一种液体肥料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种肥料，具体涉及一种液体肥料及其制备方法和应用。
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：液体肥料(FluidFertilizer)又称流体肥料，俗称液肥，是含有一种以上作物所需的营养元素的液体产品，一般以N、P、K三大营养元素中的至少一种为主，通常还包括许多其它的微量营养元素。液体肥料大致可分为液体氮肥和液体复混肥两类。液体氮肥中含有铵态、硝态和/或酰胺态的氮，例如液氨、氨水、硝酸铵与氨的氨合物、尿素与氨的氨合物等。液体复混肥中含有N、P、K中两种或者三种营养元素，例如磷酸铵、尿素磷酸铵、硝酸磷酸铵、磷酸铵钾等，其中可适量添加中量营养元素(例如Ca、Mg、S等)、微量元素(例如Zn、B、Ca、Fe、Mn、Mo等)以及除草剂、杀虫剂、植物激素等成分。公开号为CN105906403A的中国专利公开了一种长效膨果液体肥料及其制备方法，该液体肥料由尿素、聚磷酸铵、磷酸二氢钾、三聚磷酸钾、氯化钾、甲酸钾、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁、EDTA螯合锰、硼酸、七钼酸铵、七水硫酸亚铁、一水硫酸锌和水等原料制备而成。上述液体肥料中结合有大量元素与微量元素，虽然能够较好地满足植物生长需求，然而价格相对较高；此外，上述液体肥料中的微量元素主要来源于无机化合物，不仅无法适用于对无机化肥要求较为严格的绿色有机蔬菜的栽培及种植，此外微量元素通过灌溉土壤施肥易造成固定，从而不利于作物吸收利用。尿素生产过程中存在大量的副产物和废弃物；其中，解吸废水是尿素生产过程中的工艺冷凝液经过解吸塔，用工艺气体或低压蒸汽将其中的NH3和CO2解吸分离后形成的废水，该废水含有少量的尿素和微量的氨，因此需要送入水解塔将少量尿素水解后才能达标排放，然而尿素水解需要消耗中压蒸汽，造成大量热能浪费；此外，粉尘尿素是尿素造粒工段筛分产生的副产物，其产量大，销售困难，从而给企业生产和环境带来了巨大的负担和压力。因此，如何对尿素生产过程中的上述副产物和废弃物进行综合利用，成为亟待解决的难题。技术实现要素：本发明提供一种液体肥料及其制备方法和应用，该液体肥料以尿素生产过程中的副产物及废弃物为原料，不仅生产成本低，同时为粉尘尿素和解吸废水的合理化利用提供了一种有效途径；此外，该液体肥料在用于叶菜类蔬菜栽培时，能够有效提高叶菜类蔬菜的品质和产量。本发明提供一种液体肥料，其中每升液体肥料包括如下组分：黄腐酸钾：40-60克；粉尘尿素：290-320克；氯化钾：100-120克；表面活性剂：0-1克；余量为解吸废水。在本发明中，黄腐酸钾是从风化煤中提取的矿物源腐植酸(风化煤矿物源腐殖酸)；本发明的液体肥料通过添加黄腐酸钾，将有机肥与化肥相结合，为蔬菜作物的生长提供了多种营养元素成分，不仅改良了土壤结构，此外改善了叶菜类的品质、质量和产量。具体地，所述黄腐酸钾中腐植酸的质量含量≥60.0％，黄腐酸的质量含量≥20.0％，K2O的质量含量≥12.0％，水不溶物的质量含量≤2.0％。在本发明中，粉尘尿素是尿素造粒后筛分下来的副产物；采用粉尘尿素作为液体肥料的原料，不仅成本较低，此外溶解速度较颗粒尿素快，溶解时间短，有利于液体肥料的制备；本发明以粉尘尿素作为原料，为粉尘尿素的合理化利用提供了一种有效途径。