一种利用黄磷炉渣粉制备富含钙硅酸性土壤调理剂的方法与流程

文档序号:18971535发布日期:2019-10-29 02:55阅读:702来源:国知局

本发明涉及一种酸性土壤调理剂的制备方法,特别涉及一种利用黄磷炉渣粉制备富含钙硅的酸性土壤调理剂的方法。



背景技术:

土壤酸化是近年来越来越严重的问题,主要发生在南方丘陵及山区,地区气候湿润多雨,地块以旱地为主,种植密度大,土壤破坏严重,酸化也较严重。土壤酸化使作物生长受损,产量和品质都偏低,同时酸性土壤很容易滋生病菌,使作物遭受病害。酸性环境还会使土壤中铝离子增加,阻碍其他金属离子的吸收,使土壤养分降低,同时造成铝离子毒害。

近年来土壤改良的问题越来越受重视,土壤调理剂产品也来越多,针对土壤酸碱化及土壤结构破坏等问题开发出多款土壤调理剂,能够增减ph值、改善土壤结构、修复土壤微生物环境等功能。本发明使用的材料与工艺简单,主要为工业生产的黄磷炉渣粉,却对土壤改良有较好的效果。相比于同类产品,能更大程度的发挥黄磷炉渣的效果。

黄磷炉渣为工业固废,通常用作建筑材料,再就是制作玻璃、陶瓷等物品。将黄磷炉渣粉做成土壤调理剂,开发出黄磷炉渣粉新的利用途径,又能对土壤改良有较好的效果,一举两得。



技术实现要素:

为解决土壤酸化的问题,本发明的目的在提供一种富含钙硅的酸性土壤调理剂,同时开发出黄磷炉渣粉一种新的利用途径。本发明通过以下技术方案解决上述技术问题:

所述的黄磷炉渣制备土壤调理剂的方法包括以下步骤:

一种利用黄磷炉渣粉制备富含钙硅酸性土壤调理剂的方法,包括如下步骤:

(1)将黄磷炉渣粉放入到石灰水中搅拌后沉淀过夜,过滤,得到混合物1,除去黄磷炉渣粉中的一些可溶性杂质和放射性元素;

(2)将步骤(1)中的混合物1加入腐殖酸,复合菌粉,并放置于密闭容器中反应3~5天,获得混合物2,活化黄磷炉渣粉里面部分硅钙元素;

(3)将步骤(2)中的混合物2,烘干后与鸡粪,膨润土,复合菌粉混合均匀后即获得成品。

各原料按重量份计,黄磷炉渣粉40-60份,石灰水50-70份,腐殖酸10-28份,膨润土5-18份,鸡粪5-15份,复合菌粉5-15份。

优选方案为黄磷炉渣粉50份,腐殖酸20份,鸡粪10份,膨润土10份,复合菌粉10份。

所述的黄磷炉渣粉为生产黄磷时产生的融渣,经过1200-1600℃高温煅烧、粉碎后获得的炉渣粉,细度为200目以上,颜色为灰白色粉末,疏松多孔,主要化学成分为sio2和cao,sio2+cao含量达80%以上。

所述的石灰水的质量浓度为25-35%。

所述的腐殖酸为以褐煤为原料制作的腐殖酸原粉,腐殖酸含量≥45%。

步骤(2)中在密闭容器中的反应条件为,控制密闭容器中的湿度为40%~50%,温度为50℃~60℃,ph值为8~9。

所述的复合菌剂为乳酸菌、酵母菌、光合菌、枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌中的至少2种混合菌种,含量为20-50亿/g。

所述的鸡粪为发酵完全的鸡粪,有机质含量≥70%,细度为100目以上。

所述的膨润土为钠基膨润土,细度为200目以上。

采用本发明的上述技术方案得到的富含钙硅土壤调理剂所含具体数据如下:

