专利名称：：有机氮肥的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种肥料，具体说涉及一种含有一定有机质、腐植酸和氮素的有机氮肥。技术背景1840年，德国化学家、现代农业化学的倡导者李化希在伦敦英国有机化学学会上做了《化学在农业和生理学上的应用的报告》在该报告中，他提醒人们，植物以各种不同的方式，不断从土壤中吸取它生活所必需的矿质养分，每次收获，必然要从土壤中带走一些养分。为了保持土壤肥沃，就必须把植物取走的矿质养分、氮素和有机质以肥料形式全部归还给土壤。化学肥料因其肥效快、施用方便而被农民长期及大量使用。这样使用化学肥料的结果导致了土壤结构被破坏，理化性状恶化，生产潜力降低，生态环境脆弱，更严重的是化肥利用率不足3oy。，土壤、环境、农产品受到污染。这种现象引起了世界各国的普遍关注。因此，国家提出了发展无公害生产，建设绿色农业为保护环境、增加农民收入，不断提高化肥利用率的倡议。建设绿色农业应该充分利用我国丰富的有机肥源，以达到保持土壤肥力，提高肥效，节约能源，减少污染排放，降低环境污染，提高产品质量的目的。为此，我公司研制了含有有机质>13%、腐植酸>7%、氮>20%的有机氮肥，将氮肥的利用率提高到l倍以上。.
发明内容本发明的目的在于提供一种有机氮肥及其制备方法，该肥料是低投入，增效益的新型肥料，可节约资源，保护环境，发展生态农业，促进农业健康发展。提高化肥利用率，更好的保护环境。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种有机氮肥，其特征在于其原料组成按重量比计算为，尿素含量38%--48%,硫铵含量12%--18%,腐植酸含量18%--28%，天然增效剂(沸石粉)含量8%—16%,天然粘合剂(锦基膨润土)含量5%—8%,中微量元素含量1%--5%,畜禽粪便发酵后的有机肥含量8%—15%。所说的有机氮肥，其原料组成按重量比计算尿素含量38%，硫铵含量13%，腐植酸含量24%,天然增效剂(沸石粉)含量8%,天然粘合剂(钩基膨润土)含量5%,中微量元素含量1%,以畜禽粪便发酵后的有机肥含量ioy。。所说的尿素包括粒状和粉状尿素，其中粒状尿素含量为30%,粉状尿素含量为6%。所说的腐植酸购于内蒙古霍煤中科腐植酸有限责任公司，公司地址内蒙古霍林郭勒巿沿山北路，邮编029200。其有机质>55%、腐植酸>4。腐植酸元素含量C含量52.18%,H含量3.85%,N含量3.03%，S含量1.06V,官能团总酸5.5%，羟基3.6%，酚羟2.5%,总羟基3.31%,醌基2.66%,甲氧基0.24%，总羰基3.40%;灰分O.89%;自由基浓度4.6x1017,凝结限度5，E4/E63.71。所说的天然粘合剂一钙基膨润土，购于辽宁省建平县振兴膨润土矿，厂址位于辽宁省建平县白家洼村。其主要作用为粘结剂。其成份含量按重量百分比计算为Si0255.6，AL20313.1,Fe2033.29,MgO3,11，歸0.3,CaO2.74,K200.79,Ti020.49，P2050.083，NaOH0.38。我地区是富产钩级膨润土的基地，附近有几十家矿山生产此产品。也有用凹凸棒石粘土做粘合计的。所说的天然增效剂一沸石粉，购于赤峰巿龙泽化工厂，厂址位于赤峰市松山区。主要含吸氨值(CEC)168.50毫克当量/100g。主要作用是增加肥效和延长肥效时间。其成份含量按重量百分比计算为Si0265.19,AL20314.14，Fe2034.08,FeO0.54，K2O4,81，Na202.24，CaO3.39,MgO2.46，P2050.11,MnO0.06,Ti020.41，Ac微量，Pb微量，烧失量12.35。中量元素钙、镁、硫；微量元素锌、硼、锰、钼、汞、铁、铜；农业用特殊元素硅、钴、钠。根据不同的土壤、作物进行添加。所说的以畜禽粪便堆制发酵的有机肥由我公司自主生产。其生产方法如下将鸡粪、羊粪(来源于厂区附近的畜禽养殖场)按1:5配比，进行条垛式好氧发酵，条垛长10—13米，宽1.0—1.5米，高l.O米。