專利名稱：利用天然材料生產(chǎn)固體水溶性腐殖酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土壤團(tuán)聚體促進(jìn)劑制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用天然材料在較低水分情況下生產(chǎn)固體水溶性腐殖酸的方法，具體是利用天然材料風(fēng)化煤、褐煤等與碳酸銨鹽和磷酸銨鹽混合，在較低水分情況下發(fā)生離子交換反應(yīng)，生成腐殖酸銨和磷酸鈣、磷酸鎂，使Ca2+、Mg2+形成難溶性磷酸鹽而不再與腐殖酸結(jié)合，大大提高水溶性腐殖酸含量。該方法適用于各種規(guī)模生產(chǎn)水溶性腐殖酸的工礦企業(yè)，產(chǎn)品主要用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、城市綠化等行業(yè)中。
背景技術(shù)：
自從發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)中的腐殖酸對(duì)土壤團(tuán)聚體形成具有重要作用以來(lái)，人為施用腐殖酸以提高土壤團(tuán)聚性的嘗試就一直在進(jìn)行。最直接的方法是將含腐殖酸的風(fēng)化煤、草炭等施入土壤，但其效果甚微。后來(lái)發(fā)現(xiàn)是這些材料中的腐殖酸已經(jīng)與鈣、鎂等離子結(jié)合成不溶于水的腐殖酸二價(jià)鹽，施入土壤后并不能發(fā)揮腐殖酸膠結(jié)土壤顆粒的作用，進(jìn)而提出施用水溶性腐殖酸才能促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的觀點(diǎn)。隨后，各種提取腐殖酸的方法應(yīng)運(yùn)而生。一類屬于高成本、高純度、過程復(fù)雜的提取方法，這不適用于用量大而產(chǎn)值低的農(nóng)業(yè)等行業(yè)，另一類的成本較低，技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，適用于農(nóng)業(yè)等相關(guān)行業(yè)，主要包括強(qiáng)堿液提取法和碳酸氫銨交換法。強(qiáng)堿液提取法提取出的腐殖酸只溶于強(qiáng)堿液，在PH 7條件下水溶性極低；濃度較低的液態(tài)也導(dǎo)致運(yùn)輸成本高，而制成固體時(shí)需大量脫水而消耗能量，成本較高。 碳酸氫銨交換法可制成含水溶性腐殖酸的固體材料，但所需時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)銨離子易損失， 不穩(wěn)定，烘干后水溶性腐殖酸含量大大降低等急需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用天然材料在水分含量較低的條件下生產(chǎn)固體水溶性腐殖酸的方法，其特征在于，具體步驟如下第一步將天然材料粉碎，過篩，選用粒徑< 1. Omm的顆粒作為原材料；第二步將原材料顆粒的含水量調(diào)節(jié)到其干基質(zhì)量的25-35% ；第三步加入原材料干基質(zhì)量5-15%的碳酸氫銨細(xì)粉末，充分混合均勻；第四步加入原材料干基質(zhì)量5-10%的磷酸氫二銨或磷酸氫二鉀固體粉末，混合均勻；第五步常溫下密閉放置M-48小時(shí)，其間攪拌2-3次；第六步直接包裝或60-80°C下烘干后包裝。所述天然材料為風(fēng)化煤、褐煤或草炭中的一種或多種。本發(fā)明的有益效果是在水分含量較低的條件下利用離子交換反應(yīng)，使原材料中 Ca2+、Mg2+離子不再與腐殖酸結(jié)合，保證烘干后水溶性腐殖酸比例提高到總含量的80 %以上；本發(fā)明具有原料豐富、技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低、水溶性腐殖酸含量高、產(chǎn)品是固體等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品同時(shí)具有一定的肥料功能。本發(fā)明有效的解決了碳酸氫銨交換法中的活化時(shí)間長(zhǎng)和不能烘干的問題，以及強(qiáng)堿液提取法中腐殖酸水溶性低、液態(tài)運(yùn)輸成本高、制成固體高能耗的問題。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種利用天然材料在水分含量較低的條件下生產(chǎn)生產(chǎn)固體水溶性腐殖酸的方法，是依據(jù)在原材料含水量約30 %的條件下，碳酸氫銨細(xì)粉末溶于原材料顆粒表面的水膜中，銨離子與腐殖酸二價(jià)鹽發(fā)生離子交換反應(yīng)的原理，生成腐殖酸銨，而被交換下來(lái)的Ca2+、Mg2+離子與加入的水溶性磷酸鹽固體粉末反應(yīng)，生成磷酸鈣和磷酸鎂，保證Ca2+、 Mg2+失活而不再與腐殖酸結(jié)合，使烘干后水溶性腐殖酸比例提高到總含量的80%以上。具體制備實(shí)施例如下實(shí)施例1將風(fēng)化煤粉碎，選取粒徑小于0. 5mm的顆粒作為原材料；調(diào)節(jié)風(fēng)化煤顆粒含水量為其干基質(zhì)量的30% ；加入風(fēng)化煤干基質(zhì)量10%的碳酸氫銨細(xì)粉末，充分混合均勻后再加入風(fēng)化煤干基質(zhì)量5%的磷酸氫二銨固體粉末，混合均勻；常溫下密閉放置30小時(shí)，其間攪拌2次；取出直接包裝包裝成產(chǎn)品，檢測(cè)烘干后水溶性腐殖酸比例為總含量的85%。實(shí)施例2將褐煤和草炭分別粉碎，取小于Imm顆粒等質(zhì)量混合作為原材料；調(diào)節(jié)混合物顆粒含水量為其干基重量的35% ；加入混合物顆粒干基質(zhì)量12%的碳酸氫銨細(xì)粉末，充分混合均勻后再加入混合物顆粒干基質(zhì)量7%的磷酸氫二鉀固體粉末，混合均勻；常溫下密閉放置40小時(shí)，其間攪拌3次；取出，60°C下烘干后包裝成產(chǎn)品。檢測(cè)烘干后水溶性腐殖酸比例為總含量的88%。
權(quán)利要求
1.一種利用天然材料生產(chǎn)固體水溶性腐殖酸的方法，其特征在于，具體步驟如下 第一步將天然材料粉碎，過篩，選用粒徑< 1. Omm的顆粒作為原材料；第二步將原材料顆粒含水量調(diào)節(jié)到其干基重量的25-35% ；第三步加入原材料干基質(zhì)量5-15%的碳酸氫銨細(xì)粉末，充分混合均勻；第四步加入原材料干基質(zhì)量5-10%的磷酸氫二銨或磷酸氫二鉀固體粉末，混合均勻；第五步常溫下密閉放置M-48小時(shí)，并攪拌； 第六步直接包裝或60-80°C下烘干后包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用天然材料生產(chǎn)固體水溶性腐殖酸的方法，其特征在于，所述天然材料為風(fēng)化煤、褐煤或草炭中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于土壤團(tuán)聚體促進(jìn)劑制備技術(shù)領(lǐng)域的一種利用天然材料生產(chǎn)固體水溶性腐殖酸的方法。將天然材料粉碎，過篩，選用粒徑＜1.0mm的顆粒作為原材料；調(diào)節(jié)其含水量為干基重量的30％左右，然后與碳酸氫銨細(xì)粉末、磷酸氫二銨或磷酸氫二鉀固體粉末混合均勻，在常溫下密閉放置24-48小時(shí)，并攪拌；取出直接包裝或60℃下烘干后包裝成產(chǎn)品。本發(fā)明具有原料豐富、技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低、水溶性腐殖酸含量高、具有肥料功能，產(chǎn)品是固體等優(yōu)點(diǎn)，烘干后產(chǎn)品的水溶性腐殖酸比例提高到總含量的80％以上；本發(fā)明有效的解決了碳酸氫銨交換法中的活化時(shí)間長(zhǎng)和不能烘干的問題，以及強(qiáng)堿液提取法的含量低、液態(tài)運(yùn)輸成本高、制成固體高能耗的問題。
文檔編號(hào)C09K17/14GK102174327SQ201010621830
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者李貴桐, 林啟美, 趙小蓉 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)