表1

采用上述方案,本发明取得的有益效果如下:降低土壤ph值,改良土壤酸性环境,修复土壤结构,增加土壤孔隙度、降低容重。增加土壤养分与有机质含量。

本发明中将黄磷炉渣与腐殖酸结合,能够活化黄磷炉渣粉中的钙、硅元素,在微生物分泌的有机酸和其他生物大分子作用下,形成一种螯合态组分,能够被作物吸收。加入鸡粪后,提供阳离子交换缓冲环境,能够促进黄磷炉渣粉中养分的释放,也保证加入的菌剂的效果。加入膨润土后,利用膨润土的粘性,将各物质结合的更紧密,若需要造粒的话,可以增加膨润土的用量。

本发明所生产的土壤调理剂富含丰富的活化态钙、硅元素,以及其他金属元素,补充土壤对钙硅的需求。其次,土壤调理剂含有的氧化态的金属元素,能够中和土壤的酸性物质,提高土壤的ph值,并且用钙将铝置换出来,减少铝离子毒害。该土壤调理剂本身是粉末状,内部结构较疏松,能够起到疏松土壤,增加土壤孔隙度的作用。同时本发明生产的土壤调理剂含有有机质与微生物菌,能够增加土壤养分,改善土壤微生物菌群结构。

此方法相比于其他土壤调理剂生产方法,有以下优势:

1.本发明使用的黄磷炉渣粉为工业固废,回收再利用,符合可持续发展理念。

2.本发明生产工艺简单,成本较低,且效果明显。

3.本发明将黄磷炉渣粉中的钙、硅等元素进行了活化,满足了土壤和作物对于钙、硅等元素的需求。

具体实施方案

下面将通过具体实例来更好的理解本发明。但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1:

一种利用黄磷炉渣粉制备富含钙硅酸性土壤调理剂,包括下列原料组成:按质量份计,黄磷炉渣粉50kg,石灰水60kg,腐殖酸20kg,鸡粪10kg,膨润土10kg,复合菌粉10kg制成。

上述土壤调理剂的制备方法包括如下步骤:

1.将黄磷炉渣粉进行清洗,洗去其中的杂质。将其放入到石灰水中搅拌60分钟,再沉淀1天,过滤,得到混合物1。

2.将步骤1中混合物1按干基质量份计50kg,腐殖酸20kg,复合菌粉2kg放置于密闭容器中,混合均匀后在水热环境下反应3天,该反应下,湿度为50%,温度为50℃,ph值为8.5。此反应获得混合物2。

3.将步骤2获得的混合物2,烘干。按烘干后的质量份计72kg,与鸡粪10kg,膨润土10kg,复合菌粉8kg混合后均匀后即获得成品。所用的复合菌粉为乳酸菌、酵母菌、光合菌、枯草芽孢杆菌组成。

本次获得的产品主要数据如下:

表2

本实例经过田间示范试验:

试验地点:湖北省巴东县绿葱坡镇

试验土壤条件:高山萝卜种植区,海拔1700米,试验田为平地,土壤养分如下:

表3

试验方法:选取两个试验田小区,小区面积为10m*10m,分别为t1、t2。处理t1为常规施肥(ck),处理t2为常规施肥+上述实例中土壤调理剂。该地区常规施肥为16-6-8复合肥,用量按100公斤/667m2计算,土壤调理剂使用量按80公斤/667m2计算。使用半年之后,萝卜收获期,检测土壤理化性质及作物产量。

如表2所示,经过半年之后,使用了土壤调理剂的土壤,ph值上升0.29,土壤容重降低了13.1%,孔隙度增加8.4%。

表4

如表3所示平均萝卜长增加了12.8%,萝卜粗增加了5.6%,萝卜的平均的重量增加了14.8%,实际收获产量,t2比t1提高了11.1%。

表5

实施实例2:

一种利用黄磷炉渣粉制备富含钙硅酸性土壤调理剂,包括下列原料组成:按质量份计,黄磷炉渣粉45kg,石灰水60kg,腐殖酸18kg,鸡粪10kg,膨润土10kg,复合菌粉10kg制成。

