵溶解合计占上述溶液总质量2％，得到环保型复合肥防结块剂水剂ⅺ。
本环保型复合肥防结块剂水剂的使用方法，包括以下步骤：在生产复合肥的造粒工艺中，待复合肥颗粒成型，粒径达到3mm时，将上述的环保型复合肥防结块剂水剂ⅺ以雾化形式喷加到复合肥颗粒表面上，充分搅拌混匀，然后经过65℃恒温干燥即可，最后分装密封保存，防结块剂用量为以干基质量1.0kg/t的标准喷加到复合肥颗粒上。
实施例12：
本环保型复合肥防结块剂水剂的制备方法，包括以下步骤：
本环保型复合肥防结块剂水剂包括以下原料：改性腐植酸试剂、十二烷基糖苷和脂肪醇聚氧乙烯。
改性腐植酸试剂由60kg有效成分质量分数为70％的腐殖酸、0.5kgem菌、5kg米糠、5kg麦麸和29.5kg水，在65℃条件下，发酵培养18天得到，制得取改性腐植酸试剂。
取改性腐植酸试剂1kg添加到57kg的水中，边搅拌边加热，保持温度为55℃，待改性腐植酸试剂溶解完全加入十二烷基糖苷1kg和脂肪醇聚氧乙烯1kg，搅拌至充分溶解，待改性腐植酸试剂、十二烷基糖苷和脂肪醇聚氧乙烯溶解完全，过滤出待改性腐植酸试剂中发酵完全的米糠和麦麸，得到含改性腐植酸试剂、十二烷基糖苷和脂肪醇聚氧乙烯溶解合计占上述溶液总质量5％，得到环保型复合肥防结块剂水剂ⅻ。
本环保型复合肥防结块剂水剂的使用方法，包括以下步骤：在生产复合肥的造粒工艺中，待复合肥颗粒成型，粒径达到4mm时，将上述的环保型复合肥防结块剂水剂ⅻ以雾化形式喷加到复合肥颗粒表面上，充分搅拌混匀，然后经过65℃恒温干燥即可，最后分装密封保存，防结块剂用量为以干基质量3.0kg/t的标准喷加到复合肥颗粒上。
实施例13：
本环保型复合肥防结块剂水剂的制备方法，包括以下步骤：
本环保型复合肥防结块剂水剂包括以下原料：改性腐植酸试剂、椰油基咪唑啉和椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱。
改性腐植酸试剂由59.5kg有效成分质量分数为70％的腐殖酸、0.5kgem菌、10kg米糠、10kg麦麸和20kg水，在65℃条件下，发酵培养18天得到，制得取改性腐植酸试剂。
取改性腐植酸试剂1kg添加到72kg的水中，边搅拌边加热，保持温度为55℃，待改性腐植酸试剂溶解完全加入椰油基咪唑啉1kg和椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱1kg，搅拌至充分溶解，待改性腐植酸试剂、椰油基咪唑啉和椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱溶解完全，过滤出待改性腐植酸试剂中发酵完全的米糠和麦麸，得到含改性腐植酸试剂、椰油基咪唑啉和椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱溶解合计占上述溶液总质量4％，得到环保型复合肥防结块剂水剂ⅹⅲ。
本环保型复合肥防结块剂水剂的使用方法，包括以下步骤：在生产复合肥的造粒工艺中，待复合肥颗粒成型，粒径达到3.5mm时，将上述的环保型复合肥防结块剂水剂ⅹⅲ以雾化形式喷加到复合肥颗粒表面上，充分搅拌混匀，然后经过65℃恒温干燥即可，最后分装密封保存，防结块剂用量为以干基质量3.0kg/t的标准喷加到复合肥颗粒上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都要落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围，由所附的权利要求书及其等效物界定。