发酵过程中控制堆体温度在45。C—6(TC,含水率在50%—60%，pH值在7—8.5之间。经过40天左右的发酵即得。也可以为了增加有机氮肥中的有机质含量加入葵花饼、豆粕、菜籽粕、茶籽粕、草炭、泥炭。所说的有机氮肥的制备方法为(1)、原料制备①将腐植酸加工至通过80目筛，然后脱水处理，使其含水量<20%;②将尿素部分粉碎至通过40目筛；③将天然粘合剂(钙基膨润土)加工至通过180目筛；④将天然增效剂(沸石粉)加工至通过IOO目篩；⑤所需中微量元素加工至通过40目條；将发酵好的有机肥粉碎加工至通过40目筛。(2)、原料混配将上述原料按计算比例加入立式搅拌机，然后搅拌均勻；(3)、造粒将混合好的原料经斗提机提升后，投入圆盘造粒机或转鼓造粒机进行造粒。(4)、干燥当造粒机中所造颗粒达到要求时，送入回转干燥机中，烟道气温温度14(TC，进行干燥，干燥后物料温度6(TC—7(TC的粒肥进行回转冷却机中，抽冷风(常温)进行逆流通风冷却至35'C以下，经筛分机筛分，合格颗粒肥经涂膜机防结块处理后，经计量包装即为成品。本发明的有益效果是，一、本发明完成了其它缓释(或控释)肥料单一表面涂层向内外同时控释以及由天然物质替代化学物质改变肥料原有特性的转变。以腐植酸为有机氮肥(追肥)的有机成分，将部分尿素表面涂层、部分尿素破碎，同时投入硫铵和畜禽粪便发酵的有机肥、天然增效剂(沸石粉)、天然粘合剂(钙基膨润土)及中微量元素经混匀、造粒而构成内外同时控释，经烘干、筛分而成为有机氮肥(追肥)产品。二、本发明有机氮肥的性质有机氮肥是以腐植酸为该肥的有机成分，以尿素(粒状与粉状)和硫铵为氮素养分构成的新型追肥，其中有机成分腐植酸是一种化学结构相当复杂的胶体无定型有机化合物，它拥有的活性基团能与K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、AL3+和NH/形成腐植酸盐，并能与某些金属离子生成络合物或螯合物；此外，腐植酸的内表面积及阳离子交换能量都很大。1、腐植酸的脲酶抑制和硝化抑制本有机氮肥(追肥)是以腐植酸为主要有机成分、尿素为主要氮源加工生产的产品。尿素施入土壤后，在土壤脲酶的作用下，很快发生水解生成氨，氨一部分在土壤中与H20作用生成NH/,存在于土壤供作物吸收利用；另一部分进入大气。反应如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>2NH3+H20——>H2C03+2NH3腐植酸对土壤活性具有抑制作用，极大地减少了氮素的挥发及淋失；随着腐植酸的消耗，又能逐渐减弱其抑制作用，以适应作物发育旺盛时期对氮的大同时，尿素施入土壤后经水解作用生成服4+后，会被亚硝化细菌作用，生成N(V,又在硝化细菌的作用下，被进一步氧化成N(V。反应如下2NH/+302亚硝化婦>2N02-+2H20+4H+2N02-+02载婦〉2亂-N03-虽可被作物吸收，但易于流失，造成氣素损失及水质污染。N03—在嫌气条件下，经反硝化作用生成&0与N2,造成氣的损失及大气污染。经试验证明，本有机氮肥在土壤中的氮素抑制率达70U乂上。2、腐植酸对氮的稳定腐植酸具有很大的内表面积和较强的吸附能力。当尿素水解成朋3及冊3与水合成NH/时，很快被腐植酸吸附，并生成腐植酸盐，不仅减少了氮素损失，而且很好地为植物生长提供了稳定的氮源，其反应如下R-COOH+NH3^=RCOONH43、腐植酸与氮磷钾的反应(1)与NH/的反应R-COOH+NH/RC00NH4腐植酸不溶于水，与NH/反应生成溶于水的腐植酸铵，它不仅易于被作物吸收利用，而且可以减少氮素损失。(2)与土壤中磷酸盐的反应6R-COOH+Ca3(P04)2=3(R-COO)2Ca+2H3P042R-COOH+Ca(H2P04)2=(R-COO)2Ca+2H3P042R-C00HNH4+CaHP04=(R—COO)2Ca+(NH4)2HP04R—COOK+Ca3(P04)2=RCOOK.Ca3(P04)2以上反应可以看出，腐植酸对土壤中潜在磷素有活化作用，能使难溶性磷转化为可被作物吸收利用的有效磷。