上述土壤调理剂的制备方法包括如下步骤:

1.将黄磷炉渣粉进行清洗,洗去其中的杂质。将其放入到石灰水中搅拌60分钟,再沉淀1天,过滤,得到混合物1。

2.将步骤1中混合物1按干基质量份计45kg,腐殖酸18kg,复合菌粉2kg放置于密闭容器中,混合均匀后在水热环境下反应3天,该反应下,湿度为50%,温度为50℃,ph值为8.5。此反应获得混合物2。

3.将步骤2获得的混合物2,烘干。按烘干后的质量份计63kg,与鸡粪10kg,膨润土10kg,复合菌粉8kg混合后均匀后即获得成品。所用的复合菌粉为乳酸菌、酵母菌、光合菌、枯草芽孢杆菌。

本次获得的产品主要数据如下:

表6

本实例经过田间示范试验:

试验地点,湖北省巴东县茶店子镇

试验土壤条件:高山玉米种植区,海拔1500米,试验田为平地,土壤养分如下:

表7

试验方法,量取32m*21m=672m2地块,分为两个小区,每个小区面积16m*21m=336m2,分别为t1、t2。t1为常规施肥,t2为常规施肥+土壤调理剂。该地区常规施肥为复合肥16-7-7,按50kg/667m2计算,土壤调理剂用量按50kg/667m2计算。试验时间为四个月。

由表8可知,使用土壤调理剂之后,土壤容重降低了5%,孔隙度增加了6%,ph值上升了0.22。由表9可知,使用土壤调理剂后玉米的穗粗、千粒重、小区产量均有所增加。说明土壤调理剂的改良效果。

表8

表9

实施实例3

一种利用黄磷炉渣粉制备富含钙硅酸性土壤调理剂,包括下列原料组成:按质量份计,黄磷炉渣粉55kg,石灰水70kg,腐殖酸22kg,鸡粪10kg,膨润土10kg,复合菌粉10kg制成。

上述土壤调理剂的制备方法包括如下步骤:

1.将黄磷炉渣粉进行清洗,洗去其中的杂质。将其放入到石灰水中搅拌60分钟,再沉淀1天,过滤,得到混合物1。

2.将步骤1中混合物1按干基质量份计55kg,腐殖酸22kg,复合菌粉2kg放置于密闭容器中,混合均匀后在水热环境下反应3天,该反应下,湿度为50%,温度为50℃,ph值为8.5。此反应获得混合物2。

3.将步骤2获得的混合物2,烘干。按烘干后的质量份计77kg,与鸡粪10kg,膨润土10kg,复合菌粉8kg混合后均匀后即获得成品。所用的复合菌粉为乳酸菌、酵母菌、光合菌、枯草芽孢杆菌。

本次主要获得产品数据如下

表10

本实例经过田间示范试验,

试验地点,湖北省长阳县贺家坪镇

试验土壤条件:高山大白菜种植区,海拔900米,试验田为缓坡,土壤养分如下:

表11

试验方法,量取10m*20m=100m2地块,分为两个小区,每个小区面积10m*10m=100m2,分别为t1、t2。t1为常规施肥,t2为常规施肥+土壤调理剂。该地区常规施肥为复合肥16-7-7,按120kg/667m2计算,土壤调理剂用量按80kg/667m2计算。试验时间为四个月。

由表12可知,使用土壤调理剂之后,土壤容重下降,孔隙度增加,ph值也提升了0.29,产量上增产了8.8%,使用了土壤调理剂后,大白菜叶片颜色浓绿,口感更好,产量质量均有所提升。

表12

综上所述,在使用上述实例土壤调理剂后,能够缓慢修复土壤的理化性质,降低土壤容重,提高土壤孔隙度,使土壤通透性增加,修复土壤的生态环境。使用土壤调理剂后,还能够提高作物品质,增加作物产量,提升经济效益。

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