專利名稱：一種腐植酸銨類復混肥料的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及腐植酸肥料，具體地說是一種腐植酸銨類復混肥料的加工方法。
背景技術(shù)：
腐植酸類肥料，由于它在增加農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、改良土壤、提高養(yǎng)分利用率、增強農(nóng)作物抗病害、抗干旱、抗霜凍、抗鹽堿等方面較化肥及化肥復合肥(復混肥)有很大優(yōu)勢，逐漸被農(nóng)民認識并接受，已經(jīng)成為肥料家族中一個重要品種。
腐植酸類復混肥料的加工，一些企業(yè)將富含腐植酸的原料如風化煤、草炭土等干燥粉碎后與含氮、磷、鉀及含中微量元素的化合物的原料混拌加工成所謂的“腐植酸肥料”。這種“腐植酸肥料”中的腐植酸不溶于水，不能與加入的氮、磷、鉀等原料進行絡(luò)合、螯合反應，其中植物營養(yǎng)成份在土壤中起不到緩釋、控釋作用，腐植酸也不能進入土壤溶液而分散到土壤各處與植物根部接觸刺激根部生長及增加營養(yǎng)吸收，也起不到腐植酸膠體溶液改良土壤促進團粒結(jié)構(gòu)的形成作用。要得到有上述效果的腐植酸肥料，關(guān)鍵是將不溶于水的腐植酸轉(zhuǎn)變成可溶于水的腐植酸(黃腐酸)或腐植酸可溶性鹽，黃腐酸加工成本很高，難以普及推廣，較少采用。腐植酸可溶性鹽主要有腐植酸銨、腐植酸鉀、腐植酸鈉，腐植酸銨和腐植酸鉀中的銨離子和鉀離子是作物需要的營養(yǎng)成份，能被作物吸收利用。這三種腐植酸鹽就加工成本而言，腐植酸銨加工成本最低，腐植酸鉀加工成本最高，因此，以腐植酸銨加工腐植酸復混肥將成為首選。
腐植酸銨的加工方法主要有1)氨水中和法；2)碳酸氫銨溶液復合解法。上述方法中無一例外都必須加入水，在水介質(zhì)的參與進行反應。為了進一步加工成腐植酸銨類復混肥料，必須將腐植酸銨中的水分除去或預先對腐植酸原料進行干燥以降低含水量，再加入氨水或碳酸氫銨的濃溶液進行反應，否則制成的腐植酸銨類復混肥料太濕，容易成坨，不便農(nóng)民使用。干燥過程需要耗能，同時溶于水中的氨也會隨著水分蒸發(fā)被部分帶走。腐植酸銨不耐高溫，高溫干燥會造成腐植酸銨分解損失，降低水溶性腐植酸含量。因此，以上述兩種方法加工的腐植酸銨為原料制備腐植酸銨類復混肥料不是一個理想的方法，開發(fā)不需干燥加工的腐植酸銨方法對于生產(chǎn)腐植酸銨類復混肥料是非常必要的，在當今能源緊張的情況下，無需干燥，降低能耗、節(jié)約能源也是十分有意義的事。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低、有效成份損失少的腐植酸銨類復混肥料加工方法，其特點是無需對腐植酸銨進行干燥處理生產(chǎn)腐植酸銨類復混肥料。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種腐植酸銨類復混肥料的加工方法，步驟如下1)將腐植酸干基重量含量50-75％、水分重量含量20-30％(水分重量含量最好為23-27％)的風化煤用磨粉機磨成其中90％可通過80目篩細度的風化煤粉；2)風化煤粉與經(jīng)過粉碎機粉碎至可通過40目篩的農(nóng)用碳酸氫銨按風化煤粉∶碳酸氫銨＝30-70∶6-18的比例攪拌混合均勻，攪拌時間通?？蔀?-12分鐘；3)按作物所需養(yǎng)分的設(shè)計配方(按不同作物、作物不同生長階段、不同土壤施肥要求設(shè)計的配方量)將可通過40目篩的含有氮、磷、鉀和/或中微量元素原料加入步驟2)物料中繼續(xù)攪拌混合，攪拌時間通常為4-5分鐘；4)混勻的腐植酸銨復混肥經(jīng)過包裝，再經(jīng)過3-7天存放即可出廠。
