專(zhuān)利名稱(chēng)：生化長(zhǎng)效肥及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生化長(zhǎng)效肥及生產(chǎn)該長(zhǎng)效肥的方法。
1、國(guó)外化學(xué)肥料發(fā)展的“先導(dǎo)技術(shù)”國(guó)外化學(xué)肥料的發(fā)展已引進(jìn)新技術(shù)。歐美和日本等國(guó)家的學(xué)者和化工企業(yè)家，將包膜和生物抑制劑作為“先導(dǎo)技術(shù)”引進(jìn)化肥工業(yè)，取得了多項(xiàng)專(zhuān)利※。相繼生產(chǎn)出諸如(SCU)硫衣尿素、(PCU)硅石聚合物外衣尿素、(S)硫磺包膜、聚乙烯塑料包膜肥料等。
2、國(guó)內(nèi)也有(CP)硝化細(xì)菌抑制劑、(PPD)苯磷酸二胱胺脲酶抑制劑、(HQ)氫醌脲酶抑制劑等長(zhǎng)效尿素肥料※。但是，在國(guó)內(nèi)外化肥市場(chǎng)上大批量使用的仍然是二元或三元復(fù)合肥料。
包膜和生物抑制劑肥料工藝復(fù)雜、造價(jià)高、養(yǎng)分單一、環(huán)境效應(yīng)不佳；肥料利用率較普通化肥只提高5-8％，增產(chǎn)幅度僅有8-11％。作為長(zhǎng)效肥料的劑型并非可取，選用的包膜和生物抑制劑亦并非屬于“先導(dǎo)技術(shù)”。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)或從國(guó)外進(jìn)口的三元或二元復(fù)合肥，仍屬于化學(xué)肥料，亦稱(chēng)“裸露肥料”。這類(lèi)肥料不僅利用率低(20-25)％，而且長(zhǎng)期施用，對(duì)土壤“肥力庫(kù)”產(chǎn)生漸進(jìn)的、累集性破壞。
3、我們是從生態(tài)農(nóng)業(yè)的技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā)，從長(zhǎng)效肥對(duì)發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略高度，選用高技術(shù)水平的有一無(wú)機(jī)添加劑，應(yīng)用造型技術(shù)，養(yǎng)分元素比例技術(shù)，研制出具有物理化學(xué)、生物化學(xué)復(fù)合效應(yīng)的生化長(zhǎng)效肥。與國(guó)內(nèi)外二元或二元復(fù)合肥相比，不僅充分合理的利用了我國(guó)的自然資源，而且肥料的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能省時(shí)、造價(jià)低廉，對(duì)土壤、作物、水系等生態(tài)環(huán)境，有良好的促進(jìn)作用。肥料本身性能高效、多功能、有一無(wú)機(jī)復(fù)合化。室內(nèi)和田間試驗(yàn)證明，該肥料的農(nóng)藝性狀是科學(xué)的，能以最低的消耗換取最高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果?！⒖嘉墨I(xiàn)《世界專(zhuān)利索引》(350-351)1963-1996、4；《美國(guó)農(nóng)業(yè)文摘》(10)1979-1996、4；《英聯(lián)邦農(nóng)業(yè)文摘》(50-53)1972-1996、4；《生物文摘》(5)1969-1996、4《日本公開(kāi)專(zhuān)利文摘》(101454-1014931)1979、6；《全國(guó)報(bào)刊索引》(化學(xué)肥料工業(yè))1981-1991；《科技成果公報(bào)》(化肥)1981-1991；《2土壤學(xué)報(bào)》1986、23卷；《土壤學(xué)進(jìn)展》1980-1984第1、2期。
本發(fā)明的目的在于利用我國(guó)豐富的風(fēng)化煤、泥炭、蛭石礦等自然資源、選用高技術(shù)水平的有一無(wú)機(jī)添加劑，應(yīng)用物理化學(xué)、生物化學(xué)復(fù)合效應(yīng)，不同粒徑的造型技術(shù)；養(yǎng)分元素的比例技術(shù)；生產(chǎn)出高效、多功能、有一無(wú)機(jī)復(fù)合化的生化長(zhǎng)效肥。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該長(zhǎng)效肥的有效配比(重量百分比)為FAS(富菲酸) 2.5-3.7％；全N 11-15％；速效P2O58-10％；全K2O 5.2-7.5％；礦質(zhì)穩(wěn)定劑 8-10％；其中SiO23.2-4.0％；K2O 1.2-1.5％；(cao+mgo) 3.6-4.5％；金屬硫酸鹽 0.16-2.0％；其他礦物質(zhì) 43-56％。
