一种凹凸棒天然矿物质复合肥料

技术领域

本发明涉及一种凹凸棒天然矿物质复合肥料。

背景技术

凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力。并具有一定的可塑性及粘结力，其理想的化学分子式为Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色、灰白色、青灰色、灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强。湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散。悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。凹凸棒石形态呈毛发状或纤维状，通常为毛毯状或土状集合体。其作为复合肥粘结剂，造粒成型率高，时间短，所造颗粒强度高，表面光洁度好，保肥时间长，因此这种粘结剂，能提高生产能力，减少电耗，还可以节约滑石粉、氯化铵等高价原料的用量。

包膜肥料一般指水溶性肥料颗粒表面包被一层半透性或难溶性膜，具有缓慢释放养分特性的一类肥料。用作包膜材料的种类很多，主要有硫黄、高分子聚合物、树脂、石蜡、沥青等。这些成膜物质包裹在水溶性颗粒肥料的表面，避免肥料与土壤和作物根系直接接触，水分进入薄膜内使养分溶解，渗透压升高，促使养分透过薄膜向土壤溶液扩散，或通过薄膜小孔向外缓慢释放，不断被作物吸收利用，减少可溶性养分的淋失、氨的挥发损失和磷的固定等，有利于提高肥料利用率。包膜肥料施入土壤后的释放速率取决于包膜材料的种类和厚度，还取决于土壤温度、水分及土壤微生物活性等。包膜肥料主要用作基肥，对生长期短的作物还应配施一定量的速效肥，以弥补苗期养分的不足；对生长期长的作物如甘蔗，施足基肥可减少中后期的追肥次数。包膜肥料的缺点在于成本较高，且释放速率难以控制，使其大面积推广受到一定的限制。

上述的两种现有产物和技术如果能够结合，将包膜肥料的颗粒嵌入于制备成特殊形态的凹凸棒石土内，从而提成两者的优点；进而达到既可以缓释放肥料又在完成释放后，而土壤不造成板结的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种凹凸棒天然矿物质复合肥料。

本发明解决其上述的技术问题所采用以下的技术方案：一种凹凸棒天然矿物质复合肥料，其构架部分构造有：可降解束环套、椰糠凹凸棒复合饼、饼槽、饼肩、包膜薄弱区、包膜复合肥球体，其特征在于：椰糠凹凸棒复合饼是由椰糠与天然凹凸棒矿物材料粉剂按一定比例拌和均匀后，通过设定有的模具，液压机压制成梅花形态饼块；所述的椰糠与天然凹凸棒矿物材料粉剂混合比例为1:12.5至20质量组分区间；所述的梅花形态按其特征构成表现为：间隔布置有饼槽与饼肩，所述的饼槽中间位置还设有包膜薄弱区；

所述的饼槽内置入有包膜复合肥球体；所述的椰糠凹凸棒复合饼外套有可降解束环套，所述的可降解束环套内壁与饼肩相抵触；所述的可降解束环套开有孔槽，所述孔槽的直径为包膜复合肥球体的0.65-0.8倍区间；

所述的椰糠制备：取成品的椰砖块，通过破碎机将其破碎成颗粒状态，一般控制颗粒直径在0.12-1毫米区间即可，将粉碎后的椰砖碎料放入烘干机，使其烘干后的水分控制在3%以下备用；

所述的天然凹凸棒矿物材料粉剂制备：取凹凸棒石粘土经过筛分机将其至少95%以上的颗粒杂质部分去除，然后将其放入研磨机研磨后得到细度在0.02-0.1毫米区间的粉剂备用；

所述的包膜复合肥球体包膜制备：取成品复合肥颗粒，对其进行第一道包膜处理，所述的第一道包膜处理过程为：包膜基材为树脂，将所述的树脂和增塑剂助剂按重量配比混合放入搅拌机，每千克树脂和增塑剂助剂的混合物中加入苯甲醇2-20L，充分溶解后形成包膜液；将成品复合肥颗粒原料置于流化床吹成流化状态；将包膜液通过蠕动泵引入流化床由喷头雾化，并与流化状态的颗粒原料充分混合，每千克肥芯的包膜液用量为0.8-1.5L，冷却后形成复合肥颗粒包膜颗粒；

取复合肥颗粒包膜颗粒加入有机胶粘剂，放入搅拌机并且加热温度到33-40摄氏度，将有机胶粘剂充分的包裹复合肥颗粒包膜颗上，使得复合肥颗粒包膜颗粒成粘结的块状态半成品，将复合肥颗粒包膜颗粒半成品，放入球形模具中进行压实，模具脱壳后得到包膜复合肥球体；

