一种用于络合中微量元素的络合剂及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明公开了一种用于络合中微量元素的络合剂及其制备方法和应用。一种络合中微量元素的络合剂，原料组成如下：有机废水92～96％、无机盐类或氧化物类强氧化剂2～4％和酸类强氧化剂2～4％。本发明公开的络合剂为液态常温下即可与水溶性或氧化态的植物必需中微量元素形成一定量的络合态中微量元素，可用于液体肥原料、固体肥料增效剂，液态络合剂也可通过低温干燥后形成粉状产品作为肥料增效剂使用有利于作物对中微量营养元素的吸收利用，同时能对有机废水为原料生产水溶性液体肥，变废为宝，废物资源化利用，有利于可持续发展。
【专利说明】
一种用于络合中微量元素的络合剂及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种用于络合中微量元素的络合剂及其制备 方法和应用。
【背景技术】
[0002] 现有技术中的肥料添加剂中的微量元素容易被肥料及土壤再次固定，有利于作物 对中微量营养元素的吸收利，即肥料添加剂中络合的中微量元素的稳定性不高；由于液体 添加剂难以在固体肥料中大量添加，而粉状添加剂则可以在0.1~10%的范围应用；同时现 有技术中对工业废水利用制备成肥料添加剂的利用率不高，尤其是工业有机废水，若能将 工业有机废水为原料生产水溶性液体肥，变废为宝，废物资源化利用，有利于可持续发展， 同时有利于资源循环利用。
[0003] CN 102531144 A公开了一种过氧化氢协同过硫酸盐处理难生化降解有机废水的 方法，包括如下步骤：（1)测定难生化降解有机废水的CODcr值，以使双氧化剂在有机废水中 的浓度与CODcr值的比为(0.8~1.2): 1确定双氧化剂的总体加入量；（2)往废水中加入亚铁 盐溶液，双氧化剂与亚铁离子的摩尔比为（1~2) :1; (3)往废水中加入过氧化氢和过硫酸 盐，两者的摩尔比为(2-4): (8-6)，充分反应后，难生化降解有机废水得到净化;所述的双氧 化剂是过氧化氢和过硫酸盐。该技术公开了用氧化剂来处理有废水，但是该技术处理后的 产品并不能应用在肥料中，也并不能提高对中微量元素的络合率并提高肥效。
【发明内容】
[0004] 本发明克服了现有技术的缺陷，提供如下技术方案：
[0005] -种络合中微量元素的络合剂，按质量百分数计，原料组成如下：有机废水92~ 96%、无机盐类或氧化物类强氧化剂2~4%和酸类强氧化剂2~4%。
[0006] 优选，所述有机废水为pH〈7且可溶性有机干物质的质量百分数2 35%的浓缩废 水。
[0007] 优选，所述酸类强氧化剂为硝酸或浓硫酸，其中浓硫酸浓度为2 98%。
[0008] 优选，所述无机盐类或氧化物类强氧化剂为氯酸钾、高锰酸钾或二氧化锰。
[0009] 所述的一种络合中微量元素的络合剂的制备方法，包括以下步骤：
[0010] (1)有机废水中加入酸类强氧化剂进行一级氧化反应；
[0011] (2)反应完全后添加无机盐类或氧化物类强氧化剂进行二级氧化反应；
[0012] (3)将反应后的液体通过离心分离得到清液即为络合中微量元素的络合剂
[0013] 优选，步骤（1)中所述一级氧化反应在搅拌下进行，转速为50~100r/min，所述一 级氧化反应在60~80°C反应20~40分钟；步骤(2)所述二级氧化反应在搅拌下进行，转速为 50~100r/min，所述二级氧化反应在80~100°C反应20~30分钟。
[0014]优选，本发明方法还包括将步骤(3)所述的清液干燥至含水量<5%的步骤。
[0015] 优选，所述干燥为离心喷雾干燥，干燥温度在100~140°C。
[0016] 本发明还提供了所述的一种络合中微量元素的络合剂在制备含有机络合的中微 量元素的肥料添加剂中的应用，具体包括:在络合中微量元素的络合剂中加入中微量元素 无机盐或氧化物，络合反应结束后再进行离心分离，离心速度为1000~2000r/min，离心后 取其上清液即得含有机络合的中微量元素的肥料添加剂;所述中微量元素无机盐或氧化物 为氧化锌、硫酸锌、氧化镁、硫酸镁、氧化妈、硝酸铵妈、硫酸亚铁、氧化铁、氧化铜或硫酸猛。
[0017] 优选的，所述中微量元素无机盐或氧化物占络合剂质量百分数的2~10%。
