专利名称：生化长效肥及生产方法
技术领域：
本发明涉及一种生化长效肥及生产该长效肥的方法。
1、国外化学肥料发展的“先导技术”国外化学肥料的发展已引进新技术。欧美和日本等国家的学者和化工企业家，将包膜和生物抑制剂作为“先导技术”引进化肥工业，取得了多项专利※。相继生产出诸如(SCU)硫衣尿素、(PCU)硅石聚合物外衣尿素、(S)硫磺包膜、聚乙烯塑料包膜肥料等。
2、国内也有(CP)硝化细菌抑制剂、(PPD)苯磷酸二胱胺脲酶抑制剂、(HQ)氢醌脲酶抑制剂等长效尿素肥料※。但是，在国内外化肥市场上大批量使用的仍然是二元或三元复合肥料。
包膜和生物抑制剂肥料工艺复杂、造价高、养分单一、环境效应不佳；肥料利用率较普通化肥只提高5-8％，增产幅度仅有8-11％。作为长效肥料的剂型并非可取，选用的包膜和生物抑制剂亦并非属于“先导技术”。国内生产或从国外进口的三元或二元复合肥，仍属于化学肥料，亦称“裸露肥料”。这类肥料不仅利用率低(20-25)％，而且长期施用，对土壤“肥力库”产生渐进的、累集性破坏。
3、我们是从生态农业的技术观点出发，从长效肥对发展我国现代农业的战略高度，选用高技术水平的有一无机添加剂，应用造型技术，养分元素比例技术，研制出具有物理化学、生物化学复合效应的生化长效肥。与国内外二元或二元复合肥相比，不仅充分合理的利用了我国的自然资源，而且肥料的生产工艺简单、节能省时、造价低廉，对土壤、作物、水系等生态环境，有良好的促进作用。肥料本身性能高效、多功能、有一无机复合化。室内和田间试验证明，该肥料的农艺性状是科学的，能以最低的消耗换取最高的技术经济效果。※注参考文献《世界专利索引》(350-351)1963-1996、4；《美国农业文摘》(10)1979-1996、4；《英联邦农业文摘》(50-53)1972-1996、4；《生物文摘》(5)1969-1996、4《日本公开专利文摘》(101454-1014931)1979、6；《全国报刊索引》(化学肥料工业)1981-1991；《科技成果公报》(化肥)1981-1991；《2土壤学报》1986、23卷；《土壤学进展》1980-1984第1、2期。
本发明的目的在于利用我国丰富的风化煤、泥炭、蛭石矿等自然资源、选用高技术水平的有一无机添加剂，应用物理化学、生物化学复合效应，不同粒径的造型技术；养分元素的比例技术；生产出高效、多功能、有一无机复合化的生化长效肥。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的该长效肥的有效配比(重量百分比)为FAS(富菲酸) 2.5-3.7％；全N 11-15％；速效P2O58-10％；全K2O 5.2-7.5％；矿质稳定剂 8-10％；其中SiO23.2-4.0％；K2O 1.2-1.5％；(cao+mgo) 3.6-4.5％；金属硫酸盐 0.16-2.0％；其他矿物质 43-56％。
该成品具有下述特性(1)H2O＜5％；(2)有效粒径1-3,4-6,7-10mm/粒；(3)强度≥15N/粒；(4)PH5.5-6.5。
该生产方法为原料经粉碎后，搅抖混合，造粒，在回转炉内进行回转反应，进料口温度450-500℃，出口温度40-50℃，反应时间10-15分钟，反应产物经冷却，筛分得到产品。
所述富菲酸载体为风化煤或泥炭，含富菲酸15-25％重量百分比；蛭石矿-黑云母原生矿物，其SiO2含量≥50％,K2O含量在15-20％重量百分比；金属硫酸盐为2价金属硫酸盐(M2+SO4)，有效成分95％，含水量在1％以下。
蛭石物料粒径在200目以下；风化煤或草炭物料粒径在40目以下；钾盐+过磷酸钙物料粒径在20目以下，蛭石+磷酸二胺+金属硫酸盐物料粒径在40目以下。
本发明的优点与积极效果是(1)在技术上摒弃了传统复混肥机械混拌的物理过程，代之以有一无机添加剂与养分元素在非均相介质中发生物理化学、生物化学复合化反应，故而生化长效肥不是混合物，而是化合物；(2)在理论上探明了有一无机添加剂与养分元素具有特殊的“专性反应”和“反馈效应”，才使该肥料具有高效、多功能、复合化的特征。这一研究结果在国内外开辟了土壤酶学研究的新领域，奠定了长效性肥料研究的理论基础；(3)该产品采取低能耗高工效的技术路线，减去了传统腐植酸复混肥生产中对风化煤先‘氨化’或‘酸化’的工艺环节。该产品集添加剂、造型、养元素比例技术于一体，对粮谷作物、果树蔬菜等具有特殊的“专一性”、“选择性”，年生长周期只一次施肥；(4)该产品具有科学的农艺性状在等价值的投入情况下，较美国二铵或其他三元、二元复合肥有较大的增效应水稻平均每亩增产15-20％；小麦增产20-24％；玉米增产17-20％；苹果平均单株增产19-25％。该肥料能激活土壤潜在供肥能力，N元素激发率达46.1％,P元素激发率庙这52.3％。该肥料具有较高的残留效应15N残留率较等养分化肥高4-6％。因此，该肥料具有科学的农艺性状。
如下本发明的附图为工艺流程方框图。
下面将结合附图所示实施例对本发明做进一步详述如图所示1、工艺流程(见工艺流程图)(1)干燥处理Q1(风化煤)、Q2(泥炭)、过磷酸钙等物料水分降低至10％以下；W(矿渣)水分降至5％以下，降低水分的措施依原材料干湿度和当地的气候条件而定，可采取自然风干或加热烘干。
(2)熟化处理按产品配方技术的要求，称取各原材料，进行熟化反应。熟化的时间，依不同物料，不同水分含量而异(3)物料粉碎蛭石-球磨粉碎，物料粒径在200目以下；风化煤或草炭-初始粉碎后再二极粉碎，物料粒径在40目以下；钾盐+过磷酸钙-初始粉碎，物料粒径在20目以下；蛭石+磷酸二铵+金属络合剂-二级粉碎，物料粒径在40目以下。
(4)计量搅拌要混合物料色泽均一，无白色尿素结块。
(5)喷布造粒要求喷布粘合剂高度雾化，无小水滴，使成粒率大于90％以上；成粒时间10-15分钟；成粒的水分系数14-16％。
(6)升温反应要求回转反应炉进料口温度450-500℃，出料口温度40-50℃，进出料口物料温度分别为110-120℃,45-50℃。
(7)冷却包装通过自然或机械使成品物料冷却至30-35℃以下方可包装。
2、关键技术(1)风化煤或草炭、蛭石及金属络合剂等，有效组分占成品物料重量百分比必须达到权利-中之1的要求。
(2)在粉碎处理环节中，蛭石经球磨粉碎后，其粒径必须在200目以下；风化煤或草炭必须经初始和二级粉碎，其最终粒径必须在40目以下；钾盐必须先行与过磷酸钙拌合熟化，而后才能进行初始粉碎，其粒径必须在20目以下，否则不利与尿素等原料进行合成反应。
(3)造粒和升温反应的水分、时间、温度系数，必须满足权利二中1之(5)、(6)的要求。—喷布造粒—升温反应—冷却筛分—成品包装。
关键技术风化煤、蛭石矿有效成分必须满足配方中FAS2.5-3.7％、W-8-10％的要求；在于燥处理时，必须将风化煤、过磷酸钙含水量降低至10％以下，否则不能进入粉碎处理工艺；熟化反应时间视物料含水量和空气干湿度而定，一般熟化时间5-10小时；三极粉碎处理是指初始、二级、球磨粉碎。蛭石矿—球磨粉碎，粒径求200目以下；风化煤等一二级粉碎，粒径控制在40目以下；钾盐和过磷酸钙熟化后行初始粉碎，粒径也得在20目以下，只有这样物料才能在反应炉内充分反应；造粒时喷布的粘合剂(水或尿素硫酸盐溶液)必须高度雾化(不见液滴)，成粒时的水分系数14-16％，时间系数10-15分钟；升温反应工艺环节，要求反应炉进出料口温度分别在450-500℃,45-55℃，反应的时间是8-10分钟。
(4)生化长效肥的技术标准物理指标水分≤5％；有效粒径1-3、4-6、7-10mm/粒，成粒率≥90％；颗粒平均抗压强度≥15N/粒。
化学指标总有效成分33.6-44.9％；三要素含量25-30％；生物抑制—激活剂2.5-3.7％；矿质稳定剂8-10％；金属络合剂0.16-2.0％；PH5.5-6.5。上述指标均达到或超过复混肥料GB15063-94的国家标准。
3、生化长效肥的反应机理该项发明在国内外首次探明了从风化煤有机提取物中A组分对土壤脲酶具有“专性抑制”效果；B组分对土壤蛋白酶、磷酸脂酶又具有“专性激活”效应；C组分对土壤硝化细菌具有明显的抑制作用，对植物体酶系统又具有激活效应。我们将这种“同步异向效应”的作用机制，引进化肥工业，做为生化长效肥的理论基础；还探明了风化煤和蛭石矿做为有一无机添加剂在非均相介质中与尿素-N、磷酸盐中
钾盐中的K+，发生脱水缩合、阳离子桥接络合、胶体吸附反应。反应式如下(1)生物抑制作用
(2)生物激活作用
(3)金属离子桥接络合反应
(4)胶体吸附反应
在工艺条件下，肥料养分元素实现了有机-无机复合化，在土壤中养分释放特征即长、缓、迟又短、急、快。
以5吨产品原料消耗定额为例有效成分1、风化煤100公斤2.5-3.7％2、尿素 250公斤11.5％(N)3、乙铵 100公斤1.8％(N)13.3％4、过磷酸钙 350公斤4.6％(P2O5)4.9％(P2O5)9.5％
5、氯化钾80公斤 4.8％(K2O)6、蛭石矿100公斤(SiO2)5％(K2O)1.5％7、金属硫酸盐20公斤 2％操作过程按上述工艺流程进行。
上述原料的技术规格为(1)生物抑制或激话剂其载体为风化煤或泥炭，含富菲酸(FAS)15-25％；(2)矿质稳定剂蛭石矿-黑云母，原生矿物，其SiO2含量≥50％，K2O含量在15-20％；(3)金属离子络合剂为2价金属硫酸盐(M2+SO4)，有效成分为95％，含水量在1％以下；(4)三要素肥料原料为尿素、磷酸二铵、过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾等，其有效含量按国家标准要求。
权利要求
1.生化长效肥及生产方法，其特征在于该长效肥的有效配比(重量百分比)为FAS(富菲酸)2.5-3.7％；全N11-15％；速效P2O58-10％；全K2O 5.2-7.5％；矿质稳定剂 8-10％；其中SiO23.2-4.0％；K2O 1.2-1.5％；(cao+mgo) 3.6-4.5％；金属硫酸盐 0.16-2.0％；其他矿物质 43-56％。
2.根据权利要求1所述的长效肥，其特征在于该成品具有下述特性(1)H2O＜5％；(2)有效粒径1-3,4-6,7-10mm/粒；(3)强度≥15N/粒；(4)PH5.5-6.5。
3.根据权利要求1或2所述的长效肥，其特征在于所述富菲酸载体为风化煤或泥炭，含富菲酸15-25％重量百分比；
4.根据权利要求1或2所述的长效肥，其特征在于蛭石矿-黑云母原生矿物，其SiO2含量≥50％,K2O含量在15-20％重量百分比；
5.根据权利要求1或2所述的长效肥，其特征在于金属硫酸盐为2价金属硫酸盐(M2+SO4)，有效成分95％，含水量在1％以下。
6.根据权利要求1或2所述的长效肥，其特征在于蛭石物料粒径在200目以下；风化煤或草炭物料粒径在40目以下；钾盐+过磷酸钙物料粒径在20目以下，蛭石+磷酸二胺+金属硫酸盐物料粒径在40目以下。
7.生化长效肥及生产方法，其特征在于该生产方法为原料经粉碎后，搅拌混合，造粒，在固转炉内进行固转反应，进料口温度450-500℃，出口温度40-50℃，反应时间10-15分钟，反应产物经冷却，筛分得到产品。
全文摘要
本发明涉及一种生化长效肥及生产该长效肥的方法。该长效肥的有效配比(重量百分比)为:FAS(富菲酸)2.5—3.7%;全N11—15%;速效P
文档编号C05G1/00GK1220985SQ9712569
公开日1999年6月30日 申请日期1997年12月23日 优先权日1997年12月23日
发明者肇溥敏 申请人:肇溥敏