专利名称:一种腐植酸铵类复混肥料的加工方法
技术领域：
本发明涉及腐植酸肥料，具体地说是一种腐植酸铵类复混肥料的加工方法。
背景技术：
腐植酸类肥料，由于它在增加农作物产量、改善农产品品质、改良土壤、提高养分利用率、增强农作物抗病害、抗干旱、抗霜冻、抗盐碱等方面较化肥及化肥复合肥(复混肥)有很大优势，逐渐被农民认识并接受，已经成为肥料家族中一个重要品种。
腐植酸类复混肥料的加工，一些企业将富含腐植酸的原料如风化煤、草炭土等干燥粉碎后与含氮、磷、钾及含中微量元素的化合物的原料混拌加工成所谓的“腐植酸肥料”。这种“腐植酸肥料”中的腐植酸不溶于水，不能与加入的氮、磷、钾等原料进行络合、螯合反应，其中植物营养成份在土壤中起不到缓释、控释作用，腐植酸也不能进入土壤溶液而分散到土壤各处与植物根部接触刺激根部生长及增加营养吸收，也起不到腐植酸胶体溶液改良土壤促进团粒结构的形成作用。要得到有上述效果的腐植酸肥料，关键是将不溶于水的腐植酸转变成可溶于水的腐植酸(黄腐酸)或腐植酸可溶性盐，黄腐酸加工成本很高，难以普及推广，较少采用。腐植酸可溶性盐主要有腐植酸铵、腐植酸钾、腐植酸钠，腐植酸铵和腐植酸钾中的铵离子和钾离子是作物需要的营养成份，能被作物吸收利用。这三种腐植酸盐就加工成本而言，腐植酸铵加工成本最低，腐植酸钾加工成本最高，因此，以腐植酸铵加工腐植酸复混肥将成为首选。
腐植酸铵的加工方法主要有1)氨水中和法；2)碳酸氢铵溶液复合解法。上述方法中无一例外都必须加入水，在水介质的参与进行反应。为了进一步加工成腐植酸铵类复混肥料，必须将腐植酸铵中的水分除去或预先对腐植酸原料进行干燥以降低含水量，再加入氨水或碳酸氢铵的浓溶液进行反应，否则制成的腐植酸铵类复混肥料太湿，容易成坨，不便农民使用。干燥过程需要耗能，同时溶于水中的氨也会随着水分蒸发被部分带走。腐植酸铵不耐高温，高温干燥会造成腐植酸铵分解损失，降低水溶性腐植酸含量。因此，以上述两种方法加工的腐植酸铵为原料制备腐植酸铵类复混肥料不是一个理想的方法，开发不需干燥加工的腐植酸铵方法对于生产腐植酸铵类复混肥料是非常必要的，在当今能源紧张的情况下，无需干燥，降低能耗、节约能源也是十分有意义的事。
发明内容本发明的目的是提供一种成本低、有效成份损失少的腐植酸铵类复混肥料加工方法，其特点是无需对腐植酸铵进行干燥处理生产腐植酸铵类复混肥料。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种腐植酸铵类复混肥料的加工方法，步骤如下1)将腐植酸干基重量含量50-75％、水分重量含量20-30％(水分重量含量最好为23-27％)的风化煤用磨粉机磨成其中90％可通过80目筛细度的风化煤粉；2)风化煤粉与经过粉碎机粉碎至可通过40目筛的农用碳酸氢铵按风化煤粉∶碳酸氢铵＝30-70∶6-18的比例搅拌混合均匀，搅拌时间通常可为8-12分钟；3)按作物所需养分的设计配方(按不同作物、作物不同生长阶段、不同土壤施肥要求设计的配方量)将可通过40目筛的含有氮、磷、钾和/或中微量元素原料加入步骤2)物料中继续搅拌混合，搅拌时间通常为4-5分钟；4)混匀的腐植酸铵复混肥经过包装，再经过3-7天存放即可出厂。