[0018] 所述的一种络合中微量元素的络合剂在制备有机络合肥中的应用。
[0019] 优选的，络合中微量元素的络合剂的用量为肥料重量的5~20%。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0021] 1.使难溶的中微量元素变成络合态可溶于水的易被作物吸收的中微量元素，如氧 化态的锌、镁、钙等。
[0022] 2.使易被土壤固定的中微量元素变为不易被土壤固定的络合态中微量元素，如 铁、锰、锌、钙等。
[0023] 3.使易被肥料中磷酸盐固定为不易溶于水不易被作物吸收的中微量元素变为络 合态的不易被肥料中磷酸盐固定的中微量元素，如锌、钙、镁等。
[0024] 4.本发明中的络合剂采用两级氧化，且在本发明工艺条件下制备的络合剂可以提 高中微量元素的络合率，应用到肥料中，使中微量元素肥料肥效更好，提高了作物对中微量 元素的吸收，提高作物产量和作物品质。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表达的范围。
[0026] 实施例1用于络合中微量元素的络合剂A的制备
[0027] -种络合中微量元素的络合剂，其原料配方按质量百分数计为:有机废水92%、浓 硫酸4%、二氧化锰4%，所述络合剂由以下方法制得：以溶性有机干物质的质量百分数为 60%的糖蜜发酵生产酒精的废水为原料，注入反应器中按照100r/min的转速进行搅拌;再 注入浓硫酸进行一级氧化反应，反应温度为80°C，反应时间为20分钟;然后再添加二氧化锰 进行反应，继续反应20分钟，反应结束后以离心速度为2000r/min离心分离;离心机分离杂 质取清液后存放在80°C，40r/min储罐内加入离心喷雾干燥设备，在100~105°C下干燥至含 水量质量百分数< 5%后再进行包装得到络合剂A。
[0028] 实施例2用于络合中微量元素的络合剂B的制备
[0029] -种络合中微量元素的络合剂，其原料配方按质量百分数计为:有机废水94%、硝 酸3%、高锰酸钾3%，所述络合剂由以下方法制得：以溶性有机干物质的质量百分数为65% 的谷氨酸生产废水为原料，注入反应器中按照l〇〇r/min的转速进行搅拌;再注入硝酸进行 一级氧化反应，反应温度为80°C，反应时间为20分钟；然后再添加高锰酸钾进行反应，继续 反应20分钟，反应结束后以离心速度为2000r/min离心分离;离心机分离杂质取清液后存放 在80°C，40r/min储罐内加入离心喷雾干燥设备，在100~105°C下干燥至含水量质量百分数 < 5%后再进行包装得到络合剂B。
[0030] 对比例1
[0031]与实施例1相比，对比例1不添加酸类强氧化剂浓硫酸进行以一级氧化，其他工艺 方法不变，得到络合剂1。
[0032] 对比例2
[0033] 与实施例1相比，对比例2不添加氧化物类强氧化剂二氧化锰进行二级氧化，其他 工艺方法不变，得到络合剂2。
[0034] 对比例3
[0035] 与实施例1相比，对比例3将一级氧化和二级氧化的顺序颠倒，其他工艺方法不变， 得到络合剂3。
[0036]效果实施例1
[0037] 将上述实施例1-2和对比例1-3制备的络合剂中加入占络合剂重量的5%的中微量 元素无机盐或氧化物(氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化铁），络合反应结束后再进行离心分离， 离心速度为1000~2000r/min，离心后取其上清液即得含有机络合的中微量元素的肥料添 加剂，将上述步骤制备的肥料添加剂中的中微量元素的络合率进行检测，络合率采用滴定 法检测，具体数据如表1;
[0038] 表1
[0040]从表1数据结果可以看出，实施例1-2制备的络合剂对于阳离子的络合率更高，这 说明在实施例1-2的制备方法下制备的络合剂络合效果更好。
[0041 ]效果实施例2
[0042] 将效果实施例1制备的添加剂5中添加剂与常规肥料混合，选取正常玉米田地进行 效果实验，实验分为六组，如下：
[0043] 第1组:添加剂A与常规复合肥按重量比1:5混用；
[0044] 第2组:添加剂B与常规复合肥按重量比1:5混用；