具体地，所述粉尘尿素中尿素的质量含量≥99.0％，进一步为99.7％(含氮量为46.4％)，尿素含量等同于成品颗粒尿素；此外，所述粉尘尿素中水不溶物的含量仅为0.005％左右。在本发明中，钾素养分选用氯化钾作为原料，其成本相对较低；此外，考虑叶菜类蔬菜中后期对氮、钾吸收较多，对磷素吸收较少，且由于宁夏土壤长期施用磷酸二铵肥料，土壤磷素含量富集较高，且磷素后效较长，因此本发明未添加磷元素，从而进一步降低了本液体肥料的成本和叶菜类蔬菜栽培时的施肥成本。具体地，氯化钾的质量含量≥99.5％；进一步地，氯化钾以氧化钾(K2O)计含量为60％左右；此外，所选用氯化钾中水不溶物的含量为0.005％左右。在本发明中，解吸废水是尿素生产过程中的工艺冷凝液经过解吸塔，用工艺气体或低压蒸汽将其中的NH3和CO2解吸分离后的废水，该废水含有少量尿素和微量氨。本发明利用解吸废水作为液体肥料的溶剂，具有以下优点：1)可以对解吸废水中所含有的少量氮素营养成分进行有效利用；2)可以合理利用解吸吸水的水温(40-60℃)快速溶解固体原料，无需额外加热，节约了能源；3)节约用水，降低了用水成本，减少了废水外排；4)为解吸废水的合理化利用提供了一种有效途径。具体地，所述解吸废水中尿素的质量含量为1.6-2.5％，NH3的含量45-55mg/L。此外，解吸废水中重金属离子含量极低，其中砷(As)的含量为0.002mg/L左右，铅(Pb)的含量为0.04mg/L左右，铬(Cr)的含量为0.002mg/L左右，镉(Cd)和汞(Hg)未检出，钙离子、镁离子的含量也很低，因此无需对解吸废水进行反渗透等水处理，从而节约了水处理成本。进一步地，解吸废水的流量为40-50m3/h；压力为0.1-0.3MPa；温度为40-60℃；pH值为7.0-7.5。在本发明中，添加表面活性剂能够降低水的表面张力，在植物表面形成一层薄膜，增大接触面积，液体肥料易于透过茎叶表面细胞膜进入植物细胞，使植物能够更加有效地吸收液体肥料中的营养成分。本发明对表面活性剂不作严格限制，可以采用本领域常规的表面活性剂，例如十二烷基苯磺酸钠等。本发明表面活性剂采用十二烷基苯磺酸钠。此外，本发明的液体肥料未添加无机微量元素肥料，避免了微量元素通过灌溉土壤施肥造成固定从而不利于作物吸收利用，特别适用于对无机化肥具有严格要求的绿色蔬菜的栽培和种植。在一实施方式中，每升液体肥料由如下组分组成：黄腐酸钾：40-60克；粉尘尿素：290-320克；氯化钾：100-120克；表面活性剂：0-1克；余量为解吸废水。本发明的液体肥料依据宁夏主要土壤类型灌淤土的养分状况，同时结合叶菜类蔬菜的需肥规律进行养分配比，产品质量依照NY1106-2010标准。具体地，本发明的液体肥料中氮、磷、钾的比例为N：P2O5：K2O＝2：0：(0.8-1.2)；所述液体肥料的pH值为6.0-6.5；比重为1.1-1.2g/mL。本发明还提供上述液体肥料的制备方法，包括如下步骤：1)向解吸废水中加入40-60克黄腐酸钾、290-320克粉尘尿素、100-120克氯化钾和0-1克表面活性剂，搅拌混匀，制得混合物；2)将所述混合物静置至稳定，制得所述液体肥料。进一步地，步骤1)包括：向解吸废水中加入40-60克黄腐酸钾，搅拌溶解；随后加入290-320克粉尘尿素，搅拌溶解；再加入100-120克氯化钾，搅拌溶解；最后加入0-1克表面活性剂，搅拌混匀，制得混合物。进一步地，所述解吸废水的温度为40-60℃，pH值为7.0-7.5。本发明还提供上述液体肥料在叶菜类蔬菜栽培上的应用。本发明还提供一种叶菜类蔬菜的栽培方法，对叶菜类蔬菜施用上述任一所述的液体肥料，所述液体肥料在施用时的浓度为0.1-0.5％。本发明对能够适用于上述液体肥料的叶菜类蔬菜不作严格限制，例如可以为芹菜、油麦菜、小油菜、白菜、菜心、菠菜、韭菜、结球甘蓝、花椰菜等叶菜类蔬菜。本发明对上述液体肥料的施用时期不作严格限制，可根据本领域公知常识并结合实际情况合理施用；具体地，可以在叶菜类蔬菜生长期追施。本发明对上述液体肥料的施用方法不作严格限制，可根据本领域公知常识并结合实际情况合理施用；具体地，可以结合水肥一体化滴灌、喷灌施肥，叶面喷施，或结合灌溉冲施、淋施、浇施等。本发明的实施，至少具有以下优势：1、本发明的液体肥料以尿素生产过程中的副产物和废弃物作为原料，不仅降低了生产成本，同时为粉尘尿素和解吸废水的合理化利用提供了一种有效途径。2、本发明的液体肥料通过添加黄腐酸钾，将有机肥与化肥相结合，为蔬菜作物的生长提供了多种营养元素成分，不仅改良了土壤结构，此外改善了叶菜类的品质、质量和产量。3、本发明的液体肥料不添加磷元素和无机微量元素，降低了液体肥料的成本和施肥的成本，避免了微量元素通过灌溉土壤施肥造成固定从而不利于作物吸收利用，特别适用于对无机化肥具有严格要求的绿色蔬菜的栽培和种植。4、本发明的液体肥料贮存稳定性好，适用性强，不仅能够改善多种叶菜类蔬菜的品质，此外还能够大幅提高叶菜类蔬菜的产量。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明一实施方式的液体肥料的制备工艺流程图。通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明各实施例所采用的原料如下：1、黄腐酸钾来自新疆双龙腐殖酸有限公司，为风化煤矿物源腐殖酸；其中：腐植酸含量≥60.0wt％，黄腐酸含量≥20.0wt％，K2O含量≥12.0wt％，水不溶物含量≤2.0wt％。2、粉尘尿素来自中国石油宁夏石化公司化肥一厂，为尿素造粒后筛分下来的副产品；其中：尿素含量为99.7wt％，含氮(N)量为46.4wt％，含量等同于成品颗粒尿素；水不溶物含量为0.005wt％。3、氯化钾普通市购，为白色粉状；其中，氯化钾含量≥99.5wt％，以氧化钾(K2O)计含量为60wt％；水不溶物含量为0.005wt％。4、解吸废水来自宁夏石化公司公司化肥一厂，是尿素生产过程中的工艺冷凝液通过解吸塔，用工艺气体或低压蒸汽将NH3和CO2气提分离后产生的废水；其中：尿素含量为1.6-2.5wt％，NH3含量为48.30mg/L；解吸废水流量为40-50m3/h，压力为0.2MPa，温度为40-60℃，pH值为7.28；重金属元素检测结果见表1。表1解吸废水中重金属元素检测结果有害元素解吸废水中含量水溶肥指标要求镉(Cd)mg/L未检出≤10砷(As)mg/L0.002≤10铅(Pb)mg/L0.04≤50铬(Cr)mg/L0.002≤50汞(Hg)mg/L未检出≤5按照NY1110-2010《水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量要求》，上述解吸废水中有害金属离子：镉(Cd)：含量很低，未检出；砷(As)：含量为0.002mg/L；铅(Pb)：含量为0.04mg/L；铬(Cr)：含量为0.002mg/L；汞(Hg)：未检出。由上述结果可知，解吸废水中有害元素的含量很低甚至未检出，均符合NY1110-2010《水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量要求》的指标要求。实施例11、液体肥料的组成在本实施例中，每升液体肥料由如下组分组成：黄腐酸钾50克(其中含腐植酸30g，K2O6g)；粉尘尿素305克(其中含纯氮142g)；氯化钾108克(相当于纯K2O65g)；十二烷基苯磺酸钠0.5克；余量为解吸废水。2、液体肥料的制备方法如图1所示，本实施例的液体肥料的制备方法如下：向溶解槽中加入一定量的解吸废水，先将50克黄腐酸钾加入溶解槽中，搅拌至基本溶解；随后加入305克粉尘尿素，搅拌至基本溶解；再加入108克氯化钾，搅拌至基本溶解；最后加入0.5g表面活性剂，搅拌混匀，得到混合液。将上述混合液输送入贮液池中，静置稳定后，检验有效成分及其它质量指标，对合格品计量包装，得到上述液体肥料。经检测，本实施例的液体肥料中氮、磷、钾的比例N：P2O5：K2O＝2：0：1，液体肥料产品的比重为1.146g/mL，pH值为6.36。本实施例的液体肥料贮存后性质稳定，不絮凝分层、不沉淀、结晶、不胀气，贮存稳定性好。实施例21、液体肥料的组成在本实施例中，每升液体肥料由如下组分组成：黄腐酸钾55克(其中含腐植酸33g，K2O6.6g)；粉尘尿素310克(其中含纯氮143g)；氯化钾110克(相当于纯K2O66g)；十二烷基苯磺酸钠0.4克；余量为解吸废水。2、液体肥料的制备方法如图1所示，本实施例的液体肥料的制备方法如下：向溶解槽中加入一定量的解吸废水，先将55克黄腐酸钾加入溶解槽中，搅拌至基本溶解；随后加入310克粉尘尿素，搅拌至基本溶解；再加入110克氯化钾，搅拌至基本溶解；最后加入0.4g表面活性剂，搅拌混匀，得到混合液。将上述混合液输送入贮液池中，静置稳定后，检验有效成分及其它质量指标，对合格品计量包装，得到上述液体肥料。经检测，本实施例的液体肥料中氮、磷、钾的比例N：P2O5：K2O＝2：0：1.04，液体肥料产品的比重为1.1-1.2g/mL，pH值为6-6.5。本实施例的液体肥料贮存后性质稳定，不絮凝分层、不沉淀、结晶、不胀气，贮存稳定性好。实施例31、液体肥料的组成在本实施例中，每升液体肥料由如下组分组成：黄腐酸钾45克(其中含腐植酸27g，K2O5.4g)；粉尘尿素320克(其中含纯氮149g)；氯化钾100克(相当于纯K2O63g)；十二烷基苯磺酸钠0.6克；余量为解吸废水。2、液体肥料的制备方法如图1所示，本实施例的液体肥料的制备方法如下：向溶解槽中加入一定量的解吸废水，先将45克黄腐酸钾加入溶解槽中，搅拌至基本溶解；随后加入320克粉尘尿素，搅拌至基本溶解；再加入100克氯化钾，搅拌至基本溶解；最后加入0.6g表面活性剂，搅拌混匀，得到混合液。将上述混合液输送入贮液池中，静置稳定后，检验有效成分及其它质量指标，对合格品计量包装，得到上述液体肥料。经检测，本实施例的液体肥料中氮、磷、钾的比例N：P2O5：K2O＝2：0：0.92，液体肥料产品的比重为1.1-1.2g/mL，pH值为6-6.5。本实施例的液体肥料贮存后性质稳定，不絮凝分层、不沉淀、结晶、不胀气，贮存稳定性好。