所述的椰糠凹凸棒复合饼的饼槽内均放置入包膜复合肥球体，并且在椰糠凹凸棒复合饼外面罩入有可降解束环套构成本套成品凹凸棒天然矿物质复合肥料。

进一步地，所述的饼槽数量再4-8道区间内。

进一步地，所述的成品复合肥颗粒为氮磷钾复合肥，可选包括：磷酸二铵、磷酸一铵、硝酸磷肥、硝酸钾和磷酸二氢钾。

进一步地，所述的成品复合肥颗粒直径在220-300微米之间；所述的包膜复合肥球体直径在8-12毫米区间内。

进一步地，所述的椰糠凹凸棒复合饼被液压机压制，最终得到饼体密度大于2.65g/立方厘米。

进一步地，所述的可降解束环套为生物降解材料，可备用的材料有：聚乳酸。

进一步地，所述的成品凹凸棒天然矿物质复合肥料外包装有密封袋，并且在密封袋内加入有防潮剂包。

进一步地，所述的椰糠凹凸棒复合饼覆有可降解塑料薄膜，并且所述的可降解塑料薄膜通过膜体厚度生产控制，使其膜体的破裂时间控制在三年以上。

本发明的有益效果：采用将有机胶粘剂充分的包裹复合肥颗粒包膜颗上，使得复合肥颗粒包膜颗粒成粘结的块状态半成品，将复合肥颗粒包膜颗粒半成品，放入球形模具中进行压实，模具脱壳后得到包膜复合肥球体；椰糠凹凸棒复合饼的饼槽内均放置入包膜复合肥球体，并且在椰糠凹凸棒复合饼外面罩入有可降解束环套构成本套成品凹凸棒天然矿物质复合肥料的技术方案，实现了可以长期抗土壤板结又可以长效对复合肥有效的复合肥料产品。

附图说明

图1为本发明一种凹凸棒天然矿物质复合肥料整体结构图。

图2为本发明一种凹凸棒天然矿物质复合肥料的椰糠凹凸棒复合饼结构图。

图3为本发明一种凹凸棒天然矿物质复合肥料的椰糠凹凸棒复合饼嵌入包膜复合肥球体结构图。

图4为本发明一种凹凸棒天然矿物质复合肥料处理土壤与传统方式处理土壤在显微镜下的图像。

图5为本发明一种凹凸棒天然矿物质复合肥料在招财树（木棉科马拉巴栗属植物）下18个月后土壤分析成分图像。

图中1-可降解束环套，2-椰糠凹凸棒复合饼，21-饼槽，22-饼肩，211-包膜薄弱区，3-包膜复合肥球体。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例：一种凹凸棒天然矿物质复合肥料，其构架部分构造有：可降解束环套1、椰糠凹凸棒复合饼2、饼槽21、饼肩22、包膜薄弱区211、包膜复合肥球体3，其特征在于：椰糠凹凸棒复合饼2是由椰糠与天然凹凸棒矿物材料粉剂按一定比例拌和均匀后，通过设定有的模具，液压机压制成梅花形态饼块；所述的椰糠与天然凹凸棒矿物材料粉剂混合比例为1:12.5至20质量组分区间；所述的梅花形态按其特征构成表现为：间隔布置有饼槽21与饼肩22，所述的饼槽21中间位置还设有包膜薄弱区211；

所述的饼槽21内置入有包膜复合肥球体3；所述的椰糠凹凸棒复合饼2外套有可降解束环套1，所述的可降解束环套1内壁与饼肩22相抵触；所述的可降解束环套1开有孔槽，所述孔槽的直径为包膜复合肥球体3的0.65-0.8倍区间；

所述的椰糠制备：取成品的椰砖块，通过破碎机将其破碎成颗粒状态，一般控制颗粒直径在0.12-1毫米区间即可，将粉碎后的椰砖碎料放入烘干机，使其烘干后的水分控制在3%以下备用；

所述的天然凹凸棒矿物材料粉剂制备：取凹凸棒石粘土经过筛分机将其至少95%以上的颗粒杂质部分去除，然后将其放入研磨机研磨后得到细度在0.02-0.1毫米区间的粉剂备用；

