一种秸秆炭包膜肥及其制备方法与流程

本发明属于农业废弃物利用和肥料生产，更具体地说，是涉及一种秸秆炭包膜肥及其制备方法。

背景技术：

1、我国作为农业强国，面临着人口增长与有限土地资源的双重挑战。根据2023年的数据，全国可用于耕种的土地面积约为19.4亿亩，人均耕地水平仅为1.4亩左右。同时，我国的氮肥利用率仅为30％至35％，与全球60％以上的水平相比，显著低下。这一肥料利用效率的差距不仅影响作物的生长和产量，也为农业资源的可持续管理带来了压力。因此，发展高效、环保的肥料技术势在必行。

2、缓控释肥料因其能够缓慢释放养分而被广泛关注，其使用可有效降低肥料流失，提升肥料利用率，从而减少环境污染。在这一背景下，生物炭作为一种新型的肥料载体，因其稳定性、较大的比表面积和良好的养分释放性能，展现出良好的应用前景。生物炭通过高温热解有机废弃物(如秸秆)而成，富含碳、氢、氧等元素，具有很强的生化稳定性。

3、在农业领域，生物炭的应用潜力显著，包括土壤改良、养分供应和污染物去除等方面。然而，现有研究表明，生物炭对植物的营养吸收和生长影响复杂，且不同生物炭的养分释放和捕获机制尚未完全阐明。因此，如何将生物炭与传统肥料结合，制备具有良好缓控释放特性、高利用率的秸秆炭包膜肥是研制生物炭基肥料的难点问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种秸秆炭包膜肥及其制备方法，以制备具有良好缓控释放特性、高利用率的秸秆炭包膜肥。

2、为实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种秸秆炭包膜肥的制备方法，包括以下步骤：

3、在造粒机中，将肥料颗粒升温至45-55℃，在肥料颗粒表面喷水，对肥料颗粒进行初步改性；

4、升温至50-65℃，待肥料颗粒表面干燥后，在肥料颗粒表面喷洒膨润土粘结液，同时向肥料颗粒表面撒入秸秆炭粉，肥料颗粒表面形成紧密的生物炭包裹层；

5、经过干燥后即得到秸秆炭包膜肥。

6、进一步地，所述初步改性过程中，肥料颗粒表面喷水量为肥料颗粒质量的8-12％。

7、进一步地，所述膨润土粘结液的喷洒量为肥料颗粒质量的4-10％。

8、进一步地，所述膨润土粘结液中，膨润土的质量浓度为10-30％。

9、进一步地，所述秸秆炭粉的撒入量为肥料颗粒质量的10-30％。

10、进一步地，所述秸秆炭粉为玉米秸秆炭粉、小麦秸秆炭粉、稻杆炭粉中的至少一种。

11、进一步地，所述肥料颗粒为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、尿素、硫酸铵、氯化钾中的至少一种。

12、进一步地，所述膨润土粘结液按以下方法制备：

13、将膨润土过筛除杂；

14、向膨润土中加入水制备成膨润土悬浮液，离心分离出膨润土沉淀物；

15、干燥后得到膨润土精矿，并向所述膨润土精矿中加水制备成所述膨润土粘结液。

16、进一步地，将膨润土过200目筛除杂。

17、本发明的第二方面，提供了一种秸秆炭包膜肥，采用上述任一项所述的制备方法得到。

18、与现有技术相比，本发明具有以下的技术效果：

19、本发明的一种秸秆炭包膜肥的制备方法利用农业废弃物秸秆制备的秸秆炭作为生物炭原料，并与肥料颗粒混合造粒，在造粒过程中，通过对肥料颗粒表面初步改性以及对粘结液用量、生物炭用量的控制，制备出具有良好缓控释放特性、高利用率的秸秆炭包膜肥。

技术特征：

1.一种秸秆炭包膜肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种秸秆炭包膜肥的制备方法，其特征在于，所述初步改性过程中，肥料颗粒表面喷水量为肥料颗粒质量的8-12％。

3.如权利要求1所述的一种秸秆炭包膜肥的制备方法，其特征在于，所述膨润土粘结液的喷洒量为肥料颗粒质量的4-10％。

4.如权利要求3所述的一种秸秆炭包膜肥的制备方法，其特征在于，所述膨润土粘结液中，膨润土的质量浓度为10-30％。

5.如权利要求1所述的一种秸秆炭包膜肥的制备方法，其特征在于，所述秸秆炭粉的撒入量为肥料颗粒质量的10-30％。

6.如权利要求5所述的一种秸秆炭包膜肥的制备方法，其特征在于，所述秸秆炭粉为玉米秸秆炭粉、小麦秸秆炭粉、稻杆炭粉中的至少一种。

7.如权利要求1所述的一种秸秆炭包膜肥的制备方法，其特征在于，所述肥料颗粒为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、尿素、硫酸铵、氯化钾中的至少一种。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种秸秆炭包膜肥的制备方法，其特征在于，所述膨润土粘结液按以下方法制备：

9.如权利要求8所述的一种秸秆炭包膜肥的制备方法，其特征在于，将膨润土过200目筛除杂。

10.一种秸秆炭包膜肥，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法得到。

技术总结
本发明提供了一种秸秆炭包膜肥及其制备方法，属于农业废弃物利用和肥料生产技术领域，包括以下步骤：在造粒机中，将肥料颗粒升温至45‑55℃，在肥料颗粒表面喷水，对肥料颗粒进行初步改性；升温至50‑65℃，待肥料颗粒表面干燥后，在肥料颗粒表面喷洒膨润土粘结液，同时向肥料颗粒表面撒入秸秆炭粉，肥料颗粒表面形成紧密的生物炭包裹层；经过干燥后即得到秸秆炭包膜肥。本发明的一种秸秆炭包膜肥的制备方法利用农业废弃物秸秆制备的秸秆炭作为生物炭原料，并与肥料颗粒混合造粒，在造粒过程中，通过对肥料颗粒表面初步改性以及对粘结液用量、生物炭用量的控制，制备出具有良好缓控释放特性、高利用率的秸秆炭包膜肥。

技术研发人员：周义新,陈传武,孙亚,闫俊涛,周福昌,刘媛媛,焦义能,黄杰,陈万阳
受保护的技术使用者：湖北茂盛生物有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/24