[发明专利]一种生物炭基尿素及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮肥，尤其涉及一种生物炭基尿素；此外，本发明还涉及该生物炭基尿素的制备方法。

背景技术

我国是一个人口大国、农业大国，用占世界7％的土地养活了占世界22％的人口，粮食问题永远是关系到国计民生的大事。我国现有耕地20亿亩，年需化肥1.5亿吨，是世界最大的化肥进口国和氮肥生产国。尽管如此，化肥量仍然满足不了农业发展的需要。究其原因，关键问题在于化肥的利用率太低。据调查，我国化肥的利用率只有35％-40％，其余部分被土壤固定，或淋溶造成水体污染、湖泊富营养化等环境问题。加之化肥是一种高耗能产品，原材料涨价和环境污染的影响，致使许多小型化肥厂濒临倒闭状态，而国家由于受经济和能源条件的限制，目前还无能力改造这些化肥厂，限制了我国肥料总量的增加。专家们迫切呼吁减少化肥使用量，多使用新型生物肥，多施有机肥。广大农民也迫切需要一种新型肥料来满足农业生产的需要。

肥料缓释关键问题是氮素调控，因为氮素除了被作物吸收利用和被土壤胶体吸附之外，极易通过大气挥发、地表径流和淋溶流失等途径损失。分析氮素在土壤中转化过程，可看出提高氮素控释作用是保证食品安全和保护生态环境的重要内容。

生物炭基尿素含有生物质炭黑，可以改善土壤物理性状，增加土壤团粒结构，从而使土壤疏松，减少土壤板结，有利于保水、保肥、通气和促进根系发展，为农作物提供舒适的生长环境。生物炭基尿素研制发明过程中，设计方案首先考虑产品对所生产的氮肥农业生产中的产品及生态环境没有任何危害，同时具有脲酶、硝化抑制和铵稳定三大功效，最终实现氮肥长效作用。同时，充分考虑产业化成本控制的必要性，采用了低温炭化技术来获取必要的生物质炭化物，来实现缓释技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种生物炭基尿素，其缓释效果好，肥效时间长，可与其它有机、无机肥料进行混合造粒烘干而不受影响，且肥料增效作用明显。

本发明要解决的技术问题之二是提供该生物炭基尿素的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种生物炭基尿素，主要包含生物质炭黑和尿素；所述生物质炭黑采用如下方法制得：将农业废弃物作为生物质原料进行低温炭化形成多孔的生物质炭黑。

所述的农业废弃物可以是沙柳平茬、玉米、大豆、小麦、水稻、秸秆等，可有效进行碳汇。

所述的生物炭基尿素中的尿素，总氮(N)(以干基计)≥46％，水分(H₂O)≤1％。

所述生物炭基尿素中的单一养分N≥23％，生物质炭黑≥28％，有机质(指含碳的有机化合物)含量≥20％。

所述生物质炭黑与所述尿素的重量比为(38～50)∶(48～65)，优选为40∶50。

此外，本发明还提供上述生物炭基尿素的制备方法，包括如下步骤：

1)利用农业废弃物作为生物质原料，低温炭化成多孔的生物质炭黑；

2)以生物质炭黑为核心，混入一定比例尿素；

3)加入一定量的粘合剂，并在有机无机肥料造粒机内造粒，包裹造粒后的物料进入烘干机干燥，经冷却筛分得到颗粒生物炭基尿素。

步骤2)和步骤3)中，所述生物质炭黑与尿素、粘合剂的重量比为(38～50)∶(48～65)∶(8～12)，优选为40∶50∶10。

步骤3)中，所述粘合剂可以是凹凸棒土黏合剂或氧化淀粉粘合剂。

所述生物质炭黑采用如下方法制得：将农业废弃物作为生物质原料，经过原料粉碎、烘干，然后送入低温炭化炉进行低温炭化形成多孔的生物质炭黑。对不同粒度的原料进行直接低温炭化，炭化颗粒完全保留原有的微孔，孔隙度高，因而生产的生物质炭具备良好的吸附性和增温保温性。

本发明具有以下有益效果：

1、缓释效果好：由于生物质炭黑为深黑色有机产品，富含微孔，具有极强的吸肥、吸水的吸附能力、及吸光增温特性，施入土壤以后，不但可以持肥缓释，减少肥料淋失浪费，能在常温下长期保存，可与其它有机、无机肥料进行混合造粒烘干而不受影响，而且在每个炭素颗粒周围形成增温隔热区，对于解决早春地温偏低出苗和生长缓慢等问题具有重要作用。