專利名稱：一種水溶性腐植酸膏狀肥料及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及腐植酸類肥料，具體地說是一種水溶性腐植酸膏狀肥料及其加工方法。
背景技術(shù)：
腐植酸類肥料以其與化肥比較具有明顯的增產(chǎn)效果、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、提高植物養(yǎng)分利用率、節(jié)省資源、減小病害、從源頭上預(yù)防化肥及農(nóng)藥對環(huán)境造成的污染，改良土壤，抗旱、抗寒、抗鹽堿等優(yōu)良品質(zhì)逐漸被農(nóng)民接受，成為肥料家族的重要成員。
腐植酸固體肥料加工時往往先對腐植酸原料進(jìn)行活化處理，增加其水溶性，這一過程一般需要以水為介質(zhì)才能實(shí)現(xiàn)，活化后必須進(jìn)行干燥除去多余的水分，再與含植物養(yǎng)分(N、P、K、Ca、Mg、S、Mn、Fe、Zn、B、Cu、Mo等)化合物混合制成固體腐植酸復(fù)混肥?；旌线^程植物養(yǎng)分與活性腐植酸初步進(jìn)行絡(luò)合、螯合反應(yīng)，肥料進(jìn)入土壤后，在土壤溶液中水的作用下進(jìn)一步進(jìn)行絡(luò)合、螯合反應(yīng)，使植物養(yǎng)分起到防止流失、緩釋、控釋作用，向作物提供均衡營養(yǎng)。
腐植酸膏狀肥料是近年來隨著腐植酸肥料發(fā)展及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要開發(fā)出的一個系列產(chǎn)品，它具有工藝路線短、節(jié)約能源、養(yǎng)分緩控釋效果更好、生產(chǎn)成本較低的特點(diǎn)受到生產(chǎn)廠家歡迎，它易溶于水，方便農(nóng)民沖施，滴灌施肥，受到農(nóng)民歡迎。
腐植酸膏狀肥料生產(chǎn)時，在腐植酸活化過程中經(jīng)常出現(xiàn)難溶的塊狀物，攪拌時難以攪碎，最終帶入產(chǎn)品，造成產(chǎn)品養(yǎng)分不均勻，農(nóng)民使用時，團(tuán)塊難以分散，造成使用不便，農(nóng)民希望使用均勻易溶的膏狀產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可使作物高產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良、使用時均勻易溶的水溶性腐植酸膏狀肥料及其加工方法。本發(fā)明通過調(diào)整用料品種及原料添加順序，降低了腐植酸可溶性鹽分子間通過水分子氫鍵形成的締合物的強(qiáng)度，防止了塊狀物的形成，產(chǎn)品質(zhì)量得到提高。
本發(fā)明的另一目的是提供一種水溶性腐植酸含量高，與植物養(yǎng)分絡(luò)合、螯合完全的能起到緩、控釋作用的、節(jié)能的、產(chǎn)品均勻易溶的水溶性腐植酸膏狀肥料的加工工藝。采用腐植酸含量50％以上(干基)，水分含量35％以下的天然風(fēng)化煤(通常采用風(fēng)化煤的腐植酸含量可為50-70％、水分含量25-35％)為主要原料，以尿素為活化劑在堿性條件下，進(jìn)行活化處理制成水溶性腐植酸銨，再與植物需要的養(yǎng)分進(jìn)行絡(luò)合、螯合反應(yīng)，制成水溶性腐植酸膏狀肥料。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種水溶性腐植酸膏狀肥料，按重量百分比其組成為，20-45％風(fēng)化煤粉，10-35％尿素，5-15％磷銨，3-25％氯化鉀，4-30％硫酸鉀，0-20％其他含N、P、K的原料，0-5％中微量元素(Ca、Mg、S、Mn、Fe、Zn、B、Cu、Mo等)化合物，1.0-3.5％氫氧化鈉，0.1～0.5％聚丙烯酰按，15-35％水。