实施例41、液体肥料的组成在本实施例中，每升液体肥料由如下组分组成：黄腐酸钾45克(其中含腐植酸27g，K2O5.4g)；粉尘尿素290克(其中含纯氮135g)；氯化钾120克(相当于纯K2O75g)；十二烷基苯磺酸钠0.3克；余量为解吸废水。2、液体肥料的制备方法如图1所示，本实施例的液体肥料的制备方法如下：向溶解槽中加入一定量的解吸废水，先将40克黄腐酸钾加入溶解槽中，搅拌至基本溶解；随后加入290克粉尘尿素，搅拌至基本溶解；再加入120克氯化钾，搅拌至基本溶解；最后加入0.3g表面活性剂，搅拌混匀，得到混合液。将上述混合液输送入贮液池中，静置稳定后，检验有效成分及其它质量指标，对合格品计量包装，得到上述液体肥料。经检测，本实施例的液体肥料中氮、磷、钾的比例N：P2O5：K2O＝2：0：1.19，液体肥料产品的比重为1.1-1.2g/mL，pH值为6-6.5。本实施例的液体肥料贮存后性质稳定，不絮凝分层、不沉淀、结晶、不胀气，贮存稳定性好。实施例51、液体肥料的组成在本实施例中，每升液体肥料由如下组分组成：黄腐酸钾55克(其中含腐植酸33g，K2O6.6g)；粉尘尿素300克(其中含纯氮140g)；氯化钾110克(相当于纯K2O66g)；十二烷基苯磺酸钠0.5克；余量为解吸废水。2、液体肥料的制备方法如图1所示，本实施例的液体肥料的制备方法如下：向溶解槽中加入一定量的解吸废水，先将55克黄腐酸钾加入溶解槽中，搅拌至基本溶解；随后加入300克粉尘尿素，搅拌至基本溶解；再加入110克氯化钾，搅拌至基本溶解；最后加入0.5g表面活性剂，搅拌混匀，得到混合液。将上述混合液输送入贮液池中，静置稳定后，检验有效成分及其它质量指标，对合格品计量包装，得到上述液体肥料。经检测，本实施例的液体肥料中氮、磷、钾的比例N：P2O5：K2O＝2：0：1.04，液体肥料产品的比重为1.1-1.2g/mL，pH值为6-6.5。本实施例的液体肥料贮存后性质稳定，不絮凝分层、不沉淀、结晶、不胀气，贮存稳定性好。实施例61、液体肥料的组成在本实施例中，每升液体肥料由如下组分组成：黄腐酸钾50克(其中含腐植酸30g，K2O6g)；粉尘尿素310克(其中含纯氮143g)；氯化钾108克(相当于纯K2O65g)；十二烷基苯磺酸钠0.5克；余量为解吸废水。2、液体肥料的制备方法如图1所示，本实施例的液体肥料的制备方法如下：向溶解槽中加入一定量的解吸废水，先将50克黄腐酸钾加入溶解槽中，搅拌至基本溶解；随后加入310克粉尘尿素，搅拌至基本溶解；再加入108克氯化钾，搅拌至基本溶解；最后加入0.5g表面活性剂，搅拌混匀，得到混合液。将上述混合液输送入贮液池中，静置稳定后，检验有效成分及其它质量指标，对合格品计量包装，得到上述液体肥料。经检测，本实施例的液体肥料中氮、磷、钾的比例N：P2O5：K2O＝2：0：0.99，液体肥料产品的比重为1.1-1.2g/mL，pH值为6-6.5。本实施例的液体肥料贮存后性质稳定，不絮凝分层、不沉淀、结晶、不胀气，贮存稳定性好。实施例71、液体肥料的组成在本实施例中，每升液体肥料由如下组分组成：黄腐酸钾55克(其中含腐植酸33g，K2O6.6g)；粉尘尿素305克(其中含纯氮142g)；氯化钾110克(相当于纯K2O66g)；十二烷基苯磺酸钠0.3克；余量为解吸废水。2、液体肥料的制备方法如图1所示，本实施例的液体肥料的制备方法如下：向溶解槽中加入一定量的解吸废水，先将55克黄腐酸钾加入溶解槽中，搅拌至基本溶解；随后加入305克粉尘尿素，搅拌至基本溶解；再加入110克氯化钾，搅拌至基本溶解；最后加入0.3g表面活性剂，搅拌混匀，得到混合液。将上述混合液输送入贮液池中，静置稳定后，检验有效成分及其它质量指标，对合格品计量包装，得到上述液体肥料。经检测，本实施例的液体肥料中氮、磷、钾的比例N：P2O5：K2O＝2：0：1.02，液体肥料产品的比重为1.1-1.2g/mL，pH值为6-6.5。本实施例的液体肥料贮存后性质稳定，不絮凝分层、不沉淀、结晶、不胀气，贮存稳定性好。实施例81、液体肥料的组成在本实施例中，每升液体肥料由如下组分组成：黄腐酸钾45克(其中含腐植酸27g，K2O5.4g)；粉尘尿素310克(其中含纯氮143g)；氯化钾100克(相当于纯K2O63g)；十二烷基苯磺酸钠0.4克；余量为解吸废水。2、液体肥料的制备方法如图1所示，本实施例的液体肥料的制备方法如下：向溶解槽中加入一定量的解吸废水，先将45克黄腐酸钾加入溶解槽中，搅拌至基本溶解；随后加入310克粉尘尿素，搅拌至基本溶解；再加入100克氯化钾，搅拌至基本溶解；最后加入0.4g表面活性剂，搅拌混匀，得到混合液。将上述混合液输送入贮液池中，静置稳定后，检验有效成分及其它质量指标，对合格品计量包装，得到上述液体肥料。经检测，本实施例的液体肥料中氮、磷、钾的比例N：P2O5：K2O＝2：0：0.96，液体肥料产品的比重为1.1-1.2g/mL，pH值为6-6.5。本实施例的液体肥料贮存后性质稳定，不絮凝分层、不沉淀、结晶、不胀气，贮存稳定性好。试验例上述实施例1-8的液体肥料，可用于叶菜类蔬菜的栽培及种植。具体地，叶菜类蔬菜的栽培方法，包括对叶菜类蔬菜施用上述实施例1-8任一的液体肥料，液体肥料在施用时的浓度可以为0.1-0.5％。其中，叶菜类蔬菜包括但不限于芹菜、油麦菜、小油菜、白菜、菜心、菠菜、韭菜、结球甘蓝、花椰菜等叶菜类蔬菜；可以在叶菜类蔬菜生长期进行追施；此外，可以结合水肥一体化滴灌、喷灌施肥，叶面喷施，或结合灌溉冲施、淋施、浇施等。试验例1将实施例1的液体肥料用于小油菜的栽培及种植。具体地，将实施例1的液体肥料稀释500倍(液体肥料的施用浓度为0.2％)后，按常规方式在小油菜旺盛生长前期浇灌施用2次。栽培结果表明：小油菜生长状态良好，品质优良；相对于未施用上述液体肥料，在小油菜旺盛生长前期浇灌施用实施例1的液体肥料2次后，小油菜增产5.4％。试验例2将实施例2的液体肥料用于油麦菜的栽培及种植。具体地，将实施例2的液体肥料稀释500倍(液体肥料的施用浓度为0.2％)后，按常规方式在油麦菜旺盛生长前期浇灌施用2次。栽培结果表明：油麦菜生长状态良好，品质优良；相对于未施用上述液体肥料，在油麦菜旺盛生长前期浇灌施用实施例2的液体肥料2次后，油麦菜增产13.5％。试验例3将实施例3的液体肥料用于芹菜的栽培及种植。具体地，将实施例3的液体肥料稀释500倍(液体肥料的施用浓度为0.2％)后，在芹菜生长中期滴灌追施2次。栽培结果表明：芹菜生长状态良好，植株粗壮、叶片浓密，品质优良；相对于未施用上述液体肥料，在芹菜生长中期滴灌追施实施例3的液体肥料2次后，芹菜增产9.3％。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本
技术领域：
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