所述的包膜复合肥球体3包膜制备：取成品复合肥颗粒，对其进行第一道包膜处理，所述的第一道包膜处理过程为：包膜基材为树脂，将所述的树脂和增塑剂助剂按重量配比混合放入搅拌机，每千克树脂和增塑剂助剂的混合物中加入苯甲醇2-20L，充分溶解后形成包膜液；将成品复合肥颗粒原料置于流化床吹成流化状态；将包膜液通过蠕动泵引入流化床由喷头雾化，并与流化状态的颗粒原料充分混合，每千克肥芯的包膜液用量为0.8-1.5L，冷却后形成复合肥颗粒包膜颗粒；

取复合肥颗粒包膜颗粒加入有机胶粘剂，放入搅拌机并且加热温度到33-40摄氏度，将有机胶粘剂充分的包裹复合肥颗粒包膜颗上，使得复合肥颗粒包膜颗粒成粘结的块状态半成品，将复合肥颗粒包膜颗粒半成品，放入球形模具中进行压实，模具脱壳后得到包膜复合肥球体3；

所述的椰糠凹凸棒复合饼2的饼槽21内均放置入包膜复合肥球体3，并且在椰糠凹凸棒复合饼2外面罩入有可降解束环套1构成本套成品凹凸棒天然矿物质复合肥料。

所述的饼槽21数量再4-8道区间内。

所述的成品复合肥颗粒为氮磷钾复合肥，可选包括：磷酸二铵、磷酸一铵、硝酸磷肥、硝酸钾和磷酸二氢钾。

所述的成品复合肥颗粒直径在220-300微米之间；所述的包膜复合肥球体3直径在8-12毫米区间内。

所述的椰糠凹凸棒复合饼2被液压机压制，最终得到饼体密度大于2.65g/立方厘米。

所述的可降解束环套1为生物降解材料，可备用的材料有：聚乳酸。

所述的成品凹凸棒天然矿物质复合肥料外包装有密封袋，并且在密封袋内加入有防潮剂包。

所述的椰糠凹凸棒复合饼2覆有可降解塑料薄膜，并且所述的可降解塑料薄膜通过膜体厚度生产控制，使其膜体的破裂时间控制在三年以上。

本发明是一种以凹凸棒为核心材料进行调配的缓释放复合肥，其能够结合凹凸棒本身矿物质有的优点，而且由于针对复合肥进行了包膜处理，因此其能够达到缓慢释放肥料的功能，其肥效具有长期有效性。

针对组配复合肥各个框架原理说明：在组配的复合肥中采用了以椰糠凹凸棒复合饼2作为基础肥料饼，并且在饼内嵌入有包膜复合肥球体3，最终通过可降解束环套1将其整个复合肥的饼体进行固定的框架；在制作椰糠凹凸棒复合饼2中，选用了含水率控制的3%以上的椰糠，以及在凹凸棒粉剂搅拌均匀后，用液压机压实，使其密实度达到或者高于2.65g/立方厘米的技术手段，均是为了椰糠凹凸棒复合饼2在遇水后，能够极大程度的发生膨胀，由于在椰糠凹凸棒复合饼2外包裹了可降解束环套1因此在为整个肥料饼提供了预应力，这种设计有两个作用：其一为整个椰糠凹凸棒复合饼2最终的崩塌提供爆发力，其二在椰糠凹凸棒复合饼2膨胀过程中，嵌入于饼槽21内的包膜复合肥球体3会扣入于饼槽21本体内，使得包膜复合肥球体3与椰糠凹凸棒复合饼2在一至三年后肥料效果上的二次交换融合，主要考虑到：椰糠的阳离子代换量值范围在32.40～55.00mol/hg之间．具有较强的物理化学吸附能力。其特性椰糠基质的优良性。因此这种所谓的二次交换融合，其实就是打破一些土壤中长期原有的结构，使得一些包膜复合肥料与破裂的椰糠凹凸棒复合饼2进行复合。

在框架设计结构中，设计饼槽21中间位置还设有包膜薄弱区211，这里所讲的包膜薄弱区211是一种结构上的称谓，并不需要在这个区域对可降解塑料薄膜进行处理，其原因是：当椰糠凹凸棒复合饼2膨胀时，各个受力区最大的饼槽21，因此这个位置的饼槽21由于外力会被挤薄。

本案中实现的凹凸棒天然矿物质复合肥料，适用于一些大型树木的盆栽，以及一些根系较不发达且又名贵花木的使用。

下面针对本案组配的复合肥料进行一些实例的介绍：

实施例1：取得六盆直径在8厘米左右，树高在2米（包括树枝蓬松顶）的招财树，并且尽可能的保证其品相一致。

将六盆招财树分成两组，每组三盆；取名为试验组和对比组；其选取种植的花盆容量规格均相同，将两组招财树均挖出花盆，以及掏空花盆内的土壤，并且在挖掘的过程中尽量保证不要损坏其根系；将对比组花盆内的土壤回填三分之一，然后将招财树重新种回花盆内中心位置，然后将剩余三分之二的土壤回填入花盆。