所述氮、磷、鉀和/或中微量元素原料是指尿素、硫酸銨、硝酸銨、磷酸銨、氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和/或中微量元素化合物；所述作物所需養(yǎng)分的設(shè)計配方(即腐植酸銨類復混肥料的組份配比)按重量百分比為，30-70％風化煤粉，6-18％碳酸氫銨，5-40％尿素，0-30％硫酸銨，0-30％硝酸銨，3-30％磷酸銨(磷酸一銨和/或磷酸二銨)，0-30％氯化鉀，0-25％硫酸鉀，0-20％硝酸鉀，0-10％中微量元素化合物(含Ca、Mg、S、Si、Mn、Fe、Zn、B、Cu、Mo等)；中微量元素化合物是指含Ca元素的碳酸鈣和/或磷礦粉等，含Mg元素的氧化鎂和/或菱鎂礦粉等，含S的硫磺粉和/或硫酸鹽等，含Si元素的硅酸鈉等，含Mn元素的氧化錳、硫酸錳和/或菱錳礦物等，含F(xiàn)e元素的硫酸亞鐵和/或菱鐵礦粉等，含Zn元素的氧化鋅、硫酸鋅和/或菱鋅礦粉等，含B元素的硼酸和/或硼砂等，含Cu元素的硫酸銅和/或氧化銅等，含Mo元素的鉬酸銨和/或鉬酸鈉等；所述經(jīng)過3-7天存放是指5-15℃放置7天、15-25℃放置5天、或25-35℃放置3天。
達到出廠標準的產(chǎn)品經(jīng)擠壓造?？梢约庸こ闪町a(chǎn)品。
按以上方法加工的產(chǎn)品可以達到以下指標1.總養(yǎng)分N+P2O5+K2O≥10-30％2.有機質(zhì)含量≥20％3.水溶性腐植酸含量≥8％4.水分含量≤14％5.pH 6-8.5。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.工藝路線短。本發(fā)明原料經(jīng)粉碎、混合、包裝、存放即得到成品。腐植酸干基含量50％以上的天然風化煤經(jīng)自然晾曬，將水分含量降至23-27％，經(jīng)磨粉機磨成90％過80目篩的風化煤粉，風化煤粉與經(jīng)過粉碎的農(nóng)用碳酸氫銨按一定比例經(jīng)攪拌機充分混合，使兩種物料均勻接觸，碳酸氫銨溶于風化煤游離水中成為碳酸氫銨高濃度溶液，該溶液與風化煤中游離腐植酸及不溶性腐植酸鹽(Ca、Mg、Fe、Al等腐植酸鹽)進行復分解反應生成腐植酸銨及鈣、鎂的碳酸鹽，鐵、鋁的氫氧化物，同時放出二氧化碳氣體；未溶解的碳酸氫銨由于其不穩(wěn)定性，在常溫能逐漸分解生成氨、二氧化碳和水，該反應在有水存在時加速進行。氨容易被風化煤中腐植酸吸附水吸收生成氨水，氨水可以與腐植酸反應生成腐植酸銨，二氧化碳離開物料進入大氣。由于風化煤粉顆粒內(nèi)部的腐植酸與碳酸氫銨反應需要碳酸氫銨溶液滲透靠近的過程，因此，要使反應進行完全需要一定的時間，這段時間不必等待，繼續(xù)下步肥料的混合加工制作腐植酸銨復混肥。在攪拌下，按配方設(shè)計將作物所需的含有氮、磷、鉀及含中微量元素的原料(40目)加入攪拌機與先前物料繼續(xù)混合，混合過程它們與腐植酸銨初步進行絡(luò)合、螯合反應，混勻的腐植酸銨復混肥經(jīng)過包裝，再經(jīng)過三至七天存放即可出廠。此時腐植酸與碳酸氫銨生成腐植酸銨反應基本完成，肥料進入農(nóng)田后，在水介質(zhì)的存在下，腐植酸與作物營養(yǎng)元素化合物之間的絡(luò)合、螯合反應進一步進行，該肥料溶于土壤溶液將被運送到土壤各處，發(fā)揮腐植酸類肥料的作用。