該成品具有下述特性(1)H2O＜5％；(2)有效粒徑1-3,4-6,7-10mm/粒；(3)強(qiáng)度≥15N/粒；(4)PH5.5-6.5。
該生產(chǎn)方法為原料經(jīng)粉碎后，攪抖混合，造粒，在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行回轉(zhuǎn)反應(yīng)，進(jìn)料口溫度450-500℃，出口溫度40-50℃，反應(yīng)時(shí)間10-15分鐘，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻，篩分得到產(chǎn)品。
所述富菲酸載體為風(fēng)化煤或泥炭，含富菲酸15-25％重量百分比；蛭石礦-黑云母原生礦物，其SiO2含量≥50％,K2O含量在15-20％重量百分比；金屬硫酸鹽為2價(jià)金屬硫酸鹽(M2+SO4)，有效成分95％，含水量在1％以下。
蛭石物料粒徑在200目以下；風(fēng)化煤或草炭物料粒徑在40目以下；鉀鹽+過(guò)磷酸鈣物料粒徑在20目以下，蛭石+磷酸二胺+金屬硫酸鹽物料粒徑在40目以下。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果是(1)在技術(shù)上摒棄了傳統(tǒng)復(fù)混肥機(jī)械混拌的物理過(guò)程，代之以有一無(wú)機(jī)添加劑與養(yǎng)分元素在非均相介質(zhì)中發(fā)生物理化學(xué)、生物化學(xué)復(fù)合化反應(yīng)，故而生化長(zhǎng)效肥不是混合物，而是化合物；(2)在理論上探明了有一無(wú)機(jī)添加劑與養(yǎng)分元素具有特殊的“專(zhuān)性反應(yīng)”和“反饋效應(yīng)”，才使該肥料具有高效、多功能、復(fù)合化的特征。這一研究結(jié)果在國(guó)內(nèi)外開(kāi)辟了土壤酶學(xué)研究的新領(lǐng)域，奠定了長(zhǎng)效性肥料研究的理論基礎(chǔ)；(3)該產(chǎn)品采取低能耗高工效的技術(shù)路線(xiàn)，減去了傳統(tǒng)腐植酸復(fù)混肥生產(chǎn)中對(duì)風(fēng)化煤先‘氨化’或‘酸化’的工藝環(huán)節(jié)。該產(chǎn)品集添加劑、造型、養(yǎng)元素比例技術(shù)于一體，對(duì)糧谷作物、果樹(shù)蔬菜等具有特殊的“專(zhuān)一性”、“選擇性”，年生長(zhǎng)周期只一次施肥；(4)該產(chǎn)品具有科學(xué)的農(nóng)藝性狀在等價(jià)值的投入情況下，較美國(guó)二銨或其他三元、二元復(fù)合肥有較大的增效應(yīng)水稻平均每畝增產(chǎn)15-20％；小麥增產(chǎn)20-24％；玉米增產(chǎn)17-20％；蘋(píng)果平均單株增產(chǎn)19-25％。該肥料能激活土壤潛在供肥能力，N元素激發(fā)率達(dá)46.1％,P元素激發(fā)率廟這52.3％。該肥料具有較高的殘留效應(yīng)15N殘留率較等養(yǎng)分化肥高4-6％。因此，該肥料具有科學(xué)的農(nóng)藝性狀。


如下本發(fā)明的附圖為工藝流程方框圖。
下面將結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述如圖所示1、工藝流程(見(jiàn)工藝流程圖)(1)干燥處理Q1(風(fēng)化煤)、Q2(泥炭)、過(guò)磷酸鈣等物料水分降低至10％以下；W(礦渣)水分降至5％以下，降低水分的措施依原材料干濕度和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件而定，可采取自然風(fēng)干或加熱烘干。
(2)熟化處理按產(chǎn)品配方技術(shù)的要求，稱(chēng)取各原材料，進(jìn)行熟化反應(yīng)。熟化的時(shí)間，依不同物料，不同水分含量而異(3)物料粉碎蛭石-球磨粉碎，物料粒徑在200目以下；風(fēng)化煤或草炭-初始粉碎后再二極粉碎，物料粒徑在40目以下；鉀鹽+過(guò)磷酸鈣-初始粉碎，物料粒徑在20目以下；蛭石+磷酸二銨+金屬絡(luò)合劑-二級(jí)粉碎，物料粒徑在40目以下。
(4)計(jì)量攪拌要混合物料色澤均一，無(wú)白色尿素結(jié)塊。
(5)噴布造粒要求噴布粘合劑高度霧化，無(wú)小水滴，使成粒率大于90％以上；成粒時(shí)間10-15分鐘；成粒的水分系數(shù)14-16％。
(6)升溫反應(yīng)要求回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐進(jìn)料口溫度450-500℃，出料口溫度40-50℃，進(jìn)出料口物料溫度分別為110-120℃,45-50℃。
(7)冷卻包裝通過(guò)自然或機(jī)械使成品物料冷卻至30-35℃以下方可包裝。
2、關(guān)鍵技術(shù)(1)風(fēng)化煤或草炭、蛭石及金屬絡(luò)合劑等，有效組分占成品物料重量百分比必須達(dá)到權(quán)利-中之1的要求。
(2)在粉碎處理環(huán)節(jié)中，蛭石經(jīng)球磨粉碎后，其粒徑必須在200目以下；風(fēng)化煤或草炭必須經(jīng)初始和二級(jí)粉碎，其最終粒徑必須在40目以下；鉀鹽必須先行與過(guò)磷酸鈣拌合熟化，而后才能進(jìn)行初始粉碎，其粒徑必須在20目以下，否則不利與尿素等原料進(jìn)行合成反應(yīng)。
(3)造粒和升溫反應(yīng)的水分、時(shí)間、溫度系數(shù)，必須滿(mǎn)足權(quán)利二中1之(5)、(6)的要求?！獓姴荚炝！郎胤磻?yīng)—冷卻篩分—成品包裝。
關(guān)鍵技術(shù)風(fēng)化煤、蛭石礦有效成分必須滿(mǎn)足配方中FAS2.5-3.7％、W-8-10％的要求；在于燥處理時(shí)，必須將風(fēng)化煤、過(guò)磷酸鈣含水量降低至10％以下，否則不能進(jìn)入粉碎處理工藝；熟化反應(yīng)時(shí)間視物料含水量和空氣干濕度而定，一般熟化時(shí)間5-10小時(shí)；三極粉碎處理是指初始、二級(jí)、球磨粉碎。蛭石礦—球磨粉碎，粒徑求200目以下；風(fēng)化煤等一二級(jí)粉碎，粒徑控制在40目以下；鉀鹽和過(guò)磷酸鈣熟化后行初始粉碎，粒徑也得在20目以下，只有這樣物料才能在反應(yīng)爐內(nèi)充分反應(yīng)；造粒時(shí)噴布的粘合劑(水或尿素硫酸鹽溶液)必須高度霧化(不見(jiàn)液滴)，成粒時(shí)的水分系數(shù)14-16％，時(shí)間系數(shù)10-15分鐘；升溫反應(yīng)工藝環(huán)節(jié)，要求反應(yīng)爐進(jìn)出料口溫度分別在450-500℃,45-55℃，反應(yīng)的時(shí)間是8-10分鐘。
(4)生化長(zhǎng)效肥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)物理指標(biāo)水分≤5％；有效粒徑1-3、4-6、7-10mm/粒，成粒率≥90％；顆粒平均抗壓強(qiáng)度≥15N/粒。
化學(xué)指標(biāo)總有效成分33.6-44.9％；三要素含量25-30％；生物抑制—激活劑2.5-3.7％；礦質(zhì)穩(wěn)定劑8-10％；金屬絡(luò)合劑0.16-2.0％；PH5.5-6.5。上述指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)復(fù)混肥料GB15063-94的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
3、生化長(zhǎng)效肥的反應(yīng)機(jī)理該項(xiàng)發(fā)明在國(guó)內(nèi)外首次探明了從風(fēng)化煤有機(jī)提取物中A組分對(duì)土壤脲酶具有“專(zhuān)性抑制”效果；B組分對(duì)土壤蛋白酶、磷酸脂酶又具有“專(zhuān)性激活”效應(yīng)；C組分對(duì)土壤硝化細(xì)菌具有明顯的抑制作用，對(duì)植物體酶系統(tǒng)又具有激活效應(yīng)。我們將這種“同步異向效應(yīng)”的作用機(jī)制，引進(jìn)化肥工業(yè)，做為生化長(zhǎng)效肥的理論基礎(chǔ)；還探明了風(fēng)化煤和蛭石礦做為有一無(wú)機(jī)添加劑在非均相介質(zhì)中與尿素-N、磷酸鹽中

鉀鹽中的K+，發(fā)生脫水縮合、陽(yáng)離子橋接絡(luò)合、膠體吸附反應(yīng)。反應(yīng)式如下(1)生物抑制作用


(2)生物激活作用

(3)金屬離子橋接絡(luò)合反應(yīng)

(4)膠體吸附反應(yīng)

在工藝條件下，肥料養(yǎng)分元素實(shí)現(xiàn)了有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合化，在土壤中養(yǎng)分釋放特征即長(zhǎng)、緩、遲又短、急、快。
以5噸產(chǎn)品原料消耗定額為例有效成分1、風(fēng)化煤100公斤2.5-3.7％2、尿素 250公斤11.5％(N)3、乙銨 100公斤1.8％(N)13.3％4、過(guò)磷酸鈣 350公斤4.6％(P2O5)4.9％(P2O5)9.5％
5、氯化鉀80公斤 4.8％(K2O)6、蛭石礦100公斤(SiO2)5％(K2O)1.5％7、金屬硫酸鹽20公斤 2％操作過(guò)程按上述工藝流程進(jìn)行。
上述原料的技術(shù)規(guī)格為(1)生物抑制或激話(huà)劑其載體為風(fēng)化煤或泥炭，含富菲酸(FAS)15-25％；(2)礦質(zhì)穩(wěn)定劑蛭石礦-黑云母，原生礦物，其SiO2含量≥50％，K2O含量在15-20％；(3)金屬離子絡(luò)合劑為2價(jià)金屬硫酸鹽(M2+SO4)，有效成分為95％，含水量在1％以下；(4)三要素肥料原料為尿素、磷酸二銨、過(guò)磷酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀等，其有效含量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
權(quán)利要求
1.生化長(zhǎng)效肥及生產(chǎn)方法，其特征在于該長(zhǎng)效肥的有效配比(重量百分比)為FAS(富菲酸)2.5-3.7％；全N11-15％；速效P2O58-10％；全K2O 5.2-7.5％；礦質(zhì)穩(wěn)定劑 8-10％；其中SiO23.2-4.0％；K2O 1.2-1.5％；(cao+mgo) 3.6-4.5％；金屬硫酸鹽 0.16-2.0％；其他礦物質(zhì) 43-56％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)效肥，其特征在于該成品具有下述特性(1)H2O＜5％；(2)有效粒徑1-3,4-6,7-10mm/粒；(3)強(qiáng)度≥15N/粒；(4)PH5.5-6.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)效肥，其特征在于所述富菲酸載體為風(fēng)化煤或泥炭，含富菲酸15-25％重量百分比；
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)效肥，其特征在于蛭石礦-黑云母原生礦物，其SiO2含量≥50％,K2O含量在15-20％重量百分比；
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)效肥，其特征在于金屬硫酸鹽為2價(jià)金屬硫酸鹽(M2+SO4)，有效成分95％，含水量在1％以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)效肥，其特征在于蛭石物料粒徑在200目以下；風(fēng)化煤或草炭物料粒徑在40目以下；鉀鹽+過(guò)磷酸鈣物料粒徑在20目以下，蛭石+磷酸二胺+金屬硫酸鹽物料粒徑在40目以下。
7.生化長(zhǎng)效肥及生產(chǎn)方法，其特征在于該生產(chǎn)方法為原料經(jīng)粉碎后，攪拌混合，造粒，在固轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行固轉(zhuǎn)反應(yīng)，進(jìn)料口溫度450-500℃，出口溫度40-50℃，反應(yīng)時(shí)間10-15分鐘，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻，篩分得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生化長(zhǎng)效肥及生產(chǎn)該長(zhǎng)效肥的方法。該長(zhǎng)效肥的有效配比(重量百分比)為:FAS(富菲酸)2.5—3.7%;全N11—15%;速效P
文檔編號(hào)C05G1/00GK1220985SQ9712569
公開(kāi)日1999年6月30日 申請(qǐng)日期1997年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月23日
發(fā)明者肇溥敏 申請(qǐng)人:肇溥敏