一种无机-有机复合生态肥的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合生态肥的制备领域，尤其是涉及一种无机-有机复合生态肥的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，我国的农业生产发展迅速。农作物生长需要必须的营养元素，离不开肥 料。通常，优质的土壤中含有各种营养元素，能满足大部分植物的生长所需。但随着土壤的 过度利用，及水土流失，土壤污染等情况越来越严重，土壤中有效的营养成分越来越少，不 能满足农作物增产、增收、防病、防虫等要求。因此，对土壤施加更多的肥料成为农业种植中 不可或缺的环节。
[0003] 无机肥料主要是矿质肥料，由无机盐形成。其具有成分单纯，养分含量高，肥效快， 使用方便等特点。无机肥料主要通过化学方法制得。我国农民使用肥料时，常常重化肥，轻 有机肥，重氮磷肥，轻钾肥，重大量元素，轻中微量元素，因此化肥的利用率较低，生产成本 较高，还会产生一些环境问题。使用天然矿石制得的矿物肥，能有效改良土壤，提高肥效，改 善产品品质。然而，无机肥虽见效快，但肥效持续时间短的特点仍然难以解决。
[0004] 有机肥料是发展生态农业的前提，生态农业是生态食品的保证。我国对有机肥的 生产和应用十分重视。有机肥料对土壤的结构、土壤中的养分、能量、酶、水分、透气性和微 生物活性有着重要的影响。有机肥料含有多种营养成分，对植物的养分供给缓慢而持久，后 效时间长。但有机肥的养分含量低，不易降解，肥效缓慢，不能及时满足作物的需求。尤其是 作物在较为危急的生存阶段，有机肥的见效时间不能满足作物对病虫害的抵御。
[0005] 无机-有机复合肥的有机质部分是以动植物残体为主，经过发酵并腐熟，能够为作 物提供有机营养元素。通过调节有机质和无机肥的比例，能得到适应相应作物的氮磷钾均 衡含量，同时有机质中的有益菌还能起到固氮、解磷、解钾的作用，促进对无机部分的氮磷 钾的吸收。菌类的代谢产物也具有很高的养分。同时，复合肥中含有的中微量元素及多肽多 酶等，使营养更加全面。可见，无机-有机复合肥既具有无机肥见效快，营养元素含量大的优 点，也具有有机肥缓释性好，肥效持久，营养全面的优势。
[0006] 由上可见，研究无机-有机复合肥具有很大的现实意义。但常见的无机-有机复合 肥的养分的比例较为固定，难以满足不同种类土壤和作物的需要。且各种组分的运动速率 和吸收速率不同，被保持和被流失的养分含量不同，难以实现技术控制。研究有效成分较 高，养分保持性好，缓释速率可控的无机-有机复合肥成为农业发展的一个新课题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种无机-有机复合生态肥的制备方法，解决现有技术中见 效慢，肥效持续时间短，养分流失等问题。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 一种无机-有机复合生态肥的制备方法，其特征在于主要由以下重量份的组分作为原 料:酒糟15~30份，米糠15~30份，污泥10~20份，钾长石10~30份，磷灰石10~30份。
[0009] 优选的，所述酒糟为富含氨基酸，可持续发酵的酿酒直接下脚料;所述米糠为富含 多种营养素及生物活性物质的稻谷加工副产品，为粗蛋白含量不少于11%、粗纤维含量低于 8%、粗灰分含量低于10%的三级米糠;所述污泥为污水处理过程产生的固体沉淀，为活性污 泥或腐殖污泥;所述钾长石为氧化钾含量高于9%、氧化镁及氧化钙含量低于2%、氧化钠含量 低于3%的单斜晶体，尺寸不大于50_;所述磷灰石为含钙的氟磷灰石，尺寸不大于50_。
[0010] 分为以下四个阶段进行制备:无机矿石研磨阶段;无机矿石可溶性处理阶段;无 机-有机物高速混合阶段;混合物螺杆挤出及造粒阶段。
[0011]优选的，所述无机矿石研磨阶段的具体操作方法为，将钾长石或磷灰石加入立式 磨粉机，并加入十六醇及甘油后研磨，得到目数为80~350的成品。
[0012] 优选的，所述研磨工艺中，入磨风温低于350°C，出磨风温为65~95°C。
[0013] 优选的，所述十六醇的加入量为矿石重量的2~5%;所述甘油的加入量为矿石重量 的1~3%。
[0014] 优选的，所述无机矿石可溶性处理阶段的具体操作方法为，用氢氧化钾溶液处理 钾长石粉末，使其中的氧化钾和部分二氧化硅成为可溶性;用氯化氢溶液处理磷灰石粉末， 得到水溶性磷酸盐。
[0015] 优选的，所述氢氧化钾溶液的质量分数为10~15%;所述氯化氢溶液的质量分数为 10~15%;所述氢氧化钾溶液的加入量为矿石重量的20~30%;所述氯化氢溶液的加入量为矿 石重量的20~30%。