所述其他含N、P、K的原料是指硫酸銨或氯化銨，和/硝酸銨、硝酸磷銨或硝酸鉀等；磷銨為磷酸一銨和/或磷酸二銨；中微量元素化合物是指Ca元素中的碳酸鈣、磷礦粉或石膏粉等；Mg元素中的菱鎂礦粉或氧化鎂粉等；S元素中的硫磺粉或硫酸鹽等；Si元素中的硅酸鈉；Mn元素中的硫酸錳、氧化錳或菱錳礦粉等；Fe元素中的硫酸亞鐵或菱鐵礦粉等；Zn元素中的硫酸鋅或氧化鋅等；Cu元素中的硫酸銅或氧化銅等；B元素中的硼酸或硼砂等；Mo元素中的鉬酸銨或鉬酸鈉等。
水溶性腐植酸膏狀肥料的加工方法，具體操作過程如下1)物料在加入反應(yīng)釜前應(yīng)先進(jìn)行粉碎；將腐植酸干基重量含量50％或50％以上、水分含量35％以下的風(fēng)化煤經(jīng)磨粉機(jī)磨成通過100目篩的細(xì)粉，將除尿素之外的水溶性原料用粉碎機(jī)粉碎至通過40目篩，將不溶性原料磨至通過100目篩，備用；2)在反應(yīng)釜中，按配料比加入70～90℃的熱水，在攪拌下按順序先后加入風(fēng)化煤粉、尿素，攪拌濕潤后均勻撒入氫氧化鈉，加熱使釜溫保持于70～90℃，攪拌至物料均勻無團(tuán)粒后，再保溫?cái)嚢璋胄r以上，然后停止加熱，攪拌下按順序加入氯化鉀、其他含N、P、K原料、磷銨、硫酸鉀及中微量元素化合物，攪勻后加入聚丙烯酰胺，攪至粘稠均勻后出料，該物料經(jīng)包裝得到腐植酸膏狀肥料產(chǎn)品。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.以尿素為活化劑一舉二得。尿素在水溶性腐植酸膏狀肥料中既是活化劑，又是肥料中氮的來源，減少了使用其它活化劑占用的份額，可以提高膏狀肥料中養(yǎng)分含量。
2.活化、絡(luò)合、螯合反應(yīng)更加充分，緩、控釋效果好。本發(fā)明活化工藝，水溶性腐植酸轉(zhuǎn)化率較高，最高可達(dá)95％，水溶性腐植酸與總養(yǎng)分重量比在1∶1.5～4.2，絡(luò)合、螯合更加充分，緩、控釋效果更顯著。
本發(fā)明以尿素為活化劑，在70-90℃的堿性介質(zhì)中，尿素部分水解(尿素合成的逆反應(yīng))為NH3和CO2。NH3在水溶液中與風(fēng)化煤中的腐植酸反應(yīng)生成水溶性的腐植酸銨；CO2被氨水或堿吸收生成碳酸鹽，碳酸鹽溶液與風(fēng)化煤中不溶性的腐植酸鹽(主要是腐植酸的Ca、Mg、Fe、Al鹽)反應(yīng)，生成水溶性的腐植酸鹽和溶度積更小的碳酸鈣、堿式碳酸鎂及鐵、鋁的氫氧化物。這樣風(fēng)化煤中的腐植酸及不溶性的腐植酸鹽全都能夠轉(zhuǎn)化為水溶性的腐植酸鹽，大大提高了水溶性腐植酸的轉(zhuǎn)化率。溶液堿性是通過加入少量氫氧化鈉實(shí)現(xiàn)的，它加快了尿素水解生成NH3和CO2的速度，鈉雖不是多數(shù)植物必須的養(yǎng)分元素，但它在土壤中能夠置換難溶性含鉀礦物中的鉀，提高土壤中可溶性鉀的含量，亦是有益的成份。
3.生產(chǎn)成本低。本發(fā)明工藝路線短，所需設(shè)備少，化學(xué)反應(yīng)在同一裝置中進(jìn)行，節(jié)省設(shè)備投資，亦節(jié)省了人力、物力，降低了制造成本。
4.施用方便。本發(fā)明生產(chǎn)出的膏狀肥細(xì)膩、均勻，膏內(nèi)無團(tuán)塊現(xiàn)象，在水中容易分散，方便農(nóng)民使用，稀釋后可用于沖施、滴灌、噴施、條施，也可直接用于穴施。
5.適用范圍廣。該肥料PH值為中性，適用于不同土壤，不同作物。
6.具有腐植酸類肥料各種優(yōu)點(diǎn)(1)增產(chǎn)效果明顯與等養(yǎng)分量化肥比較，一般增產(chǎn)5-30％。
(2)改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)效果顯著與使用化肥比較，農(nóng)產(chǎn)品口感更好，農(nóng)產(chǎn)品商品率高，農(nóng)產(chǎn)品含糖量、Vc含量、氨基酸含量增加，酸度、硝酸鹽含量、重金屬含量降低，受到消費(fèi)者歡迎。