(3)与土壤中钾肥的反应R-COOH+KCL=RCOOK+HCL2R-COOH+K2S04=2RC00K+H2S04反应产物腐植酸钾为胶体化合物，在土壤中不易流失，从而减少了氯化钾或硫酸钾的损失。(4)腐植酸与微肥的反应<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>三、有机氮肥的实施效果1、有机氮肥(追肥)的效果体现在(l)改良和培肥土壤；(2)增加肥料效能、延长肥效时间；(3)刺激作物生长，增加作物产量，改善果实品质；(4)减轻水质与大气污染，保护环境；(5)节约资源、节省投入，增加效益五个方面。(1)改良和培肥土壤腐植酸作为土壤微生物的重要能量来源和土壤有益微生物繁殖的基体，能够疏松土壤，激发土壤中矿物质的分解，改善土壤的物理性能，提高土壤的缓冲及交换能力，加速土壤团粒的形成，增强土壤的透气性、透水性和保肥能力。(2)增加肥料效能，延长肥效时间尿素施入土壤中以分子态存在，而作物对分子态尿素吸收的极少，绝大部分尿素分子存在土壤中，而土壤颗粒吸附尿素分子的能力又非常弱，这就造成了尿素养分的大量流失。有机氮肥中由于富含腐殖质，大量的腐殖质与尿素分子直接接触及包裹，使得腐殖质上的功能团有充分机会与NH/(尿素水解后的产物)接触，并以共价键的形式与之结合，将其固定，这样肥料养分免遭流失，而作物需用时又被释放出来。经试验证实，该肥不仅肥效增加，而且肥效期长达110天以上。同时，腐植酸又能激活土壤中的磷素，使被土壤固定的磷转化为有效磷；腐植酸还能与土壤中存在的氯化钾或硫酸钾形成胶体化合物，使钾素免于流失，这样就大大地提高了肥料效能，以尿素为例，其氮素利用率由原来的27.3%提高到56.1%。(3)刺激作物生长，增加作物产量，改善果实品质有机氮肥保证了作物生长后期对氮素的需求，同时又能激活磷素，保存钾素，还能与土壤中的微量元素锌、锰、钼、铜等离子形成络合物或螯合物，供作物吸收利用，这就使作物需求养分得到了应有的保障，保证作物的茁壮生长，增强了作物抗旱、抗病等抗逆能力，从而提高了产量，改善了果实品质。(4)减轻水质及大气污染，保护环境该肥有效地防止了氮素的淋失与逸失，抑制钾素的流失，提高了肥料利用率，减少了养分损失，这样就减轻了对水质及大气的污染，从而保护了环境。(5)节约资源，节省投入，增加效益提高肥料效能，也就降低了肥料的使用量，直接地降低了资源消耗，间接地节约了资源；肥效期长，就减少了工时投入；提高了作物产量、改善了果实品质，也就提高了产品的商品率，从而增加了经济效益。总之，有机氮肥是低投入，节省资源，减少污染、保护环境，增加效益的新型肥料。四、本发明有机氮肥具体试验实例现举2005年赤峰巿农业局在松山区所做肥效试验说明有机氮肥的效果1)供试材料a、习惯追肥(尿素N:46%)b、有机氮肥(追肥鄉=23)c、供试作物玉米、品种硕秋9951，苗密度3300株/亩d、试验土壤黑淤土，有机质含量1.70%,水解氮90.Omg/kg,速效磷30.6mg/kg,速效钾153mg/kg。2)项目负责单位赤峰巿松山区农业局吴全学(松山区安庆镇农业副镇长)试验地点安庆镇无茂隆村三组承试人员徐玉民、孙悦、孙广等(科技示范户)试验组别氮肥组3)试验设计a、参试品种两份，排列方法随机排列序号依次为处理l:有机氮肥处理2:习惯追肥(尿素、天野牌)b、底肥情况均亩施辽中京牌玉米专用肥(40%总养分)15kgc、施用方法一次性追施4)供试两份追肥处理见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>5)田间管理a、前茬为玉米茬b、整地2005年4月6日至4月10日人工平:整田地，乾地两次。c、基肥该试验田未施用任何种类农家肥d、播种曰期2005年4月26曰6、中耕除草2005年6月24曰f、追肥时间2005年6月24曰g、浇水时间及次数7月18日绕机井水一次；8月2日浇渠水一次，计两次。h、病虫害防治种子采用包衣种子，进行地下害虫防治；出苗后未喷洒任何农药。j、收获时间2005年9月30日收获。6)试验结果收获结果表明产量最高的处理为处理l，亩产1000kg/亩，比习惯追肥(尿素)增产76kg/亩。具々K数据见"l;表\项出吐成株穗穗穗行秃单单籽千亩与尿产增苗丝熟穗实里\百时时时穗粒出粒产素比位产处\间间间高位长粗尖重产次理\重率重量增减率月/日月/日月/曰cmcmcmcm粒cmgkg%%kg/亩kg±±%126512122.05.616X4434034030489.4432誦+761+8.22/^826512120.25.516X4232032028087.54169240207)本有机氮肥可提高玉米硕秋9951的抗病性，该玉米品种使用本肥未见发病现象，而使用尿素同期播种的该玉米条紋花叶，白色斑紋，发病率为3%。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图l是本发明生产工艺流程图。具体实施方式[实施例1]一种有机氮肥，它是以腐殖酸、尿素、硫铵、天然增效剂(沸石粉)、天然粘合剂(钙基膨润土)、中微量元素及发酵后的有机肥加工而成，有机成分为腐植酸，以尿素为主要氮源，且尿素为部分粉状，部分颗粒，辅以硫酸铵，其原料组成及含量如表一所示表一<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>其元素含量、灰分、官能团、自由基浓度、凝结限度及E4/E6如表二所示。表二<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>天然粘合剂(钙基膨润土)成份含量如表三。表三<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>天然增效剂(沸石粉)成份含量如表四。表四<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>畜禽粪便发酵的有机肥成分含量如表五。表五<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>有机氮肥的生产工艺如附图1所示1、原料制备(1)将腐植酸加工至通过80目筛，然后脱水处理，使其含水量<25%。(2)将尿素部分粉碎至通过40目筛。(3)将天然粘合剂(钙基膨润土)加工至通过180目筛。(4)将天然增效剂(沸石粉)加工至通过IOO目筛。(5)所需中微量元素加工至通过40目筛。(6)将发酵好的有机肥粉碎加工至通过40目條。2、原料混配将上述原料按计算比例加入立式搅拌机，然后搅拌均匀。3、造粒将混合好的原料经斗提机提升后，投入圆盘造粒机，圆盘造粒。4、干燥当圆盘造粒机中所造颗粒达到要求时，送入回转干燥机中，烟道气温温度14(TC,进行并流干燥，干燥后物料温度约65'C左右的粒肥进行回转冷却机中，抽冷风(常温)进行逆流通风冷却至35。C以下，经筛分机筛分，合格颗粒肥经涂膜机防结块处理后，经计量包装即为成品。有机氮肥，成品组成及含量见表六表六<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>[实施例2]一种有机氮肥，它是以腐殖酸、尿素、硫铵、天然增效剂(沸石粉)、天然粘合剂(钙基膨润土)、中微量元素、畜禽粪便发酵的有机肥加工而成，有机成分为腐植酸，以尿素为主要氮源，且尿素为部分粉状，部分颗粒，辅以硫酸铵，其原料组成及含量如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>有机氮肥的生产工艺同实施例l[实施例3]一种有机氮肥，它是以腐殖酸、尿素、硫铵、天然增效剂(沸石粉)、天然粘合剂(钙基膨润土)、中微量元素、畜禽粪便发酵的有机肥加工而成，有机成分为腐植酸，以尿素为主要氮源，且尿素为部分粉状，部分颗粒，辅以硫酸铵，其原料组成及含量如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>有机氮肥的生产工艺同实施例l。