本发明涉及二氧化碳气肥的生产及施用方法,特别适用于生产保护地蔬菜用气肥的生产及施用。 保护地施用二氧化碳,促进绿色植物的光合作用,增加产量,改善产品品质已成定论。作为二氧化碳气肥来源大致有六种方法:一、燃烧石油副产品获得。二、利用干冰及桶装压缩二氧化碳。三、是用重碳酸盐与有机酸及其酸式盐为原料。四、用碳酸氢铵与硫酸反应制取。五、专利申请号89106827.9采用碳酸氢铵热分解法。六、专利号GB2134506的“合成肥料”法。
以上列出方法,第一、二、三、五、六种方法成本高,或受条件限制,或投资大,或有副作用,或产气率低无实用价值,都无法大面积推广。第四种方法虽成本低,但硫酸对人体有强腐蚀性,又是液体,给运输和使用操作带来不便,虽然受到农民欢迎,但推广起来相当困难。
本发明的目的是生产一种产气量高,无氨气放出,运输和使用都很方便的新型固态气体肥料,并提出进一步加工成缓释气肥的工艺,提出施用方法。
本发明的生产工艺是固态气肥专用酸生产工艺,气肥合成配方及工艺,缓释气肥生产工艺。
一、固态气肥专用酸生产工艺
将烟煤粉碎到粒径2-4mm,加入90%以上的硫酸,煤酸比为1∶3-5,温度控制在110-160℃,经过3小时反应后,在室温下继续反应6小时,形成多孔性的黑色颗粒,它含有游离的酸。该颗粒上含有磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)和酚羟基(-OH),可表示为,略写为RH。RH和游离态的硫酸组成的混合物,称为固态气肥专用酸。
二、气肥的合成
将经过干燥的固态气肥专用酸与干燥的碳酸氢铵按1∶1或1∶1.1经过混合后包装即得成品。
为解决产品受潮肥效损失问题,也可采用专用酸与碳酸氢铵分别包装,随用随混合的方法。
三、缓释气肥的生产方法
在气肥专用酸或碳酸氢铵颗粒外表,涂上一层不溶于水的有机物,阻止它们立即溶于水,使二氧化碳缓缓放出。
其工艺为在生产气肥专用酸的过程中,干燥后的固态酸温度较高,加入0.5-1%地石蜡粉或硬脂酸放在混炼机中经过20-30分钟的混炼,即可制得。
碳酸氢铵不能加热,可用造粒机压成7mm的颗粒,然后喷涂液体石蜡即可。
气肥使用的原理:
使用时加水后
1、游离酸电离出的H+首先和HCO3-发生反应
3、反应生成物中的(NH4)2SO4水解液显酸性,可加入少量CaCO3
使用方法:
根据计算确定大棚使用量,放入一塑料盆中加水即可。当反应停止后,加入少量碳酸钙粉,继续放出二氧化碳,至溶液呈中性后,将上层清液用水冲入地里做氮肥用。
由于该肥料主要用NH4HCO3与酸反应放出CO2,可以根据HCO3+H+=H2O+CO2↑及保护地容积计算其用量:
合成气肥用量=79×1000VA÷22.4×106B÷50%=0.007054VA/B(克)
其中V-保护地容积(m3)
A-向保护地施入CO2浓度(ppm)
B-碳酸氢铵纯度(%)
79-碳酸氢铵摩尔质量(克)
22.4-1摩尔CO2在标准状况下的体积(升)
1000-由m3换算升的系数
106-由ppm换算成百分比的系数
例:设大棚面积250m2高1.5m则体积375m3,若增施CO2为1200ppm B为96%,根据计算每次施用量为3.31kg,即取3.31kg气体肥料,放入塑料桶中加适量水,反应结束后加少量CaCO3直至无气泡放出即可。也可将1.655kg固态气肥专用酸放入塑料桶中加适量的水后,分若干次加入1.655kg的碳酸氢铵,最后加少量CaCO3中和即可。
本发明具有以下的特点:
1、运输使用方便便于推广
2、产气量大,成本低,增产效益明显。
3、使用时无特殊设施,不需增加除氨设备和氨气监测设备。
4、生产工艺简单,原料来源广,生产设备造价低。