(3)作物抗逆性提高提高作物抗旱、抗寒、抗鹽堿、抗病害能力。植株健壯，不用或少用農(nóng)藥，減少了農(nóng)藥投入，降低了成本也降低了農(nóng)藥殘留，有利于消費(fèi)者健康。
(4)作物提前開花、結(jié)果，座果率提高，提前上市，延緩植株衰老，增加農(nóng)民收入。
(5)對土壤有改良作用。特別對長年使用化肥造成板結(jié)的土壤，可恢復(fù)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加養(yǎng)分積蓄，提高土地再生產(chǎn)能力。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 生產(chǎn)總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥20％蔬菜膏狀肥1噸。
水溶性腐植酸膏狀肥加工工藝配方風(fēng)化煤粉343kg，氯化鉀60kg，硫酸鉀111.2kg，尿素147.8kg，磷酸一銨61.3kg，中微量元素化合物10kg，氫氧化鈉25kg，聚丙烯酰胺1kg，水240.7kg。(水在生產(chǎn)過程中有蒸發(fā)損耗，應(yīng)適當(dāng)增加用量，增加量應(yīng)通過對產(chǎn)品計(jì)量調(diào)整)中微量元素化合物10kg，其中氧化鎂(MgO)4.398kg；硫酸錳(MnSO4·H2O)2.639；硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)1.671kg；硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)0.739kg；硼酸(H3BO3)0.484kg；硫酸銅(CuSO4·5H2O)0.066kg；目酸銨((NH3)2Mo O4)0.003kg；將腐植酸含量50％(干基)以上，水分含量35％以下的風(fēng)化煤經(jīng)磨粉機(jī)磨成通過100目篩的細(xì)粉，將除尿素外的其他水溶性原料用粉碎機(jī)粉碎至通過40目篩，將不溶性原料磨至通過100目篩，備用。
在帶攪拌及加熱夾套的反應(yīng)釜中按配方加入80℃熱水，攪拌下先后加入風(fēng)化煤粉、尿素，攪勻后均勻撒入氫氧化鈉，將溫度升至80～90℃以上，使物料勻凈無團(tuán)粒后保溫?cái)嚢璋胄r，再加入氯化鉀、磷酸一銨、硫酸鉀、中微量元素化合物，攪拌均勻后加入聚丙烯酰胺攪至粘稠均勻后出料，再經(jīng)包裝成為產(chǎn)品。
產(chǎn)品經(jīng)檢測1)N+P2O5+K2O＝20.34％；2)水溶性腐植酸10.63％；3)pH＝7.64。
實(shí)施例2生產(chǎn)總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥25％腐植酸膏體肥。
配方風(fēng)化煤粉272.2kg，氯化鉀60kg，硫酸鉀106.2kg，尿素245.3kg，磷酸一銨79.7kg，中微量元素化合物10kg，氫氧化鈉20.8kg，聚丙烯酰胺1kg，水204.8kg。(水在生產(chǎn)過程中有蒸發(fā)損耗，應(yīng)適當(dāng)增加用量，增加量應(yīng)通過對產(chǎn)品計(jì)量調(diào)整)中微量元素化合物10kg，其中氧化鎂(MgO)4.398kg；硫酸錳(MnSO4·H2O)2.639；硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)1.671kg；硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)0.739kg；硼酸(H3BO3)0.484kg；硫酸銅(CuSO4·5H2O)0.066kg；鉬酸銨((NH3)2Mo O4)0.003kg；將腐植酸含量50％(干基)以上，水分含量35％以下的風(fēng)化煤經(jīng)磨粉機(jī)磨成通過100目篩的細(xì)粉，將除尿素外的其他水溶性原料用粉碎機(jī)粉碎至通過40目篩，將不溶性原料磨至通過100目篩，備用。