权利要求1、一种有机氮肥，其特征在于其原料组成按重量比计算为，尿素含量38％--48％，硫铵含量12％--18％，腐植酸含量18％--28％，天然增效剂沸石粉含量8％--16％，天然粘合剂含量5％--8％，中微量元素含量1％--5％，畜禽粪便发酵后的有机肥含量8％--15％。2、根据权利要求l所述的有机氮肥，其特征在于所说的有机氮肥，其原料组成按重量比计算尿素含量38%，硫铵含量13%，腐植酸含量24%,天然增效剂沸石粉含量8%，天然粘合剂含量5%,中微量元素含量4%,以畜禽粪便发酵的有机肥含量10%。3、根据权利要求2所述的有机氮肥，其特征在于所说的尿素包括粒状和粉状尿素，其中粒状尿素含量为30%，粉状尿素含量为8%。4、根据权利要求l所述的有机氮肥，其特征在于所说的腐植酸的元素含量C含量52.18%，H含量3.85%，N含量3.03%，S含量1.06W;官能团总酸5.5%,羟基3.6%，酚羟2.5%,总羟基3.31%,醌基2.66%,甲氧基0.24%,总羰基3.40%;灰分O.89%;自由基浓度4.6x1017,凝结限度5，E4/E63.71。5、根据权利要求1所述的有机氮肥，其特征在于所说的天然粘合剂为钙基膨润土，成份含量按重量百分比计算为Si0255.6,AL20313.l,Fe2033.29,MgO3.11,Na200.3,CaO2.74,K200.79，Ti020.49，P2050.083,NaOH0.38。6、根据权利要求1所述的有机氮肥，其特征在于所说的天然增效剂沸石粉的成份含量按重量百分比计算为Si0265.19，AL20314.14,Fe2034.08，FeO0.54,K204.81,Na202.24，CaO3.39，MgO2.46，P2050.11，MnO0.06，Ti020.41，Ac微量，Pb微量，烧失量12.35。7、根据权利要求1所述的有机氮肥，其特征在于所说的以禽畜粪便发酵的有机肥，其中禽畜粪便主要有鸡粪含水率50%,有机质25.5%，含氮量1.63%，含磷量(以P"5计)1.54°/。，含钾量(以K20计)0.85%;羊粪含水率65%，有机质28%，含氮量O.65%,含磷量(以P力5计)0.5%，含钾量(以U)计)0.25%。8、根据权利要求1所述的有机氮肥，其特征在于所说的以禽畜粪便发酵的有机肥，其中有机肥是将鸡粪和羊粪按l:5的比例堆制，30天发酵而成。9、根据权利要求l所述的有机氮肥，其特征在于该氮肥的制备方法为U)、原料制备①将腐植酸加工至通过80目筛，然后脱水处理，使其含水量<25%;②将尿素部分粉碎至通过40目筛；③将天然粘合剂钩基膨润土加工至通过180目筛；④将天然增效剂沸石粉加工至通过100目筛；⑤所需中微量元素加工至通过40目筛；⑥将发酵好的有机肥粉碎加工至通过40目筛，(2)、原料混配将上述原料按计算比例加入立式搅拌机，然后搅拌均匀；(3)、造粒将混合好的原料经斗提机提升后，投入圆盘造粒机或转鼓造粒机进行造粒;(4)、干燥当圆盘造粒机中所造颗粒达到要求时，送入回转干燥机中，烟道气温温度14(TC，进行干燥，干燥后物料温度60—7(TC的粒肥进行回转冷却机中，抽冷风(常温)进行逆流通风冷却至35X:以下，经筛分机筛分，合格颗粒肥经涂膜机防结块处理后，经计量包装即为成品。全文摘要本发明公开了一种有机氮肥，其原料组成按重量比计算为，尿素含量38％-48％，硫铵含量12％-18％，腐植酸含量18％-28％，天然增效剂沸石粉含量8％-16％，天然粘合剂含量5％-8％，中微量元素含量1％-5％，畜禽粪便发酵后的有机肥含量8％-15％。有机氮肥(追肥)的效果体现在改良和培肥土壤；增加肥料效能、延长肥效时间；刺激作物生长，增加作物产量，改善果实品质；减轻水质与大气污染，保护环境；节约资源、节省投入，增加效益五个方面。文档编号C05G3/00GK101157585SQ200710149879公开日2008年4月9日申请日期2007年9月20日优先权日2006年9月20日发明者付艳忠,冯国杰,刘超川,吕永来,张丙贵,张晓红,曲友珍,铭李,李利民,李海军,李相辅,梁汝艳,王国信,葛海峰,健藏,裴廷晓,赵凤喜,郑海春,生陈,韩凤兰,马云堂,高亚娟申请人:内蒙古辽中京化工有限责任公司