多元螯合溶胶肥料及其制备工艺的制作方法

文档序号:378275阅读:396来源:国知局
专利名称:多元螯合溶胶肥料及其制备工艺的制作方法
技术领域
本发明涉及一种多元螯合溶胶肥料及其制备工艺。
背景技术
据联合国粮农组织的估计,发展中国家粮食增产作用中有55%来自化肥的贡献。但在化肥的使用中,因缺乏科学管理而带来的生态环境恶化也日益严重,已直接威胁到人类的生活环境,引起了各国政府的广泛关注。我国是一个农业大国,也是人口大国,人均耕地少,可垦地极其有限,从20世纪60年代开始,我国的粮食增产主要靠化肥的投入。随着化肥投入量的逐年增加,不但经济效益下降,而且对化肥的依赖性增强,粮食的增产与生态环境恶化的矛盾是我国农业所面临的严峻挑战。因此,减少化学投入,增加生物投入,促进农业可持续发展,已成为各国研究的热点课题。近年来,许多发达国家研制与推广液体肥料的施用,对节约用肥、提高施肥效率和减少环境污染起到了重要作用,目前已见到一些液体肥料的相关报道,但它们存在的共同问题是1、养分含量低目前液体肥料中养分的实际含量一般在25%左右,很难达到高浓度(养分含量≥35%)的要求;2、有机营养成分单一、营养元素不平衡难以满足作物对营养的要求;3、以化肥作为主要原料,化肥投入量大这样所含副成分多,易产生盐析、沉淀,不符合现代灌溉技术对液体肥料的要求。

发明内容
本发明是要克服现有技术中存在的养分含量低、有机营养成分单一、营养元素不平衡和化肥投入量大的缺陷。
为克服现有技术的缺陷,本发明的技术方案是,一种多元螯合溶胶肥料,其特殊之处在于通过下述步骤制得,先酸水解、后碱水解,重复循环1~2次;再将酸水解液与碱水解液混合,中和。
上述方案中,(1)酸水解对有机原料进行酸水解,分离出酸水解液,残渣备用;(2)碱水解对步骤(1)中所得残渣进行碱水解,用吸收液吸收氨,水解完后,分离出碱水解液和少量残渣,碱水解液和吸收液合并为碱合并液备用,少量残渣作为原料重复步骤(1);(3)调节pH值在酸水解液中加液氨和氨水,调节pH为2.5~3.5,再将其与碱合并液混合,调节pH为5.0~6.0。
上述步骤(1)中的有机原料是蹄角粉、羽毛粉或血粉。
上述方案还包括(4)聚合胶化混合液放入反应釜内,添加微量营养元素,浓缩至比重为1.08~1.12后,加入其重量0.5~2%的增溶剂,再保温充分搅拌3~4h,使其聚合胶化。
上述步骤(4)中所述的增溶剂是从天南星科植物中提取的葡甘露聚糖。
上述方案还包括(5)N、P、K养分配比的调整步骤在反应釜中加入KH2PO4、CO(NH2)2调节氮、磷、钾养分的比例,再搅拌保温3~4h,以使加入的原料溶解,在胶液中分散均匀,稳定性提高。
一种上述多元螯合溶胶肥料的制备工艺,其特殊之处在于通过下述步骤制得,先酸水解、后碱水解,重复循环1~2次;再将酸水解液与碱水解液混合调节pH为5.0~6.0。
上述工艺还包括(4)聚合胶化混合液浓缩至比重为1.08~1.12后,加入浓缩液重量0.5~2%的增溶剂,再保温搅拌3~4h使其聚合胶化。
与现有技术相比,本发明的优点是1、提高了养分含量,使其符合国家标准的高浓度肥料目前的液肥中养分的实际含量一般为25%左右,很难达到高浓度液肥(养分含量≥35%)的要求,这是因为当浓度过高时,溶液即发生盐析或沉淀,从而使液肥中养分浓度降低。本发明通过下述两点使养分含量得到很大地提高,①首先是在有机营养成分的制备中,采用先酸水解、后碱水解,重复循环1~2次;及后面的酸水解液与碱合并液混合这三个步骤,这个过程是一个封闭、循环、无残渣产生的生产过程。酸水解的残渣在碱水解中被利用,碱水解的残渣又被循环作为酸水解原料,至原料残渣物极少,而且碱水解过程中产生的氨被吸收。因此,在整个过程中减少了营养成分的损失,使有机原料中的养分得到充分利用。有机营养成分的制备是本发明的一个重要创新点;②通过在浓缩后的有机营养成分中加入增溶剂,进一步提高了溶胶肥料中的养分含量。有机营养成分中加入增溶剂后,利用它们的活性基团以及分子的线状、环状等结构相互作用,形成较为复杂的网状结构,使胶体的分散性和悬浮性增强,减少了电解质和其它凝结因素对胶体稳定性的影响,从而起到保护溶胶肥中养分的作用,提高了容载能力,使产品的单位体积内养分含量提高,产品的N、P2O5、K2O养分总量达到50%左右。在液肥中加入增溶剂在国内属首次提出,在液肥中利用天然高分子聚合物作为增溶剂更属首创,这是本发明另一个重要的创新点。
2、有机营养成分多样、营养元素均衡本发明提供的有机营养成分中含有腐殖酸、氨基糖、蛋白质、核酸、氨基酸及胺等含N化合物和高分子多糖,不仅成分多样且营养元素均衡,可以满足作物对有机营养的需求。