生產(chǎn)步驟在帶蒸汽夾套及攪拌器的反應(yīng)釜中，按配料比加入85℃左右熱水，夾套通入蒸汽或90℃熱水循環(huán)，在攪拌下先后加入風(fēng)化煤粉、尿素，攪拌濕潤后均勻撒入氫氧化鈉，將釜溫升至70～80℃，攪拌至物料均勻無團(tuán)粒后，再保溫?cái)嚢璋胄r，然后停止加熱，加入氯化鉀、含N、P、K原料、磷銨、硫酸鉀及中微量元素化合物，攪勻后加入聚丙烯酰胺，攪至粘稠均勻后出料，該物料經(jīng)包裝得到腐植酸膏狀肥料產(chǎn)品。
產(chǎn)品經(jīng)檢測1)N+P2O5+K2O＝25.10％；2)水溶性腐植酸8.94％；3)pH＝7.41。
本發(fā)明水溶性腐植酸膏體肥料技術(shù)指標(biāo)

權(quán)利要求
1.一種水溶性腐植酸膏狀肥料，其特征在于按重量百分比其組成為，20-45％風(fēng)化煤粉，10-35％尿素，5-15％磷銨，3-25％氯化鉀，4-30％硫酸鉀，0-20％其他含N、P、K的原料，0-5％中微量元素化合物，1.0-3.5％氫氧化鈉，0.1～0.5％聚丙烯酰按，15-35％水。
2.按照權(quán)利要求1所述水溶性腐植酸膏狀肥料，其特征在于所述其他含N、P、K的原料是指硫酸銨或氯化銨，和/或硝酸銨、硝酸磷銨或硝酸鉀；所述磷銨為磷酸一銨和/或磷酸二銨。
3.按照權(quán)利要求1所述水溶性腐植酸膏狀肥料，其特征在于所述中微量元素化合物是指，Ca元素中的碳酸鈣、磷礦粉或石膏粉；Mg元素中的菱鎂礦粉或氧化鎂粉；S元素中的硫磺粉或硫酸鹽；Si元素中的硅酸鈉；Mn元素中的硫酸錳、氧化錳或菱錳礦粉；Fe元素中的硫酸亞鐵或菱鐵礦粉；Zn元素中的硫酸鋅或氧化鋅；Cu元素中的硫酸銅或氧化銅；B元素中的硼酸或硼砂；Mo元素中的鉬酸銨或鉬酸鈉。
4.一種權(quán)利要求1所述水溶性腐植酸膏狀肥料的加工方法，其特征在于在反應(yīng)釜中，按配料比加入70～90℃的熱水，在攪拌下按順序先后加入風(fēng)化煤粉、尿素，攪拌濕潤后均勻撒入氫氧化鈉，加熱使釜溫保持于70～90℃，攪拌至物料均勻無團(tuán)粒后，再保溫?cái)嚢璋胄r以上，然后停止加熱，攪拌下按順序加入氯化鉀、其他含N、P、K原料、磷銨、硫酸鉀及中微量元素化合物，攪勻后加入聚丙烯酰胺，攪至粘稠均勻后出料，該物料經(jīng)包裝得到腐植酸膏狀肥料產(chǎn)品。
5.按照權(quán)利要求4所述水溶性腐植酸膏狀肥料的加工方法，其特征在于物料在加入反應(yīng)釜前應(yīng)先進(jìn)行粉碎；將腐植酸干基重量含量50％或50％以上、水分含量35％以下的風(fēng)化煤經(jīng)磨粉機(jī)磨成通過100目篩的細(xì)粉，將除尿素之外的水溶性原料用粉碎機(jī)粉碎至通過40目篩，將不溶性原料磨至通過100目篩，備用。
全文摘要
一種水溶性腐植酸膏狀肥料，按重量百分比其組成為，20－45％風(fēng)化煤粉，10－35％尿素，5－15％磷銨，3－25％氯化鉀，4－30％硫酸鉀，0－20％其他含N、P、K的原料，0－5％中微量元素化合物，1.0－3.5％氫氧化鈉，0.1～0.5％聚丙烯酰銨，15－35％水。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)為以尿素為活化劑一舉二得，尿素在水溶性腐植酸膏狀肥料中既是活化劑，又是肥料中氮的來源，減少了使用其它活化劑占用的份額，可以提高膏狀肥料中養(yǎng)分含量；活化、絡(luò)合、螯合反應(yīng)更加充分，緩、控釋效果好。
文檔編號C05F11/02GK1837157SQ200610046340
公開日2006年9月27日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者郭宗恒 申請人:郭宗恒