磷石膏基硫氮肥的球磨制备及其控释技术研究

论文摘要

以磷石膏和氮肥为主要原料,制备能根据作物营养需求控制氮素释放的磷石膏基硫氮肥。首先采用固相球磨的方法,使磷石膏分别与常规碳铵和尿素反应,制备用作肥料的硫酸铵和尿素石膏;再通过对以上两种产物的合理组配,添加剂用量和粒径的调整,制备磷石膏基控释硫氮肥,并评价其控释性能,建立快速预测其肥效期的方法。研究得出,固相球磨制备硫酸铵的工艺条件为CaSO4·2H2O和NH4HCO3的摩尔比0.55,时间15min,球料比3︰1,转速600r·min-1,此条件下,反应的平均转化率达98.02%;固相球磨制备尿素石膏的工艺条件为温度55℃,时间40min,球料比6︰1,转速600r·min-1,此条件下,反应的平均转化率达89.38%;根据作物的氮素需求,调节硫酸铵和尿素石膏母料的配比,可控制氮素的释放规律,磷石膏基控释硫氮肥的制备条件为膨润土添加量为4%,淀粉粘结剂添加量为6%,半水石膏添加量为6%,粒径为5～6mm,此条件下制得的磷石膏基硫氮肥具有优良的控释性能;采用石英砂淋溶法代替静水培养法预测本肥的养分释放期为105天。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 磷石膏在农业上的应用研究现状
• 1.2.1 磷石膏用作土壤改良剂
• 1.2.2 磷石膏直接用作肥料
• 1.2.3 磷石膏制备硫酸铵
• 1.2.4 磷石膏制备长效肥料
• 1.2.5 磷石膏制备尿素石膏
• 1.3 缓控肥料的应用研究现状
• 1.3.1 缓控肥料的分类
• 1.3.2 缓控肥料养分释放机理
• 1.3.3 缓控肥料养分释放的评价方法
• 1.3.4 缓控肥料的研究动态
• 1.3.5 缓控肥料发展中存在问题
• 1.4 研究内容与创新点
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究的创新点
• 1.4.3 研究的技术路线
• 2 磷石膏固相球磨制备硫酸铵的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要仪器和试剂
• 2.1.2 球磨固相反应
• 2.1.3 反应转化率的测定
• 2.1.4 物相分析
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 单因素实验条件下各因素对反应转化率的影响
• 2.2.2 固相球磨制备条件优选实验
• 2.2.3 反应产物的物相分析
• 2.2.4 反应机理分析
• 2.3 小结
• 3 磷石膏固相球磨制备尿素石膏的研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 主要仪器和试剂
• 3.1.2 球磨固相反应
• 3.1.3 反应转化率的测定
• 3.1.4 固相球磨反应动力学研究
• 3.1.5 尿素石膏的表征
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 单因素实验条件下各因素对反应转化率的影响
• 3.2.2 固相球磨制备条件优选实验
• 3.2.3 球磨反应动力学研究
• 3.2.4 尿素石膏的表征
• 3.3 小结
• 4 磷石膏基硫氮肥的制备与控释技术研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 主要仪器和试剂
• 4.1.2 磷石膏基硫氮肥的制备
• 4.1.3 供试肥料养分含量的测定
• 4.1.4 磷石膏基硫氮肥的氮素释放规律的测定
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 各制备条件对磷石膏基硫氮肥养分释放性能的影响
• 4.2.2 磷石膏基硫氮肥的缓释性能评价
• 4.2.3 磷石膏基硫氮肥肥效期的快速预测方法研究
• 4.3 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果