接着将试验组花盆内的土壤回填三分之一，然后在花盆土壤的中心位置放置本案的凹凸棒天然矿物质复合肥料，然后再将招财树重新种回花盆内中心位置，然后将剩余三分之二的土壤回填入花盆。

对比组：按照传统的方式给其施加有机肥复合肥以及浇水。

试验组：与对比组浇入同等量的水。

上述对比组、试验组的浇水量均为科学控制，符合招财树对水分要求，并且保障其两组六盆招财树均在适宜的室温以及同等光照条件下进行。

试验数据记录：六个月后，对比组三盆招财树枝叶繁茂程度明显高于试验组，其对比组三盆蓬高平均值达到了2.4米左右；而试验组三盆蓬高平均值达到了2.2米左右，且这两组均无出现黄叶，涨势判断为健康。

十二个月后，对比组与试验组的招财树枝叶繁茂程度接近，但是对比组其中一盆出现了小部分的黄叶，两组六盆的盆蓬均在2.6米左右。

二十四个月后，对比组其中一盆出现大面积的树枝枯萎，并且70%以上叶片均掉落；其余两盆出现黄叶的现象也比较明显；而试验组三盆树叶及枝条健康程度正常，并且盆蓬仍然维持在2.6米左右，但是盆蓬径比12个月前大了1.5倍左右。

三十个月后，对比组其中一盆已经干枯，另外两盆均枝叶稀疏已经失去了观赏价值；将干枯的招财树树根挖出，发现土壤中心板结严重，而沿着花盆内壁处土壤相当潮湿，处于这部分的根系已经完全腐烂。试验组三盆健康程度仍然良好，但是由于长期没有修减，盆蓬直径已经是定值时的3倍以上，并且大部分枝条都下压。挖出试验组其中一盆土壤，其根系下的椰糠凹凸棒复合饼2已经爆开，可见的还有大部分包膜损坏的复合肥颗粒，以及零散的椰糠凹凸棒复合饼2碎料与本身盆体内的土壤混合物。土壤未出现板结，品相良好。

针对上述试验过程，其盆体内的本案凹凸棒天然矿物质复合肥料变化过程描述如下：

在试验过程中，由于试验组的肥料为缓释肥因此在初期的树枝叶片长势上，对比组会明显优于试验组；故表现出前期对比组优秀。

而当12个月后，由于包膜复合肥球体3的包膜被部分分解，其包膜复合肥球体3内的复合肥颗粒开始缓慢的释放肥料，但是与此同时，不管是对比组还是试验组，其土壤的渗水性差或者不保水的问题在加剧，朝着土壤板结的问题发展。而由于包膜复合肥球体3的包膜降解损坏，其包膜复合肥球体3本体同样在发生变化，包膜复合肥球体3吸水后同样在体积上发生膨胀，由于包膜复合肥球体3嵌入于饼槽21内，而椰糠凹凸棒复合饼2包裹了可降解塑料薄膜，此时被抵触的饼槽21位置的可降解塑料薄膜厚度上被挤薄，随着时间的推移，此处的包膜薄弱区211最先被降解，水分开始灌入椰糠凹凸棒复合饼2内，由于椰糠凹凸棒复合饼2是高密实、高缺水的饼块，因此其体积会迅速的膨大，从而将试验组内的土壤物理结构上的板结进行逐步破裂，打破板结问题。并且释放椰糠凹凸棒复合饼2内凹凸棒的养分，实现了二次生物肥料上的融合，在长达2-3年后的花盆土壤中，自行发生“换土”过程，长期保证了土壤健康。

如图4中，右侧图是对比组采用传统的有机肥控制的土壤，其在显微镜下板结程度严重，其渗水性也差极易导致根系的腐烂或者外部浇水无法渗透；而左侧图是试验组采用了本案凹凸棒复合肥处理的土壤，三年后期疏松，品质优良。

如图5中，是采用了本案凹凸棒复合肥处理的土壤，在三年后其种植植物根系下取样的土壤，其黑色较为明显部分是其复合肥颗粒，在三年后期还保持了60%后以上的包膜颗粒，因此其肥力效果是持久的。

本案中未给出凹凸棒天然矿物质复合肥料具有有效年限，因为其有限年限跟包膜厚度有关，这个可以根据植物本体特性进行各种型号的生产，但是此均在本案保护范围内。