所述氮、磷、钾和/或中微量元素原料是指尿素、硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾和/或中微量元素化合物；所述作物所需养分的设计配方(即腐植酸铵类复混肥料的组份配比)按重量百分比为，30-70％风化煤粉，6-18％碳酸氢铵，5-40％尿素，0-30％硫酸铵，0-30％硝酸铵，3-30％磷酸铵(磷酸一铵和/或磷酸二铵)，0-30％氯化钾，0-25％硫酸钾，0-20％硝酸钾，0-10％中微量元素化合物(含Ca、Mg、S、Si、Mn、Fe、Zn、B、Cu、Mo等)；中微量元素化合物是指含Ca元素的碳酸钙和/或磷矿粉等，含Mg元素的氧化镁和/或菱镁矿粉等，含S的硫磺粉和/或硫酸盐等，含Si元素的硅酸钠等，含Mn元素的氧化锰、硫酸锰和/或菱锰矿物等，含Fe元素的硫酸亚铁和/或菱铁矿粉等，含Zn元素的氧化锌、硫酸锌和/或菱锌矿粉等，含B元素的硼酸和/或硼砂等，含Cu元素的硫酸铜和/或氧化铜等，含Mo元素的钼酸铵和/或钼酸钠等；所述经过3-7天存放是指5-15℃放置7天、15-25℃放置5天、或25-35℃放置3天。
达到出厂标准的产品经挤压造粒可以加工成粒状产品。
按以上方法加工的产品可以达到以下指标1.总养分N+P2O5+K2O≥10-30％2.有机质含量≥20％3.水溶性腐植酸含量≥8％4.水分含量≤14％5.pH 6-8.5。
本发明具有如下优点1.工艺路线短。本发明原料经粉碎、混合、包装、存放即得到成品。腐植酸干基含量50％以上的天然风化煤经自然晾晒，将水分含量降至23-27％，经磨粉机磨成90％过80目筛的风化煤粉，风化煤粉与经过粉碎的农用碳酸氢铵按一定比例经搅拌机充分混合，使两种物料均匀接触，碳酸氢铵溶于风化煤游离水中成为碳酸氢铵高浓度溶液，该溶液与风化煤中游离腐植酸及不溶性腐植酸盐(Ca、Mg、Fe、Al等腐植酸盐)进行复分解反应生成腐植酸铵及钙、镁的碳酸盐，铁、铝的氢氧化物，同时放出二氧化碳气体；未溶解的碳酸氢铵由于其不稳定性，在常温能逐渐分解生成氨、二氧化碳和水，该反应在有水存在时加速进行。氨容易被风化煤中腐植酸吸附水吸收生成氨水，氨水可以与腐植酸反应生成腐植酸铵，二氧化碳离开物料进入大气。由于风化煤粉颗粒内部的腐植酸与碳酸氢铵反应需要碳酸氢铵溶液渗透靠近的过程，因此，要使反应进行完全需要一定的时间，这段时间不必等待，继续下步肥料的混合加工制作腐植酸铵复混肥。在搅拌下，按配方设计将作物所需的含有氮、磷、钾及含中微量元素的原料(40目)加入搅拌机与先前物料继续混合，混合过程它们与腐植酸铵初步进行络合、螯合反应，混匀的腐植酸铵复混肥经过包装，再经过三至七天存放即可出厂。此时腐植酸与碳酸氢铵生成腐植酸铵反应基本完成，肥料进入农田后，在水介质的存在下，腐植酸与作物营养元素化合物之间的络合、螯合反应进一步进行，该肥料溶于土壤溶液将被运送到土壤各处，发挥腐植酸类肥料的作用。
2.节省能源。与氨水中和法，碳酸氢铵溶液复分解法生产腐植酸铵复混肥比较，省去水分干燥步骤，节省了能耗，避免了氨的损耗，降低了生产成本。风化煤是煤矿裸露地面或埋藏较浅的煤层，它富含腐植酸，由于受到地下水的浸润，采出时含有大量游离水和缔合水，一般含水量在30-37％，腐植酸中含有大量羟基与水结合紧密，虽然风化煤含有这么大量的游离水，也很难用离心或挤压方法将水去除。风化煤在磨粉前为了提高磨粉效率，必须降低水分含量，通常经过堆放、风干、晾晒，很容易将水分降至23-27％，剩余这部分水分恰恰是本发明中所需要的，水分过低影响腐植酸与碳酸氢铵的反应速度，水分过高影响肥料外观质量，堆放过程易被压成坨，影响农民使用。
3.所需设备较少。只需磨粉机、粉碎机、搅拌机及少量附属设备即可进行生产，便于普及推广。
4.腐植酸铵复混肥产品水溶性腐植酸含量较高。复混肥总养分(N+P2O5+K2O)≥30％时，使用腐植酸54％(干基)，水分25％的风化煤为原料加工的复混肥中水溶性腐植酸可以达到8-12％，总养分＜30％时，水溶性腐植酸含量还可以更高。
5.本工艺采用碳酸氢铵作为活化剂对风化煤粉进行处理，碳酸氢铵本身就是含氮肥料，适合各种作物使用，即使未反应完全也不会对作物造成危害，我国碳酸氢铵来源丰富，价格低廉，是较理想的活化剂。在活化过程中它既能活化游离腐植酸，也能活化结合态的腐植酸，对增加水溶性腐植酸效果显著。