2.節(jié)省能源。與氨水中和法，碳酸氫銨溶液復分解法生產(chǎn)腐植酸銨復混肥比較，省去水分干燥步驟，節(jié)省了能耗，避免了氨的損耗，降低了生產(chǎn)成本。風化煤是煤礦裸露地面或埋藏較淺的煤層，它富含腐植酸，由于受到地下水的浸潤，采出時含有大量游離水和締合水，一般含水量在30-37％，腐植酸中含有大量羥基與水結(jié)合緊密，雖然風化煤含有這么大量的游離水，也很難用離心或擠壓方法將水去除。風化煤在磨粉前為了提高磨粉效率，必須降低水分含量，通常經(jīng)過堆放、風干、晾曬，很容易將水分降至23-27％，剩余這部分水分恰恰是本發(fā)明中所需要的，水分過低影響腐植酸與碳酸氫銨的反應速度，水分過高影響肥料外觀質(zhì)量，堆放過程易被壓成坨，影響農(nóng)民使用。
3.所需設(shè)備較少。只需磨粉機、粉碎機、攪拌機及少量附屬設(shè)備即可進行生產(chǎn)，便于普及推廣。
4.腐植酸銨復混肥產(chǎn)品水溶性腐植酸含量較高。復混肥總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥30％時，使用腐植酸54％(干基)，水分25％的風化煤為原料加工的復混肥中水溶性腐植酸可以達到8-12％，總養(yǎng)分＜30％時，水溶性腐植酸含量還可以更高。
5.本工藝采用碳酸氫銨作為活化劑對風化煤粉進行處理，碳酸氫銨本身就是含氮肥料，適合各種作物使用，即使未反應完全也不會對作物造成危害，我國碳酸氫銨來源豐富，價格低廉，是較理想的活化劑。在活化過程中它既能活化游離腐植酸，也能活化結(jié)合態(tài)的腐植酸，對增加水溶性腐植酸效果顯著。
6.本工藝生產(chǎn)的腐植酸銨類復混肥料具有腐植酸類肥料各種優(yōu)點(1)適用范圍廣泛適用各類農(nóng)作物，如蔬菜、糧食、果樹、花卉、經(jīng)濟作物等，亦適合在各種土壤條件下使用。
(2)增產(chǎn)效果顯著總養(yǎng)分30％，水溶性腐植酸8％以上的腐植酸銨復混肥比等重量化肥增產(chǎn)5-30％，比等養(yǎng)分含量化肥增產(chǎn)幅度更大。
(3)明顯改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)本產(chǎn)品與化肥比較，生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品外觀美觀，商品率高，耐貯存，口感更好，受到消費者歡迎。農(nóng)產(chǎn)品Ve含量、糖含量平均提高30％左右，酸度降低，硝酸鹽含量降低約30％。
(4)作物抗逆性增強本產(chǎn)品與化肥比較，抗病害、抗旱、抗霜凍、抗鹽堿能力均增強。
(5)改良土壤本產(chǎn)品能增加土壤團粒結(jié)構(gòu)，特別是對長年大量使用化肥造成土壤板結(jié)有明顯改良效果，對低產(chǎn)田、鹽堿地改良效果顯著。
(6)減少農(nóng)藥用量使用本產(chǎn)品作物病害明顯少于使用化肥的，可以不用或少用農(nóng)藥，即使必需使用農(nóng)藥，由于腐植酸的增效作用，農(nóng)藥用量可減少1/3-2/3，節(jié)省了農(nóng)藥費用，也減少了農(nóng)藥對農(nóng)產(chǎn)品的污染。