3、化肥投入量小,污染小虽然化工原料也作为无机原料加入,但因有机营养成分中除有机养分外,还有一定含量的无机营养元素,故减少了无机N、P、K的添加量,也减少了因使用固体肥料而带入副成分、残留物及重金属对土壤的污染,符合农业可持续发展的用肥要求。
具体实施例方式下面将通过具体的实施例,对本发明作进一步的详细描述。
实施例1一种多元鳌合溶胶肥料,它是通过下述制备工艺制得。
(1)酸水解在反应釜内加入蹄角粉和6mol/L的H2SO4,两者的重量比为1∶4,在60~80℃下搅拌水解12~20h,水解完后,分离出酸水解液,残渣备用。
(2)碱水解在反应釜内加入步骤(1)中所得残渣和3mol/L的KOH溶液,残渣与碱液的重量比为1∶10,在60~80℃下搅拌水解4h,在反应釜上安装有氨的吸收装置,所用吸收液为浓度1∶1的稀磷酸,水解完后,分离出碱水解液和少量残渣,碱水解液和吸收液合并为碱合并液备用,少量残渣作为原料进入步骤(1)。
(3)调节PH值在步骤(1)得到的酸水解液中先加入液氨、后加入氨水,调节其pH为2.5~3.5,再将其与步骤(2)得到的碱合并液按1∶2(V/V)混合,调节pH至6。
通过上述三个封闭、循环的步骤,完成了有机营养成分的准备。这种以有机营养成分组成的液体肥料,其有机营养成分的含量≥15%。
实施例2一种上述多元鳌合肥料,它是通过下述制备工艺制得。
与实施例1步骤相同,然后进行下面的步骤,(4)聚合胶化混合液放入反应釜内,添加微量营养元素,在60℃~80℃下搅拌,使其充分混合并浓缩3~4h,至比重为1.08,加入浓缩液重量1.5%的增溶剂。所说的增溶剂是由天南星科植物中提取出来的葡甘露聚糖,再保温搅拌3h使其胶化;(5)N、P、K养分配比的调整步骤在反应釜中加入尿素、磷酸二氢钾调节氮、磷、钾养分的比例,再搅拌保温3~4h,使加入原料溶解,胶液分散均匀。
本实施例的有机营养成分含量≥15%,N、P2O5、K2O养分总量达到50%左右。
权利要求
1.一种多元螯合溶胶肥料,其特征在于通过下述步骤制得,先酸水解、后碱水解,重复循环1~2次;再将酸水解液与碱水解液混合,中和。
2.如权利要求1所述的多元螯合溶胶肥料,其特征在于所述(1)酸水解中,对有机原料进行酸水解,分离出酸水解液,残渣备用;(2)碱水解中,对步骤(1)中所得残渣进行碱水解,水解过程中用吸收液吸收氨,水解完后,分离出碱水解液和少量残渣,将碱水解液和吸收液合并为碱合并液备用,少量残渣作为原料重复步骤(1);(3)调节pH值,在酸水解液中加液氨和氨水,调节pH为2.5~3.5,再将其与碱合并液混合,调节pH为5.0~6.0。
3.如权利要求2所述的多元螯合溶胶肥料,其特征在于所述步骤(1)中的有机原料是蹄角粉、羽毛粉或血粉。
4.如权利要求1或2或3所述的多元螯合溶胶肥料,其特征在于还包括(4)聚合胶化步骤,将混合液放入反应釜内,添加微量营养元素,浓缩至比重为1.08~1.12后,加入其重量0.5~2%的增溶剂,再保温充分搅拌3~4h,使其聚合胶化。
5.如权利要求4所述的多元螯合溶胶肥料,其特征在于所述步骤(4)中的增溶剂是从天南星科植物中提取的葡甘露聚糖。
6.如权利要求5所述的多元螯合溶胶肥料,其特征在于还包括(5)N、P、K养分配比的调整步骤,在反应釜中加入KH2PO4、CO(NH2)2调节氮、磷、钾养分的比例,再搅拌保温3~4h。
7.一种如权利要求1所述的多元螯合溶胶肥料的制备工艺,其特征在于通过下述步骤制得,先酸水解、后碱水解,重复循环1~2次;再将酸水解液与碱水解液混合调节pH为5.0~6.0。
8.如权利要求7所述的多元螯合溶胶肥料的制备工艺,其特征在于还包括(4)聚合胶化步骤,将混合液浓缩至比重为1.08~1.12后,加入浓缩液重量0.5~2%的增溶剂,再保温搅拌3~4h使其聚合胶化。
全文摘要
本发明涉及一种多元螯合溶胶肥料及其制备工艺。要克服现有技术存在的养分含量低、有机营养成分单一、营养元素不平衡和化肥投入量大的缺陷。技术方案是通过下述步骤制得,(1)酸水解分离出酸水解液,残渣备用;(2)碱水解对残渣进行碱水解,用吸收液吸收氨,分离出碱水解液和少量残渣,碱水解液和吸收液合并为碱合并液备用,少量残渣重复(1),循环利用;(3)调节pH值酸水解液中加液氨和氨水调节pH为2.5~3.5,再将其与碱合并液混合,调节pH为5.0~6.0;(4)混合液浓缩后,加入浓缩液重量0.5~2%的增溶剂。本发明产品的有机营养成分含量≥15%,N、P
文档编号C05G3/00GK1618774SQ20031011893
公开日2005年5月25日 申请日期2003年12月15日 优先权日2003年12月15日
发明者赵伯善, 卢宗凡, 宋正, 赵贵敏, 刘惠芳, 戴安鹏 申请人:杨凌农博士绿色产业有限公司
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