[0016] 优选的，所述无机-有机物高速混合阶段的具体操作方法为，将处理后的钾长石粉 末、磷灰石粉末与酒糟、米糠及污泥混合，并加入硬脂酸，进入高速混合机中，混合均匀后导 出。
[0017] 优选的，所述混合工艺中，升温温度为70~90°C，混合时间为20~30min。
[0018] 优选的，硬脂酸的加入量为混合物总重量的3~6%。
[0019]优选的，所述混合物螺杆挤出及造粒阶段的具体操作方法为，将混合物加入双螺 杆挤出机中，高温挤出，冷却后造粒。
[0020] 优选的，所述螺杆挤出工艺中，螺杆转速为80~120r/min，加热温度为第一段为120 ~140°C，第二段为 140~160°C，第三段为 130~150°C，第四段为 120~140°C。
[0021] 本发明先使用立式磨粉机，在十六醇及甘油的润滑下，将钾长石及磷灰石研磨成 粉末状。然后对矿石粉末进行可溶性处理。在氢氧化钾溶液的作用下，钾长石的成分变为 K20 · Al2〇3 · Si02 · χΗ20,其中的氧化钾能被植物吸收，且不易流失，部分二氧化硅也为可溶 性的，其肥效具有缓释性。而磷矿粉在无机酸氯化氢溶液的作用下，得到水溶性磷肥及磷酸 盐，如过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸铵、硝酸磷肥等。然后将无机矿粉与富含有机质的酒糟、 米糠、污泥在高速混合机中升温混合。在此过程中加入的硬脂酸，其一端为亲无机基团，一 端为有机长链。在无机-有机混合体系中，硬脂酸起到一定的促容作用，使得体系中各组分 的混合更为均匀，并形成一定的化学键合作用。体系中加入的污泥，其粘度较大，在高速混 合作用下，借助硬脂酸的作用，将其他组分包覆并稳定分散，形成肥包肥包裹型缓释肥料。 最后，混合物通过双螺杆挤出机，挤出造粒后即可得到含水量较低的无机-有机复合生态 肥。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： (1)本发明中使用的原材料来源广泛，价格低廉，生产过程简单，可实现连续性生产。且 正常的生产过程对环境几乎不产生污染，能源消耗较低，后续处理简单，具有环境友好性。
[0022] (2)本发明得到的复合生态肥具有良好的缓释性。一是由于有机质的降解需要一 定的时间，且无机组分与有机组分之间通过硬脂酸为桥梁，形成了一定的化学键合;二是由 于污泥的粘度较大，能将其他组分较好地包覆，形成肥包肥结构，减小了各组分与土壤的直 接接触;三是经过处理的钾长石粉末形成了水合结构，使得氧化钾既能被溶解吸收，又能被 有效吸附。
[0023] (3)本发明使用的酒糟及米糠养分含量高，富含多种氨基酸、维生素及微量元素。 使用的活性污泥或腐殖污泥含有大量的活性物质，其中的有机残片及菌体对酒糟和米糠的 后续发酵起到促进作用。且有机质的存在，对改善土壤具有很大的积极作用。
[0024] (4)本发明中使用的钾长石富含钾、镁、钙、铝、硅等离子，磷灰石富含磷、钙、氟、锰 等元素。矿石粉末的有效成分溶于水后，能被植物有效吸收，不但为植物生长提供必需的营 养，且能有效防病防虫，提高作物产量。
[0025] (5)本发明将无机肥及有机肥通过一定工艺混合得到的复合肥料，其肥效具有协 同作用，能在低于传统肥料使用量的情况下，获得较好的肥效。
【具体实施方式】
[0026] 以下所述【具体实施方式】，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形 式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如下，然而并非用以限定本发明，任何在不脱 离本发明技术方案范围内，利用下述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以下 实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
[0027] 实施例1 无机-有机复合生态肥制备方法:首先，将l〇kg钾长石加入立式磨粉机，加入0.4kg十六 醇及0.2kg甘油，在300°C的入磨风温及70°C的出磨风温下研磨，得到钾长石粉末。将10kg磷 灰石加入立式磨粉机，加入0.4kg十六醇及0.2kg甘油，在同样条件下研磨，得到磷灰石粉 末。然后用2.5kg质量分数为10%的氢氧化钾溶液处理钾长石粉末，用2.5kg质量分数为10% 的氯化氢溶液处理磷灰石粉末。然后，将处理后的钾长石粉末、磷灰石粉末与30kg酒糟、 30kg米糠