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《安徽农业大学》 2010年
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钢渣缓释肥料的制备及缓释性能评价

范世锁  
【摘要】: 我国钢铁工业每年均产生大量废弃矿渣,多数未能得到有效利用。为促进矿渣的综合利用,本文以尿素为核心、矿渣为包膜材料,通过对粘结剂的改性及矿渣类型、粒度等的选择,研究钢渣肥制备工艺;采用水中溶出、土柱淋溶等方法,评价不同钢渣肥中氮素释放特性,并通过盆栽试验,初步评价了钢渣肥的肥效,以期为钢渣在农林业上的应用提供依据。 主要研究结果如下: 1.以聚乙烯醇(PVA)为粘结剂,比较了甲醛和尿素作为改性剂对粘结剂耐水性的影响。结果表明:甲醛比例为2.35%时,粘结剂耐水性能最低,此时粘结剂的吸水率为364%,耐水性降低35.7%。当尿素的比例为1.2%时,粘结剂耐水性能最低,此时粘结剂的吸水率仅为152%,耐水性降低73.1%。为了获得耐水性能适当的尿素作为粘结剂的改性剂。粘结剂,实现良好的包膜效果,本文选取了1.2%的 2.采用正交设计方法,考察了粘结剂改性剂比例、矿渣的类型与粒径对钢渣肥制备的影响,结果表明,钢渣肥1号的包膜率为31.2%,含氮量为27.5%;钢渣肥2号的包膜率为31.2%,含氮量为18.3%;钢渣肥3号的包膜率为28.7%,含氮量为37.5%;钢渣肥4号的包膜率为25.7%,含氮量为35%。 3.采用水中溶出法评价了钢渣肥的初期和微分溶出率,结果表明,钢渣肥1号的初期溶出率为41.5%,微分溶出率为9.12%;钢渣肥2号的初期溶出率为75.7%,微分溶出率为3.55%;钢渣肥3号的初期溶出率为33.5%,微分溶出率为6.57%;钢渣肥4号的初期溶出率为38.9%,微分溶出率为3.57%。商品缓释肥料Oli肥的初期溶出率为27.7%,微分溶出率为5.50%。可以看出,初期溶出率从大到小依次为:钢渣肥2号钢渣肥1号钢渣肥4号钢渣肥3号Oli肥,微分溶出率从大到小依次为:钢渣肥1号钢渣肥4号钢渣肥3号Oli肥钢渣肥2号。正交设计结果表明,影响初期溶出率的主要因素是粘结剂比例,影响微分溶出率的主要因素是矿渣粒径。 4.采用土柱淋溶法评价了钢渣肥30天的总氮淋溶量。结果表明,钢渣肥1号,钢渣肥2号、3号、4号及Oli肥和尿素30天的总氮累积淋溶量分别为40.36%,42.06%,46.5%,45.21%,43.32%和60.07%。与尿素相比,4种钢渣肥都有一定的缓释性能,其中,钢渣肥1号和钢渣肥3号的淋溶效果较好。正交分析结果表明,影响钢渣肥在土壤氮素释放的主要因素是粘结剂改性剂比例。 5.采用氮素挥发实验测定矿渣肥、Oli肥和尿素中氮素在土壤里的变化情况。结果表明,矿渣肥1号、2号、3号、4号及Oli肥和尿素30天的氮素累积挥发量分别为69.97%,75.21%,73.7%%,74.59%,62.29%和88.41%。 施用肥料后pH和脲酶变化测定结果表明,30天后pH变化范围从大到小依次为钢渣肥4号尿素钢渣肥1号钢渣肥2号Oli肥钢渣肥3号;30天后脲酶的活性从大到小依次为钢渣肥3号Oli肥钢渣肥4号钢渣肥1号尿素钢渣肥2号。正交分析结果表明,影响氮素挥发的主要因素是矿渣类型。 6.钢渣肥的盆栽试验结果表明,制备的四种肥料钢渣肥1,2,3,4号的增产率分别是105%,-8.75%,86.67%,80.42%。尿素的增产率是50%,购于市场的Oli肥增产率是119.37%。正交分析表明,影响肥效的主要因素是矿渣类型。
【学位授予单位】:安徽农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S145.6

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