[0045] 第3组:添加剂1与常规复合肥按重量比1:5混用；
[0046] 第4组:添加剂2与常规复合肥按重量比1:5混用；
[0047] 第5组:添加剂3与常规复合肥按重量比1:5混用；
[0048] 第6组:常规复合肥。
[0049] 将六组肥料以每亩20kg做底肥施用，常规播种及管理，施用在小白菜作物地上，平 均施肥用量2kg/100平方米，将上述六组肥料稀释100倍后喷施在小白菜作物地上，并进行 幼苗生长试验以及产量试验，表2中小白菜苗高是在播种后第15天所检测的平均数据，产量 是在小白菜成熟后检测的平均数据，表中产量增长率是在不施肥的基础上计算的，具体数 据见表2;
[0050] 表 2
[0052] 从表2数据结果可以看出，第1组和第2组的小白菜苗高和产量居大于第3-6组，这 说明应用实施例1-2络合剂的添加剂A/B与常规肥料混合后对于小白菜作物的生长具有促 进作用，且促进作用高于对比例1 -3组，更优于第6组。
[0053] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方 式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对发明的一 些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了 一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【主权项】
1. 一种络合中微量元素的络合剂，其特征在于，按质量百分数计，原料组成如下：有机 废水92~96 %、无机盐类或氧化物类强氧化剂2~4 %和酸类强氧化剂2~4 %。2. 根据权利要求1所述的一种络合中微量元素的络合剂，其特征在于，所述有机废水为 pH〈7且可溶性有机干物质的质量百分数2 35%的浓缩废水。3. 根据权利要求1所述的一种络合中微量元素的络合剂，其特征在于，所述酸类强氧化 剂为硝酸或浓硫酸，其中浓硫酸浓度为2 98%。4. 根据权利要求1所述的一种络合中微量元素的络合剂，其特征在于，所述无机盐类或 氧化物类强氧化剂为氯酸钾、高锰酸钾或二氧化锰。5. 权利要求1-4任一项所述的一种络合中微量元素的络合剂的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤： (1) 有机废水中加入酸类强氧化剂进行一级氧化反应； (2) 反应完全后添加无机盐类或氧化物类强氧化剂进行二级氧化反应； (3) 将反应后的液体通过离心分离得到清液即为络合中微量元素的络合剂。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中所述一级氧化反应在搅拌 下进行，转速为50~100r/min，所述一级氧化反应在60~80 °C反应20~40分钟；步骤(2)所 述二级氧化反应在搅拌下进行，转速为50~100r/min，所述二级氧化反应在80~100 °C反应 20~30分钟。7. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括将步骤(3)所述的清液干燥至 含水量<5%的步骤。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为离心喷雾干燥，干燥温度 在 100~140。。。9. 权利要求1-4任一项所述的一种络合中微量元素的络合剂在制备含有机络合的中微 量元素的肥料添加剂中的应用，具体包括:在络合中微量元素的络合剂中加入中微量元素 无机盐或氧化物，络合反应结束后再进行离心分离，离心速度为1000~2000r/min，离心后 取其上清液即得含有机络合的中微量元素的肥料添加剂;所述中微量元素无机盐或氧化物 为氧化锌、硫酸锌、氧化镁、硫酸镁、氧化妈、硝酸铵妈、硫酸亚铁、氧化铁、氧化铜或硫酸猛。10. 权利要求1-4任一项所述的一种络合中微量元素的络合剂在制备有机络合肥中的 应用。
【文档编号】C05G3/00GK105859397SQ201610196521
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】穆光远
【申请人】贵州芭田生态工程有限公司