(7)作物早開花、早座果，提前采收，并能延長生長期，繼續(xù)采收，增加農(nóng)民收入。
(8)與化肥比較，由于本產(chǎn)品養(yǎng)分的緩、控釋作用，使養(yǎng)分利用率大大提高，腐植酸與土壤的結(jié)合亦使養(yǎng)分被固定下來，減少了養(yǎng)分的流失，這就大大節(jié)省了肥料資源，同時也防止了肥料流失造成對環(huán)境的污染。
具體實施例方式
實施例1生產(chǎn)總養(yǎng)分30％的腐植酸蔬菜底肥，具體作法如下1.加工富含腐植酸的風化煤粉將煤礦剝離的富含腐植酸的風化煤從采礦場運至堆放場，經(jīng)晾曬使水分降至23-27％，再將它送入高壓懸輥磨粉機磨成其中90％可通過80目篩的細粉。
2.其它原料粉碎將尿素、碳酸氫銨、磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鉀等原料中顆粒原料用籠式粉碎機分別粉碎至40目以下。
3.生產(chǎn)1噸腐植酸蔬菜底肥將風化煤粉(腐植酸重量含量43.4％，水分重量含量25％，90％過80目篩)381.5kg與碳酸氫銨(N重量含量17.1％，40目)101.2kg輸入攪拌機中混合10分鐘，再將尿素(N重量含量46.3％，40目)207.4kg、磷酸一銨(P2O5重量含量50.6％，N重量含量10.90％，粉狀)88.8kg、氯化鉀(K2O重量含量61％，粉狀)63kg、硫酸鉀(K2O重量含量51％，粉狀)201.1kg，含中微量元素原料(含Ca、Mg、S、Si、Mn、Fe、Zn、B、Cu、Mo等)13.4kg加入攪拌機中繼續(xù)攪拌4-5分鐘，均勻后出料，得到1噸腐植酸蔬菜底肥產(chǎn)品，產(chǎn)品裝入內(nèi)襯塑料袋上部打有2-4個針形孔的包裝袋內(nèi)，在氣溫30℃左右堆放三天，即可出廠。
4.上述腐植酸蔬菜底肥總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)31％，水溶性腐植酸10.2％，有機質(zhì)含量24％，水份13％，pH 7.24。
實施例21)將腐植酸干基重量含量60％、水分重量含量27％的風化煤用磨粉機磨成其中90％可通過80目篩細度的風化煤粉；2)風化煤粉30kg與經(jīng)過粉碎機粉碎至可通過40目篩的農(nóng)用碳酸氫銨10kg攪拌混合均勻，攪拌時間通常可為10分鐘；3)按作物所需養(yǎng)分的設(shè)計配方將可通過40目篩的尿素5kg、硫酸銨7kg、磷酸二銨8kg、硝酸鉀15kg和中微量元素化合物碳酸鈣、氧化鎂、硫磺粉、硅酸鈉、硫酸錳、菱鐵礦粉、菱鋅礦粉、硼砂、氧化銅和鉬酸鈉共2kg加入步驟2)物料中繼續(xù)攪拌混合，攪拌時間通常為4分鐘；4)混勻的腐植酸銨復混肥經(jīng)過包裝，再經(jīng)過20℃放置5天即可出廠。
實施例31)將腐植酸干基重量含量55％、水分重量含量23％的風化煤用磨粉機磨成其中90％可通過80目篩細度的風化煤粉；2)風化煤粉70kg與經(jīng)過粉碎機粉碎至可通過40目篩的農(nóng)用碳酸氫銨25kg攪拌混合均勻，攪拌時間通?？蔀?2分鐘；3)按作物所需養(yǎng)分的設(shè)計配方將可通過40目篩的尿素21kg、硝酸銨28kg、磷酸一銨22kg、硫酸鉀40kg和中微量元素化合物碳酸鈣、氧化鎂、硫磺粉、硅酸鈉、、硫酸錳、菱鐵礦粉、菱鋅礦粉、硼砂、氧化銅和鉬酸鈉共8kg加入步驟2)物料中繼續(xù)攪拌混合，攪拌時間通常為5分鐘；4)混勻的腐植酸銨復混肥經(jīng)過包裝，再經(jīng)過10℃放置7天即可出廠。
權(quán)利要求
1.一種腐植酸銨類復混肥料的加工方法，其特征在于1)將腐植酸干基重量含量50-75％、水分重量含量20-30％的風化煤用磨粉機磨成其中90％可通過80目篩細度的風化煤粉；2)風化煤粉與經(jīng)過粉碎機粉碎至可通過40目篩的農(nóng)用碳酸氫銨按風化煤粉∶碳酸氫銨＝30-70∶6-18的比例攪拌混合均勻；3)按作物所需養(yǎng)分的設(shè)計配方將可通過40目篩的含有氮、磷、鉀和/或中微量元素原料加入步驟2)物料中繼續(xù)攪拌混合；4)混勻的腐植酸銨復混肥經(jīng)過包裝，再經(jīng)過3-7天存放即可出廠。
2.按照權(quán)利要求1所述腐植酸銨類復混肥料的加工方法，其特征在于所述氮、磷、鉀和/或中微量元素原料是指尿素、硫酸銨、硝酸銨、磷酸銨、氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀和/或中微量元素化合物。
3.按照權(quán)利要求1所述腐植酸銨類復混肥料的加工方法，其特征在于所述作物所需養(yǎng)分的設(shè)計配方按重量百分比為，30-70％風化煤粉，6-18％碳酸氫銨，5-40％尿素，0-30％硫酸銨，0-30％硝酸銨，3-30％磷酸銨，0-30％氯化鉀，0-25％硫酸鉀，0-20％硝酸鉀，0-10％中微量元素化合物。
4.按照權(quán)利要求3所述腐植酸銨類復混肥料的加工方法，其特征在于所述中微量元素化合物是指含Ca元素的碳酸鈣和/或磷礦粉，含Mg元素的氧化鎂和/或菱鎂礦粉，含S的硫磺粉和/或硫酸鹽，含Si元素的硅酸鈉，含Mn元素的氧化錳、硫酸錳和/或菱錳礦物，含F(xiàn)e元素的硫酸亞鐵和/或菱鐵礦粉，含Zn元素的氧化鋅、硫酸鋅和/或菱鋅礦粉，含B元素的硼酸和/或硼砂，含Cu元素的硫酸銅和/或氧化銅，含Mo元素的鉬酸銨和/或鉬酸鈉。
5.按照權(quán)利要求1所述腐植酸銨類復混肥料的加工方法，其特征在于所述經(jīng)過3-7天存放是指5-15℃放置7天、15-25℃放置5天、或25-35℃放置3天。
6.按照權(quán)利要求1所述腐植酸銨類復混肥料的加工方法，其特征在于所述腐植酸原料的水分重量含量為23-27％。
7.按照權(quán)利要求1所述腐植酸銨類復混肥料的加工方法，其特征在于所述步驟2)的攪拌時間為8-12分鐘，步驟3)加入所有原料后的攪拌時間為4-5分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及腐植酸肥料，具體地說是一種腐植酸銨類復混肥料的加工方法，1)將腐植酸干基重量含量50－75％、水分重量含量20－30％的風化煤用磨粉機磨成其中90％可通過80目篩細度的風化煤粉；2)風化煤粉與經(jīng)過粉碎機粉碎至可通過40目篩的農(nóng)用碳酸氫銨按風化煤粉∶碳酸氫銨＝30－70∶6－18的比例攪拌混合均勻；3)按作物所需養(yǎng)分的設(shè)計配方將可通過40目篩的含有氮、磷、鉀和/或中微量元素原料加入步驟2)物料中繼續(xù)攪拌混合；4)混勻的腐植酸銨復混肥經(jīng)過包裝，再經(jīng)過3－7天存放即可出廠。本發(fā)明優(yōu)點為工藝路線短，節(jié)省能源。
文檔編號C05G1/00GK1990432SQ200510136729
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者郭宗恒 申請人:郭宗恒