本發(fā)明涉及液體肥領(lǐng)域，具體涉及一種低成本具有高效懸浮性的液體復(fù)合肥,進(jìn)一步涉及該懸浮液體肥的制備方法。從而適應(yīng)于水肥一體化的滴灌施肥需求。

背景技術(shù)：

肥料通常通過在水中溶解為離子后被作物根系吸收，如果沒有水作為吸收的載體，極易造成肥料的損失。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，急需改進(jìn)施肥方式、提高肥料利用率、減少不合理投入和環(huán)境污染，水肥一體化就成了必然選擇。水肥一體化技術(shù)是將原有以固體拋撒的施肥方式變?yōu)橐怨喔仁┓实姆绞?。滴灌施肥時(shí)將肥料迅速的分散于水中，直接施入作物根系區(qū)，肥效快，肥料利用率高。特別是實(shí)現(xiàn)水肥一體化，達(dá)到省水省肥省工的效果，對集約化、規(guī)?；l(fā)展農(nóng)業(yè)具有重要的意義。

為了實(shí)現(xiàn)水肥一體化，目前通常采用全水溶的肥料作為原料，為了實(shí)現(xiàn)肥料全水溶化，需要對肥料進(jìn)行提純以除去不溶雜質(zhì)，從而導(dǎo)致現(xiàn)有水溶肥生產(chǎn)成本較高，價(jià)格超過1 萬元/ 噸。且全溶性水溶肥對水質(zhì)要求很高，水質(zhì)硬度（鈣、鎂離子） 太高，鈣、鎂的碳酸鹽和磷酸鹽沉淀極易析出堵塞管道。這不僅增加了現(xiàn)有水溶肥企業(yè)的生產(chǎn)成本，而且浸取、提純能耗消耗極大，加重了肥料生產(chǎn)企業(yè)的污染。尤其是提純的全水溶肥增加了種植戶的種植成本，對施肥系統(tǒng)要求高，嚴(yán)重限制了水肥一體化的發(fā)展。

另一方面，目前傳統(tǒng)的復(fù)合肥產(chǎn)能過剩，急需升級換代以適應(yīng)水肥一體化的發(fā)展。但在復(fù)合肥行業(yè)，大部分肥源來自于粗化工和礦物，肥料中含有較多的不溶物。因此，預(yù)先將含有不溶物的肥料制備成液體肥，使不溶物懸浮，成為傳統(tǒng)復(fù)合肥向水肥一體化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。將含有不溶固體肥料微粒的復(fù)合肥料通過懸浮助劑分散形成懸浮液體肥，可以完全滿足水肥一體化的需求，不但解決了水溶肥高成本的問題，而且可以減少肥料的提純工序、干燥工序，無論從節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，還是提升肥料利用均具有積極的意義。

但含有不溶固體肥料的懸浮型液體肥料懸浮穩(wěn)定性較差，易發(fā)生沉淀、分層、離析等。現(xiàn)有技術(shù)主要通過使用增稠劑防止不溶顆粒下沉。如申請公布號CN105085049A公開的一種高氮懸浮型液體肥料及其制備方法，利用阿拉伯膠、羧甲基纖維素鈉、黃原膠、白炭黑、膨潤土的增稠增加懸浮肥體系的穩(wěn)定性。但有增稠劑成本高，使用較多的量才能產(chǎn)生穩(wěn)定的懸浮，成本問題一直困繞懸浮液體肥的發(fā)展。粘土礦物是一種較低成本的增稠劑，適合于在懸浮液體肥中大量使用，但目前存在的問題是:一方面，粘土礦物粘度低，在液體肥中增稠效果不明顯，液體肥料產(chǎn)品在較短時(shí)間內(nèi)即發(fā)生沉淀；另一方面，粘土礦物自身為不溶礦物粉，本身具有沉降性，在膠體形成不完全的時(shí)候極易自身沉降。

鑒于此，完全水溶肥成本高，即使溶解后用于水肥一體化中，其溶解的離子易受灌溉水質(zhì)硬度影響，發(fā)生碳酸鹽和磷酸鹽沉淀，堵塞管道。而發(fā)展含有不溶顆粒的液體肥不但解決全水溶肥高成本的問題，而且由于懸浮性能，其在滴灌施肥、噴灌施肥、沖施肥、葉面施肥等水肥一體化施肥過程中不會出現(xiàn)堵塞管路的影響。這對傳統(tǒng)復(fù)合肥向水肥一體化肥發(fā)展具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了將目前由多種化肥原料組成的復(fù)合肥實(shí)現(xiàn)水肥一體化的施肥要求，克服復(fù)合肥中不溶物含量高導(dǎo)致水肥一體化施肥過程中易產(chǎn)生沉淀堵塞管路的缺陷，本發(fā)明提出一種低成本高效懸浮液體復(fù)合肥，通過將復(fù)合肥懸浮處理制備成懸浮液體肥，克服不溶物沉降以及對灌溉管路堵塞，滿足水肥一體化的滴灌施肥、噴灌施肥、沖施肥、葉面施肥等。該懸浮肥與傳統(tǒng)的清液肥相比，對原料可溶性、純度要求低，大幅降低了液體肥的成本,具有更高的懸浮性能，使液體肥中的養(yǎng)分含量大大的提高。該方法特別適用于將傳統(tǒng)復(fù)合肥轉(zhuǎn)化為適合水肥一體化的高效懸浮液體肥,為傳統(tǒng)復(fù)合肥升級換代提供了技術(shù)支撐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種低成本高效懸浮液體復(fù)合肥的制備方法，其特征是：將大量元素肥料、中量元素肥、微量元素肥混合溶于水中，過濾出沉淀物，在清液中加入增稠劑，形成一定粘度的稠液；將沉淀物溶膠化再與稠液混合均勻得到所述低成本高效懸浮液體復(fù)合肥，具體制備步驟如下：

1) 將大量元素肥、中量元素肥、微量元素肥按一定比例加入水中，在40-60℃溫度下攪拌溶解10-20min，然后靜置，將上清液倒出得到清液A和沉淀物B；

2）將有機(jī)增稠劑加入清液A，攪拌分散制得稠液；

3）將粘土礦物、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅加入沉淀物B,通過輔助劑, 在滾筒式球磨機(jī)中研磨30-60min，形成溶膠體；所述粘土礦物、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅、沉淀物B的配合質(zhì)量比為2-3:0.5-1:0.3-1:0.2-1:2-4：100；所述輔助劑為腐殖酸與氨基磺酸以質(zhì)量比10:1-3混合而成；

4)將步驟3）得到的溶膠體與乳化蠟、糖蜜、分散劑在60-80℃溫度條件下研磨分散10-30min，然后與步驟2)制得的稠液分散均勻即可得到高效懸浮液體復(fù)合肥。

優(yōu)選的，步驟1）所述大量元素肥、中量元素肥、微量元素肥與水的配合質(zhì)量比例為1:0.3-2。

優(yōu)選的，所述大量元素肥選用可溶性、微溶性或/和含有不溶物的氮、磷、鉀肥的粗粉或/和粗液。如選用常規(guī)原料尿素、硫酸鉀、氯化鉀、磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸二氫鉀的粗粉或/和粗液，極大降低肥料成本。

優(yōu)選的，所述大量元素肥含有鉀長石粉、磷石膏、磷礦石粉、鈣鎂磷肥至少兩種的混合物。

優(yōu)選的，步驟1）所述中量元素肥為硫酸鎂、硫酸鈣中的至少一種。

優(yōu)選的，步驟1）所述微量元素肥為四水鉬酸鈉、螯合鐵、螯合鋅、硼酸鈉、螯合銅、硫酸銅、硼酸、硫酸鋅、硫酸錳中的至少一種。

優(yōu)選的，步驟3）所述輔助劑用量為粘土礦物、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅、沉淀物B總質(zhì)量的0.5-2%。

優(yōu)選的，步驟4）所述溶膠體、乳化蠟、糖蜜、分散劑的配合質(zhì)量比100:1-3:2-5:0.5-1，其中分散劑為硬脂酸鈉、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸丁酯中的一種。

一種低成本高效懸浮液體復(fù)合肥，其特征是由上述方法制備而得的具有高效懸浮性的液體肥復(fù)合肥，其顯著的特點(diǎn)是將肥料液中不溶物和結(jié)晶析出的肥料通過溶膠化處理、乳化蠟保護(hù)處理，使溶膠體在水相中具有優(yōu)異的分散性、懸浮性、抗凝聚性。

在配制液體肥時(shí)，可溶的養(yǎng)分元素處于過飽和狀態(tài)，溶解度有限，過量的可溶元素以結(jié)晶形式存在與液體肥中；不溶物以顆粒形式存在與液體肥中。因此在液體肥中不但要解決不溶顆粒的懸浮，而且要解決結(jié)晶體的懸浮，并防止新的結(jié)晶體析出。本發(fā)明一種低成本高效懸浮液體復(fù)合肥及其制備方法，將液體復(fù)合肥中的沉淀物單獨(dú)分離出，通過腐殖酸和氨基磺酸輔助，在研磨機(jī)中沉淀物與粘土礦物、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅通過研磨組裝為溶膠體，使沉淀物具有膠體性能，并通過乳化蠟保護(hù)溶膠體，使溶膠體在水相中具有優(yōu)異的分散性、懸浮性、抗凝聚性，進(jìn)一步與稠化的清液混合得到具有高懸浮性的液體復(fù)合肥。該懸浮肥與傳統(tǒng)的清液肥相比，對原料可溶性、純度要求低，大幅降低了液體肥的成本；具有更高的懸浮性能，使液體肥中的養(yǎng)分含量大大的提高，總養(yǎng)分含量可以達(dá)到50%以上。

進(jìn)一步，通過將沉淀物（包括不溶物、飽和析出物、微溶物）組裝為溶膠，并用乳化蠟保護(hù)后，在非增稠的清液中同樣具有顯著的懸浮性。顯著的表現(xiàn)了組裝溶膠的懸浮優(yōu)勢。為懸浮液體復(fù)合肥提供可廣泛生產(chǎn)引用的支撐。

本發(fā)明一種低成本高效懸浮液體復(fù)合肥及其制備方法，與現(xiàn)有懸浮肥相比的優(yōu)異效果在于：

1、傳統(tǒng)懸浮肥通過完全增稠防止不容物沉降，一方面需要較多的增稠劑添加量，另一方面在短時(shí)間內(nèi)即出現(xiàn)沉降。本發(fā)明將液體肥中的沉淀物通過腐殖酸和氨基磺酸輔助，與粘土礦物、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅進(jìn)行溶膠化處理，并通過乳化蠟保護(hù)溶膠體，賦予溶膠體在水相中具有優(yōu)異的分散性、懸浮性、抗凝聚，懸浮液粘度低，流動(dòng)性好。

2、該方法制備懸浮肥適應(yīng)性強(qiáng)，對可溶肥、微溶肥以及含有營養(yǎng)元素的各類粗粉、粗液、原料礦均適用，成本低，特別適用于將傳統(tǒng)復(fù)合肥轉(zhuǎn)化為適合水肥一體化的高效懸浮液體肥,為傳統(tǒng)復(fù)合肥升級換代提供了技術(shù)支撐。

3、該方法制備工藝簡短、易控，適合于大規(guī)模生產(chǎn)，得到的高效懸浮液體肥滿足水肥一體化的要求，可應(yīng)用于滴灌、噴灌、沖施等施肥。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明上述方法思想的情況下,根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更,均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

實(shí)施例1

1) 將20kg尿素、50kg磷酸一銨粗粉、5kg硫酸鉀、2kg鉀長石粉、1kg磷石膏、0.5kg硫酸鈣、0.1kg硼酸、0.05kg硫酸鋅、0.05kg硫酸錳例加入50kg水中，在40-60℃溫度下攪拌溶解20min，然后靜置24h，將上清液倒出得到清液A和沉淀物B；經(jīng)稱量清液A為100.2kg、沉淀物B為28.5kg；

2）將0.3kg的海藻酸鈉與黃原膠組合物加入清液A，攪拌分散制得稠液；

3）將2.5kg活性白土、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅的組合物加入沉淀物B,通過輔助劑, 在滾筒式球磨機(jī)中研磨60min，形成溶膠體；所述輔助劑為腐殖酸與氨基磺酸以質(zhì)量比10:3混合而成，用量為0.2kg；

4)將步驟3）得到的溶膠體與乳化蠟、糖蜜、分散劑硬脂酸鈉以質(zhì)量比100:3:2:0.5在60-80℃溫度條件下研磨分散30min，然后與步驟2)制得的稠液分散均勻即可得到高效懸浮液體復(fù)合肥。

將實(shí)施例1得到的高效懸浮液體復(fù)合肥測試，其粘度為2100cp，密封靜置6個(gè)月，沒有出現(xiàn)分層，且在傾倒使用時(shí)具有良好的流動(dòng)性，無明顯的粘壁、粘底現(xiàn)象。

取本發(fā)明實(shí)施例1得到的高效懸浮液體復(fù)合肥導(dǎo)入稀釋池，桶壁和桶底無明顯粘流，且在稀釋池中均勻分散。采用傳統(tǒng)水溶肥滴灌方式施肥，無堵料發(fā)生。

實(shí)施例2

1) 將20kg尿素、10kg磷酸二氫銨濃縮粗液、30kg磷酸二氫鉀、10kg硫酸鉀粗粉、10kg鉀長石粉、5kg磷礦石粉、0.1kg硼酸、0.05kg硫酸鋅、0.05kg硫酸錳例加入80kg水中，在40-60℃溫度下攪拌溶解10min，然后靜置24h，將上清液倒出得到清液A和沉淀物B；經(jīng)稱量清液A為103.2kg、沉淀物B為62kg；

2）將0.2kg的預(yù)糊化淀粉與黃原膠組合物加入清液A，攪拌分散制得稠液；

3）將3.5kg凹凸棒土、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅的組合物加入沉淀物B,通過輔助劑, 在滾筒式球磨機(jī)中研磨35min，形成溶膠體；所述輔助劑為腐殖酸與氨基磺酸以質(zhì)量比10:2混合而成，用量為0.8kg；

4)將步驟3）得到的溶膠體與乳化蠟、糖蜜、分散劑硬脂酸鋅以質(zhì)量比100:1:2:0.5在60-80℃溫度條件下研磨分散30min，然后與步驟2)制得的稠液分散均勻即可得到高效懸浮液體復(fù)合肥。

將實(shí)施例2得到的高效懸浮液體復(fù)合肥測試，其粘度為1900cp，密封靜置6個(gè)月，沒有出現(xiàn)分層，且在傾倒使用時(shí)具有良好的流動(dòng)性，無明顯的粘壁、粘底現(xiàn)象。

實(shí)施例3

1) 將15kg尿素、40kg磷酸一銨、5kg硫酸鉀粗粉、20kg鈣鎂磷肥、5kg磷石膏、0.5kg硫酸鈣、0.1kg硫酸鋅、0.05kg四水鉬酸鈉、0.1kg螯合鐵、0.1kg硼酸加入100kg水中，在40-60℃溫度下攪拌溶解15min，然后靜置24h，將上清液倒出得到清液A和沉淀物B；經(jīng)稱量清液A為155kg、沉淀物B為30.5kg；

2）將0.45kg的纖維素醚與黃原膠組合物加入清液A，攪拌分散制得稠液；

3）將2kg海泡石粉、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅的組合物加入沉淀物B,通過輔助劑, 在滾筒式球磨機(jī)中研磨45min，形成溶膠體；所述輔助劑為腐殖酸與氨基磺酸以質(zhì)量比10:2混合而成，用量為0.3kg；

4)將步驟3）得到的溶膠體與乳化蠟、糖蜜、分散劑硬脂酸鈣以質(zhì)量比100:3:2:0.5在60-80℃溫度條件下研磨分散30min，然后與步驟2)制得的稠液分散均勻即可得到高效懸浮液體復(fù)合肥。

將實(shí)施例3得到的高效懸浮液體復(fù)合肥測試，其粘度為1620cp，密封靜置6個(gè)月，沒有出現(xiàn)分層，且在傾倒使用時(shí)具有良好的流動(dòng)性，無明顯的粘壁、粘底現(xiàn)象。

實(shí)施例4

1) 將20kg尿素、25g磷酸一銨粗粉、20kg氯化鉀粗粉、10kg鉀長石粉、5kg磷礦石粉、3kg磷酸鈣粉、0.5kg硫酸鈣、0.1kg硼酸、0.05kg硫酸鋅、0.05kg硫酸錳例加入110kg水中，在40-60℃溫度下攪拌溶解20min，然后靜置24h，將上清液倒出得到清液A和沉淀物B；經(jīng)稱量清液A為161.2kg、沉淀物B為32.5kg；

2）將0.6kg的預(yù)糊化淀粉與黃原膠組合物加入清液A，攪拌分散制得稠液；

3）將2.0kg膨潤土、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅的組合物加入沉淀物B,通過輔助劑, 在滾筒式球磨機(jī)中研磨60min，形成溶膠體；所述輔助劑為腐殖酸與氨基磺酸以質(zhì)量比10:1混合而成，用量為0.32kg；

4)將步驟3）得到的溶膠體與乳化蠟、糖蜜、分散劑硬脂酸丁酯以質(zhì)量比100:2:2:0.5在60-80℃溫度條件下研磨分散30min，然后與步驟2)制得的稠液分散均勻即可得到高效懸浮液體復(fù)合肥。

將實(shí)施例4得到的高效懸浮液體復(fù)合肥測試，其粘度為2050cp，密封靜置6個(gè)月，沒有出現(xiàn)分層，且在傾倒使用時(shí)具有良好的流動(dòng)性，無明顯的粘壁、粘底現(xiàn)象。

實(shí)施例5

1) 將20kg尿素、25g磷酸一銨粗粉、20kg氯化鉀粗粉、10kg鉀長石粉、5kg磷礦石粉、3kg磷酸鈣粉、0.5kg硫酸鈣、0.1kg硼酸、0.05kg硫酸鋅、0.05kg硫酸錳例加入110kg水中，在40-60℃溫度下攪拌溶解20min，然后靜置24h，將上清液倒出得到清液A和沉淀物B；經(jīng)稱量清液A為161.2kg、沉淀物B為32.5kg；

2）將清液A保持原狀，不加任何增稠劑；

3）將2.0kg膨潤土、氫氧化鋅、氫氧化鐵、氫氧化鋁、水合氧化硅的組合物加入沉淀物B,通過輔助劑, 在滾筒式球磨機(jī)中研磨60min，形成溶膠體；所述輔助劑為腐殖酸與氨基磺酸以質(zhì)量比10:1混合而成，用量為0.32kg；

4)將步驟3）得到的溶膠體與乳化蠟、糖蜜、分散劑硬脂酸丁酯以質(zhì)量比100:2:2:0.5在60-80℃溫度條件下研磨分散30min，然后與步驟2)保持原狀的清液混合均勻得到懸浮液體復(fù)合肥。

將實(shí)施例5得到的高效懸浮液體復(fù)合肥測試，其粘度為1200cp，密封靜置6個(gè)月，沒有出現(xiàn)分層，在傾倒使用時(shí)具有更佳的流動(dòng)性，無明顯的粘壁、粘底現(xiàn)象。