6.本工艺生产的腐植酸铵类复混肥料具有腐植酸类肥料各种优点(1)适用范围广泛适用各类农作物，如蔬菜、粮食、果树、花卉、经济作物等，亦适合在各种土壤条件下使用。
(2)增产效果显著总养分30％，水溶性腐植酸8％以上的腐植酸铵复混肥比等重量化肥增产5-30％，比等养分含量化肥增产幅度更大。
(3)明显改善农产品品质本产品与化肥比较，生产的农产品外观美观，商品率高，耐贮存，口感更好，受到消费者欢迎。农产品Ve含量、糖含量平均提高30％左右，酸度降低，硝酸盐含量降低约30％。
(4)作物抗逆性增强本产品与化肥比较，抗病害、抗旱、抗霜冻、抗盐碱能力均增强。
(5)改良土壤本产品能增加土壤团粒结构，特别是对长年大量使用化肥造成土壤板结有明显改良效果，对低产田、盐碱地改良效果显著。
(6)减少农药用量使用本产品作物病害明显少于使用化肥的，可以不用或少用农药，即使必需使用农药，由于腐植酸的增效作用，农药用量可减少1/3-2/3，节省了农药费用，也减少了农药对农产品的污染。
(7)作物早开花、早座果，提前采收，并能延长生长期，继续采收，增加农民收入。
(8)与化肥比较，由于本产品养分的缓、控释作用，使养分利用率大大提高，腐植酸与土壤的结合亦使养分被固定下来，减少了养分的流失，这就大大节省了肥料资源，同时也防止了肥料流失造成对环境的污染。
具体实施方式实施例1生产总养分30％的腐植酸蔬菜底肥，具体作法如下1.加工富含腐植酸的风化煤粉将煤矿剥离的富含腐植酸的风化煤从采矿场运至堆放场，经晾晒使水分降至23-27％，再将它送入高压悬辊磨粉机磨成其中90％可通过80目筛的细粉。
2.其它原料粉碎将尿素、碳酸氢铵、磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾等原料中颗粒原料用笼式粉碎机分别粉碎至40目以下。
3.生产1吨腐植酸蔬菜底肥将风化煤粉(腐植酸重量含量43.4％，水分重量含量25％，90％过80目筛)381.5kg与碳酸氢铵(N重量含量17.1％，40目)101.2kg输入搅拌机中混合10分钟，再将尿素(N重量含量46.3％，40目)207.4kg、磷酸一铵(P2O5重量含量50.6％，N重量含量10.90％，粉状)88.8kg、氯化钾(K2O重量含量61％，粉状)63kg、硫酸钾(K2O重量含量51％，粉状)201.1kg，含中微量元素原料(含Ca、Mg、S、Si、Mn、Fe、Zn、B、Cu、Mo等)13.4kg加入搅拌机中继续搅拌4-5分钟，均匀后出料，得到1吨腐植酸蔬菜底肥产品，产品装入内衬塑料袋上部打有2-4个针形孔的包装袋内，在气温30℃左右堆放三天，即可出厂。
4.上述腐植酸蔬菜底肥总养分(N+P2O5+K2O)31％，水溶性腐植酸10.2％，有机质含量24％，水份13％，pH 7.24。
实施例21)将腐植酸干基重量含量60％、水分重量含量27％的风化煤用磨粉机磨成其中90％可通过80目筛细度的风化煤粉；2)风化煤粉30kg与经过粉碎机粉碎至可通过40目筛的农用碳酸氢铵10kg搅拌混合均匀，搅拌时间通常可为10分钟；3)按作物所需养分的设计配方将可通过40目筛的尿素5kg、硫酸铵7kg、磷酸二铵8kg、硝酸钾15kg和中微量元素化合物碳酸钙、氧化镁、硫磺粉、硅酸钠、硫酸锰、菱铁矿粉、菱锌矿粉、硼砂、氧化铜和钼酸钠共2kg加入步骤2)物料中继续搅拌混合，搅拌时间通常为4分钟；4)混匀的腐植酸铵复混肥经过包装，再经过20℃放置5天即可出厂。
