稀土多微螯合添加劑的制備方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]中、微量元素對(duì)于植物的生長(zhǎng)至關(guān)重要。植物中含量為0.1%?0.5%的元素如鈣、鎂、硫、硅等稱(chēng)為中量元素，植物中含量介于0.2 X 10-6?200 X 10-6的必需營(yíng)養(yǎng)元素稱(chēng)為微量元素，有鋅、硼、錳、鑰、銅、鐵、氯等7種。
[0002]目前，我國(guó)大部分地區(qū)都存在不同程度的中微量元素缺乏，而微量元素潛在缺乏的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的一般預(yù)料，我國(guó)缺少微量元素鐵、銅、鑰、硼、錳、鋅的耕地分別占5%、6.9%、21.3%、46.8%、34.5%和51.5%，有針對(duì)性的合理施用中、微肥，不僅可提高作物產(chǎn)量，而且對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)效果非常明顯，還可有效增強(qiáng)作物對(duì)病害、低溫、高溫、干旱的抗逆性。
[0003]但是，土壤中缺乏某些微量元素，通常并不是因?yàn)橥寥乐羞@些微量元素的總量不足，而是因?yàn)樗鼈兊挠行缘?，微量元素在土壤中存在的四種形態(tài)中，有三種存在形態(tài)不容易被作物吸收，只有水溶性的微量元素，存在于土壤溶液中，最易被作物吸收利用。盡管不同形態(tài)微量元素的有效性相差很大，但它們之間也是可以相互轉(zhuǎn)化的，而土壤的酸堿度、通氣性和有機(jī)質(zhì)含量等是影響這種轉(zhuǎn)化的主要因素。
[0004]基于此，國(guó)內(nèi)外多數(shù)化肥生產(chǎn)廠家及科研機(jī)構(gòu)都十分重視大量元素(N、P2O5, K2O)在增加作物產(chǎn)量方面的研究，在推出硫酸銅、硫酸鐵、硫酸鋅、硫酸錳等微量元素肥料之外，近年來(lái)又有單位研究推出了螯合錳、螯合鐵、螯合銅等，但這些產(chǎn)品多是單體肥料，使用極不方便，用量難以掌握，有時(shí)還造成肥害和土壤面源污染、土壤板結(jié)等社會(huì)性問(wèn)題。由于農(nóng)民在技術(shù)上難以判斷微量元素的豐缺，往往因少量的投入不足而導(dǎo)致減產(chǎn)，同時(shí)因其價(jià)格昂貴，在一定程度上影響了推廣普及。
[0005]現(xiàn)有的研究成果證明，植物體內(nèi)含有大量的化學(xué)元素，幾乎元素周期表中天然存在的化學(xué)元素包括稀土元素都可以在植物體內(nèi)找到，稀土元素由性質(zhì)十分相似的遍、逾、鐠、釹等15種元素和與鑭系元素性質(zhì)極為相似的鈧、釔共十七種元素組成，它雖未被證明為植物的必需元素，但大量研究、試驗(yàn)結(jié)果表明，稀土元素具有與微量元素相似的某些特性，適量的稀土元素可增強(qiáng)植物的光合作用，促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)化和利用，從而增加干物質(zhì)的積累，不僅能提高其生物量，改善其品質(zhì)，還可以增強(qiáng)作物對(duì)干旱，高溫，低溫，鹽潰，病蟲(chóng)害等逆境條件的抵抗能力。因此，目前急需研究開(kāi)發(fā)一種旨在激活中微量元素，耦合大量元素的稀土多微螯合添加劑，以解決中微量元素肥料品種、劑型單一，因此導(dǎo)致的植物產(chǎn)量、品質(zhì)下降、抗逆性差等問(wèn)題，從而滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民增收的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在克服【背景技術(shù)】的缺陷，通過(guò)稀土螯合工藝，激活中微量元素，耦合大量元素，從而制成稀土多元螯合復(fù)混肥，有效解決目前市場(chǎng)上大量元素肥料含量單一、中微量元素肥料品種單一，劑型單一，對(duì)作物施用過(guò)程中多數(shù)營(yíng)養(yǎng)元素豐缺不協(xié)調(diào)，造成土壤污染問(wèn)題，以及各種植物必須的營(yíng)養(yǎng)元素施用后易被土壤吸附固定，利用率低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物的平衡施肥而增產(chǎn)、增收的目的。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種稀土多微螯合添加劑的制備方法，其技術(shù)方案是:
[0008]利用耐酸反應(yīng)釜制備各種單組分(或二、三組分)中微量元素與稀土螯合態(tài)溶液，將其依次噴入優(yōu)質(zhì)草炭土中，經(jīng)攪拌、烘干成為稀土多微螯合添加劑。具體包括以下步驟:
[0009](I)制備稀土螯合態(tài)溶液:
[0010]a、制備稀土螯合態(tài)鐵溶液:在耐酸反應(yīng)釜中加入稀土元素化合物(經(jīng)過(guò)處理粒度小于75微米(μπι)輕稀土)0.1-0.3份與20-25份的水混合成糊狀，加入硫酸亞鐵(FeSO4.7H20，純量18.5-19.3% )5-10份，在常溫下攪拌20分鐘，制成稀土、三氧化二鐵溶液，加溫到40°C后加入I25份EDTA (乙二胺四乙酸)，邊加入邊攪拌，當(dāng)溫度達(dá)到80°C時(shí)停止加溫，繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)，制成稀土螯合鐵的水溶液；
[0011]b、制備稀土螯合態(tài)鋅溶液:在耐酸反應(yīng)釜中加入稀土元素化合物(經(jīng)過(guò)處理粒度小于75微米(μ m)輕稀土)0.1-0.2份與20-25份的水混合攪拌成糊狀，加入硫酸鋅(ZnSO2.7H20，鋅含量23% )20-25份，加水25-30份，加溫至40°C后加入1-15份EDTA(乙二胺四乙酸)，邊加入邊攪拌，當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)停止加溫，繼續(xù)攪拌30-60分鐘，制成稀土螯合鋅的水溶液；
[0012]C、制備稀土螯合態(tài)鈣鎂磷溶液:在耐酸反應(yīng)釜中加入稀土元素化合物(經(jīng)過(guò)處理粒度小于75微米(μ m)輕稀土)0.3-0.5份與20-25份的水混合攪拌成糊狀，加入鈣鎂磷月巴(主要成分包括 Ca3(PO4)2、CaSi03、MgSi03 ;P2O5 含量 12-14% CaO 含量 25-30% S12 含量40%左右MgO含量5%左右)50-60份，加水25-30份，加溫至50°C后加入10-20份EDTA (乙二胺四乙酸)，邊加入邊攪拌，當(dāng)溫度達(dá)到80°C時(shí)停止加溫，繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)鐘，制成稀土螯合態(tài)多元素(P205、CaO、Si02、MgO)的水溶液；
[0013]d、制備稀土螯合態(tài)銅溶液:在耐酸反應(yīng)釜中加入稀土元素化合物(經(jīng)過(guò)處理粒度小于75微米(μ m)輕稀土)0.3份與20-25份的水混合成糊狀，加入硫酸銅(CuSO4.5H20，Cu含量24-25% ) 10-15份，在常溫下攪拌30分鐘，制成稀土、氧化銅溶液，加溫到60°C后加入10—20份EDTA (乙二胺四乙酸)，邊加入邊攪拌，當(dāng)溫度達(dá)到100°C時(shí)停止加溫，繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)，制成稀土螯合銅的水溶液；
[0014]e、制備稀土螯合態(tài)錳溶液:在耐酸反應(yīng)釜中加入稀土元素化合物(經(jīng)過(guò)處理粒度小于75微米(μ m)輕稀土 ) 0.1份與20-25份的水混合成糊狀，加入化學(xué)計(jì)算量的硫酸錳(MnSO4.H2O, Mn純量31 % ) 20-25份，攪拌并加溫到40°C后加入520份EDTA (乙二胺四乙酸)，邊加入邊攪拌，當(dāng)溫度達(dá)到90°C時(shí)停止加溫，繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)，制成稀土螯合銅的水溶液；
[0015]f、制備稀土螯合態(tài)鑰、硼溶液:在耐酸反應(yīng)釜中加入稀土元素化合物(經(jīng)過(guò)處理粒度小于75微米(μ m)輕稀土)0.2份與20-25份的水混合成糊狀，加入化學(xué)計(jì)算量的七鑰酸銨((NH4) 6Mo7024, Mo純量54% ) 5-6份，攪拌20分鐘后加入硼砂(Na2B4O7.1H2O,B17.5% ) 50-60份，并加溫到40°C后加入520份EDTA(乙二胺四乙酸)，邊加入邊攪拌30-50分鐘，制成稀土螯合鑰與螯合硼的水溶液；
[0016](2)合成稀土多微螯合添加劑:
[0017]以優(yōu)質(zhì)草炭土作為稀土螯合態(tài)中微量元素的載體，按中微量元素與稀土螯合態(tài)溶液中有效養(yǎng)分含量計(jì)算投入量，將稀土螯合態(tài)溶液依次噴入優(yōu)質(zhì)草炭土中，然后進(jìn)入滾筒攪拌、烘干成為稀土多微螯合添加劑。
[0018]步驟⑴所述稀土元素化合物有效成分(以R2O3為計(jì))含量彡0.4%、比放強(qiáng)度< 5X10—8居里/公斤。
[0019]步驟⑵所述優(yōu)質(zhì)草炭土的有機(jī)質(zhì)含量為55-65 %，氨基酸為30-40 %，pH5.5-6.5，含水量低于12%，細(xì)度彡0.3毫米。
[0020]所述各種中微量元素總含量彡60%。
[0021]本發(fā)明能夠克服多數(shù)復(fù)合肥單純考慮大量元素(N、P2O5, K2O),中微量元素(鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)，硼(B)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鑰(Mo)、銅(Cu)鐵(Fe)等)單一補(bǔ)充，農(nóng)民施肥不便，用量難以掌握的弊端，充分實(shí)現(xiàn)平衡施肥，特別是植物對(duì)中微量元素的不同需求，可針對(duì)不同作物對(duì)化學(xué)元素的需求，隨機(jī)調(diào)配，針對(duì)性強(qiáng)；通過(guò)稀土與中微量元素在EDTA(乙二胺四乙酸)的作用下發(fā)生螯合反應(yīng)，減少土壤對(duì)其的吸附固定，使難溶鹽轉(zhuǎn)化成可溶、活性鹽，并通過(guò)稀土元素的放射活性攜帶其加速在植物體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，提升參與光合、同化能力，進(jìn)而加速植物生長(zhǎng)和活力。
【附圖說(shuō)明】
[0022]附圖為本發(fā)明的基本流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0024]本發(fā)明依據(jù)李比希(Liebig)最小因子定律和木桶理論，結(jié)合中國(guó)土壤養(yǎng)分供給水平，在尋求植物生長(zhǎng)最大限制因素的基礎(chǔ)上，形成植物養(yǎng)分供給平衡點(diǎn)，以此設(shè)定養(yǎng)分供給量。
[0025]本發(fā)明充分考慮了各元素及其無(wú)機(jī)鹽相互之間的拮抗作用，設(shè)計(jì)的單體無(wú)機(jī)鹽或混合無(wú)機(jī)鹽耐酸反應(yīng)釜，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品溫度、投料、反應(yīng)時(shí)間可控可調(diào)，全進(jìn)全出。
[0026]實(shí)施例1利用耐酸反應(yīng)釜制備單組分(或二、三組分)微量元素與稀土螯合態(tài)溶液:
[0027]制備稀土螯合態(tài)鐵溶液:在耐酸反應(yīng)釜中加入稀土元素化合物(經(jīng)過(guò)處理粒度小于75微米(μ m)輕稀土)0.1-0.3份與20-25份的水混合成糊狀，加入硫酸亞鐵(FeSO4.7H20，純量18.5-19.3% )5-10份，在常溫下攪拌20分鐘，制成稀土、三氧化二鐵溶液，加溫到40°C后加入I25份EDTA (乙二胺四乙酸)，邊加入邊攪拌，當(dāng)溫度達(dá)到80°C時(shí)停止加溫，繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)，制成稀土螯合鐵的水溶液。其活性鐵的含量與加入化學(xué)計(jì)算量成正比，合成投入量以加入量為依據(jù)；
[0028]制備稀土螯合態(tài)鋅溶液:在耐酸反應(yīng)釜中加入稀土元素化合物(經(jīng)過(guò)處理粒度小于75微米(μ m)輕稀土)0.1-0.2份與2025份的水混合攪拌成糊狀，加入硫酸鋅(ZnSO2.7H20，鋅含量23% )20-25份，加水25-30份，加溫至40°C后加入1-15份EDTA(乙二胺四乙酸)，邊加入邊攪拌，當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)停止加溫，繼續(xù)攪拌30-60分鐘，制成稀土螯合鋅的水溶液，合成投