实施例31)将腐植酸干基重量含量55％、水分重量含量23％的风化煤用磨粉机磨成其中90％可通过80目筛细度的风化煤粉；2)风化煤粉70kg与经过粉碎机粉碎至可通过40目筛的农用碳酸氢铵25kg搅拌混合均匀，搅拌时间通常可为12分钟；3)按作物所需养分的设计配方将可通过40目筛的尿素21kg、硝酸铵28kg、磷酸一铵22kg、硫酸钾40kg和中微量元素化合物碳酸钙、氧化镁、硫磺粉、硅酸钠、、硫酸锰、菱铁矿粉、菱锌矿粉、硼砂、氧化铜和钼酸钠共8kg加入步骤2)物料中继续搅拌混合，搅拌时间通常为5分钟；4)混匀的腐植酸铵复混肥经过包装，再经过10℃放置7天即可出厂。
权利要求
1.一种腐植酸铵类复混肥料的加工方法，其特征在于1)将腐植酸干基重量含量50-75％、水分重量含量20-30％的风化煤用磨粉机磨成其中90％可通过80目筛细度的风化煤粉；2)风化煤粉与经过粉碎机粉碎至可通过40目筛的农用碳酸氢铵按风化煤粉∶碳酸氢铵＝30-70∶6-18的比例搅拌混合均匀；3)按作物所需养分的设计配方将可通过40目筛的含有氮、磷、钾和/或中微量元素原料加入步骤2)物料中继续搅拌混合；4)混匀的腐植酸铵复混肥经过包装，再经过3-7天存放即可出厂。
2.按照权利要求
1所述腐植酸铵类复混肥料的加工方法，其特征在于所述氮、磷、钾和/或中微量元素原料是指尿素、硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾和/或中微量元素化合物。
3.按照权利要求
1所述腐植酸铵类复混肥料的加工方法，其特征在于所述作物所需养分的设计配方按重量百分比为，30-70％风化煤粉，6-18％碳酸氢铵，5-40％尿素，0-30％硫酸铵，0-30％硝酸铵，3-30％磷酸铵，0-30％氯化钾，0-25％硫酸钾，0-20％硝酸钾，0-10％中微量元素化合物。
4.按照权利要求
3所述腐植酸铵类复混肥料的加工方法，其特征在于所述中微量元素化合物是指含Ca元素的碳酸钙和/或磷矿粉，含Mg元素的氧化镁和/或菱镁矿粉，含S的硫磺粉和/或硫酸盐，含Si元素的硅酸钠，含Mn元素的氧化锰、硫酸锰和/或菱锰矿物，含Fe元素的硫酸亚铁和/或菱铁矿粉，含Zn元素的氧化锌、硫酸锌和/或菱锌矿粉，含B元素的硼酸和/或硼砂，含Cu元素的硫酸铜和/或氧化铜，含Mo元素的钼酸铵和/或钼酸钠。
5.按照权利要求
1所述腐植酸铵类复混肥料的加工方法，其特征在于所述经过3-7天存放是指5-15℃放置7天、15-25℃放置5天、或25-35℃放置3天。
6.按照权利要求
1所述腐植酸铵类复混肥料的加工方法，其特征在于所述腐植酸原料的水分重量含量为23-27％。
7.按照权利要求
1所述腐植酸铵类复混肥料的加工方法，其特征在于所述步骤2)的搅拌时间为8-12分钟，步骤3)加入所有原料后的搅拌时间为4-5分钟。
专利摘要
本发明涉及腐植酸肥料，具体地说是一种腐植酸铵类复混肥料的加工方法，1)将腐植酸干基重量含量50－75％、水分重量含量20－30％的风化煤用磨粉机磨成其中90％可通过80目筛细度的风化煤粉；2)风化煤粉与经过粉碎机粉碎至可通过40目筛的农用碳酸氢铵按风化煤粉∶碳酸氢铵＝30－70∶6－18的比例搅拌混合均匀；3)按作物所需养分的设计配方将可通过40目筛的含有氮、磷、钾和/或中微量元素原料加入步骤2)物料中继续搅拌混合；4)混匀的腐植酸铵复混肥经过包装，再经过3－7天存放即可出厂。本发明优点为工艺路线短，节省能源。
文档编号C05G1/00GK1990432SQ200510136729
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月28日
发明者郭宗恒 申请人:郭宗恒导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan