專(zhuān)利名稱(chēng)：一種抗癌保健功能型的復(fù)混肥料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于由多種肥料混合的復(fù)混肥料，更具體地說(shuō)，本發(fā)明是一種以煤為燃料的鍋爐煙氣和灰渣制得的玻璃肥、硫肥、磷肥為主的多種肥料混合的具有明顯抗癌及多種祛病功能的保健功能型復(fù)混肥料。
“生命科學(xué)的微量元素”科學(xué)揭開(kāi)了植物、人類(lèi)生老病死之謎，這便是植物、人類(lèi)身體中含56種營(yíng)養(yǎng)元素，其中26種是生物元素，在植物、人類(lèi)體內(nèi)都有一定的功能(王夔主編，《生命科學(xué)中的微量元素分析與數(shù)據(jù)手冊(cè)》表1-1-1，中國(guó)計(jì)量出版社，1998，以下簡(jiǎn)稱(chēng)《數(shù)據(jù)手冊(cè)》)，缺乏后生命不能維持，它們分別是碳、氧、氫、氮、磷、鉀、硅、鈣、鎂、硫、鐵、錳、鋅、硼、銅、鉬、鈷、鉻、錫、鎳、釩、氯、鈉、碘、氟、砷。上述元素除硼是植物生長(zhǎng)必需外其余25項(xiàng)均被公認(rèn)為人類(lèi)生命必需元素。其余30種元素中已被發(fā)現(xiàn)對(duì)人類(lèi)生命有益的元素有鍺、鋰、鎘等，其中鍺已被發(fā)現(xiàn)其有機(jī)鍺可治療人類(lèi)肝、肺、胃、乳腺、前列腺等癌癥及細(xì)菌傳染病，與人體中硒、鋅、鈣拮抗有解毒作用，可防止人衰老及貧血(王夔主編，《生命科學(xué)中微量元素》P805至809頁(yè)，中國(guó)計(jì)量出版社，1996，以下簡(jiǎn)稱(chēng)《微量元素》)；鋰可治療精神病、微量鎘對(duì)人體有益(《微量元素》P371-862)。人類(lèi)前后共用了約三個(gè)多世紀(jì)才認(rèn)識(shí)到生命必需、有益元素對(duì)人類(lèi)生命及健康的功能作用，每一種元素的缺乏，都能使人類(lèi)產(chǎn)生一種或多種疾病乃至死亡，故被統(tǒng)稱(chēng)為功能元素，其余元素只是由于人類(lèi)科技水平?jīng)]有發(fā)現(xiàn)其對(duì)人類(lèi)生命及健康的功能，因此只能認(rèn)為是對(duì)人類(lèi)的未知功能元素。由于人類(lèi)身體中元素除氧、氫之外基本上是通過(guò)膳食作物制成的食品中得到元素，于是人類(lèi)與作物之間存在一條食物鏈，使作物中各種元素濃度都與人類(lèi)健康息息相關(guān)。從試驗(yàn)結(jié)果還得知，一向被人類(lèi)認(rèn)為是有毒元素砷、鎘的植物有機(jī)物被人食入后不會(huì)使人產(chǎn)生中毒，相反卻證明了人體中保持微量砷可促進(jìn)人類(lèi)有旺盛生命力，保持微量鎘有益于人類(lèi)生長(zhǎng)發(fā)育，砷、鎘之所以使人類(lèi)產(chǎn)生中毒是人類(lèi)通過(guò)呼吸或飲水?dāng)z入過(guò)量無(wú)機(jī)砷、鎘所造成(《微量元素》P841、P866頁(yè))。
迄今為止被植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)公認(rèn)的作物生命必需元素是碳、氧、氫、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、錳、鋅、硼、銅、鉬、氯共16種，它們?cè)诟苫魑镏衅骄鶟舛确謩e為45.6％、43.00％、6.5％、2.00％、0.50％、1.50％、0.60％、0.30％、0.50％、0.02％、0.05％、0.01％、0.005％、0.001％、0.0001％、痕跡，其中從空氣和水中吸收的碳、氧、氫占干基重量的94.5％，從土壤中吸收的其余13種元素占干基重量的5.4861％，合計(jì)是99.9861％。被植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)公認(rèn)的作物有益元素有鈷、硅、硒、釩、鎳、鈉、碘共7種，它們和其余34種元素在干基作物生物體中重量只占0.0139％，但對(duì)水稻等禾本科作物例外，SiO2在水稻莖葉中濃度約10％至20％，在稻谷中濃度約5％(馮元琦主編，《中國(guó)化肥手冊(cè)》P3、P380、381頁(yè)，中國(guó)化工情報(bào)研究所1992年出版，以下簡(jiǎn)稱(chēng)《化肥手冊(cè)》)。此外，《生命科學(xué)的微量元素》營(yíng)養(yǎng)學(xué)從試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鍺是作物最好的有益元素，它不僅能改善作物質(zhì)量，而且還能刺激作物大幅度增產(chǎn)，鍺的倍半氧化物作肥料可使水稻增產(chǎn)74.5‰，這一發(fā)現(xiàn)為鍺作化肥提供了有力依據(jù)，因?yàn)殒N不僅可增產(chǎn)、改善作物品質(zhì)，而且還可提高人類(lèi)對(duì)癌癥、細(xì)菌性疾病的免疫力，防止人類(lèi)衰老、盆血及硒、鈣、鋅中毒。這一發(fā)現(xiàn)給人類(lèi)一種啟迪，即把人類(lèi)的健康和化肥聯(lián)系在一起對(duì)作物增產(chǎn)有益無(wú)害。
由于作物需從土壤吸收碳、氧、氫之外的53種元素，于是在作物與土壤之間形成了一條食物鏈，使作物中功能元素濃度與土壤所含功能元素濃度相互間一一對(duì)應(yīng)，因作物與人類(lèi)之間存在一條食物鏈，于是作物便把人類(lèi)身體中功能元素濃度與土壤中功能元素濃度聯(lián)系在一起，使人類(lèi)的健康及壽命和土壤中功能元素濃度的豐缺適度息息相關(guān)。
因作物生長(zhǎng)必然要從土壤中吸收總重為其干基重量的5.5％以上(對(duì)水稻等禾本科作物是15％至20％)的53種元素，但農(nóng)田對(duì)作物供肥土壤數(shù)量有限約為2.4×106公斤/Ha(耕作深度0.15m土壤比重1600Kg/m3)由于土壤中約50％以上是非營(yíng)養(yǎng)元素且含量與作物不一定匹配，可供營(yíng)養(yǎng)元素更是有限(《微量元素》P5頁(yè))很明顯作物會(huì)很快使土壤中元素濃度下降，下降速度平均最快的是氮、磷、鉀，其次是鎂、硅、鈣，再次是鋅、錳、硼、銅、鉬(因硫元素在降雨及灌溉中可天然回歸，故下降緩慢)。這種情況必然會(huì)使糧食產(chǎn)量每況愈下。為此古代農(nóng)民從經(jīng)驗(yàn)中懂得用人糞尿、性畜家禽廄肥、腐爛植物漚肥、草木灰作肥料(以下統(tǒng)稱(chēng)上述肥料為有機(jī)肥)施肥，阻止作物產(chǎn)量下降并維持在一定水平，人類(lèi)用有機(jī)肥施肥，使人類(lèi)與土壤之間形成了一條食物鏈，并使人類(lèi)與作物、作物與土壤之間的食物鏈串聯(lián)起來(lái)構(gòu)成了一個(gè)營(yíng)養(yǎng)元素大循環(huán)，由于有機(jī)肥來(lái)源于作物或植物，作物中所含53種(除碳、氧、氫)從土壤中吸收的元素在作物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥過(guò)程中損失極少，近似于轉(zhuǎn)化前的作物，因此扣除雨水淋失后基本上是施入量等于產(chǎn)出量，這就保證了土壤中的絕大部分元素在營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)中基本上不發(fā)生損耗，其濃度在循環(huán)中基本上保持不變。唯一例外的就是直接溶于水、在作物秸桿作薪柴時(shí)升華或蒸發(fā)型元素硒、鍺、碘、溴、砷、鎘、汞。將古代生成煤炭中的植物中的硒含量1-5PPm、鍺含量3-20PPm與現(xiàn)代大米中硒含量0.2-0.4PPm、鍺含量0.1-0.2PPm相比，硒、鍺在植物中濃度下降幅度的可能值是80％-96％、96％-99％，正是這兩種元素在作物中濃度下降幅度太大，造成了人類(lèi)因攝入量過(guò)小而產(chǎn)生對(duì)細(xì)菌、癌的免疫力降低而產(chǎn)生一系列疾病，但由于其它絕大部分人類(lèi)功能元素在作物中濃度沒(méi)有降低或降低幅度小，所以保住了人類(lèi)沒(méi)有大量發(fā)生功能性疾病而能繁衍生息到現(xiàn)代。
1900年以后，科技進(jìn)步及工業(yè)化使人類(lèi)制造出氮、磷、鉀肥促進(jìn)作物增產(chǎn)，到1950年后，人類(lèi)已研制出N濃度達(dá)46％的尿素、含P2O5濃度達(dá)46％至56％的磷酸銨、含K2O濃度達(dá)60％的氯化鉀進(jìn)行施肥，為了增加肥料報(bào)酬，還通過(guò)理論計(jì)算及農(nóng)田試驗(yàn)按比例制造出NPK三元復(fù)混肥使作物同步吸收提高增產(chǎn)幅度，使糧食產(chǎn)量由平均約3000Kg/Ha提高到6000Kg/Ha，翻了1倍，商品糧輸出率由10％至20％(有機(jī)肥循環(huán)以異地植物形成漚肥或廄肥補(bǔ)充)，提高到50％至90％(如美國(guó))，由于商品糧中56種元素均不能轉(zhuǎn)化為人糞尿或牲畜廄肥回歸農(nóng)田土壤，因此糧食部分就產(chǎn)生了56種營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)損耗，因碳、氧、氫元素用不著土壤供給，損耗的氮、磷、鉀元素可由NPK三元復(fù)混肥補(bǔ)充，因此損耗的是其余硅、鈣、鎂等50種元素。每季產(chǎn)生的每種元素?fù)p耗量就是每公頃輸出商品量糧數(shù)量乘該元素在商品糧中的濃度。這種損耗造成了土壤中除N、P、K以外各種功能元素在土壤中濃度下降。這種下降開(kāi)始并不明顯，但在30至50季以后，對(duì)地球平均中值土壤約下降約10％至20％；對(duì)地球下限土壤某些元素下降可達(dá)50％至80％。十分明顯，這種土壤功能元素濃度的衰減帶來(lái)的后果是作物中濃度衰減產(chǎn)生增產(chǎn)幅度降低并發(fā)生功能性疾病，其事例如下1．1990年已報(bào)道發(fā)現(xiàn)世界上有80多種作物缺鎂(《化肥手冊(cè)》P366頁(yè))；NPK復(fù)混肥與硫酸鎂并用，每公頃施185Kg MgSO4可增產(chǎn)大豆、花生20％(《化肥手冊(cè)》P366)2．NPK復(fù)混肥與硅肥并用，每公頃施硅肥量600-750Kg可使水稻增產(chǎn)10％，約每公頃增產(chǎn)水稻525Kg，每Kg硅肥增產(chǎn)水稻約0.77Kg(《化肥手冊(cè)》P380)。
3．NPK復(fù)混肥與微量元素鋅、硼、鐵、錳、銅、鉬、鈷肥并用可使糧食、棉花增產(chǎn)7％至40％，并治愈棉花小葉病、水稻稻縮苗、小麥不捻癥等多種疾病(崔英德著《復(fù)合肥的生產(chǎn)與使用》P153至P179；《化肥手冊(cè)》P370至P380)。
上述的鎂肥、硅肥及微量元素化肥與NPK復(fù)混肥形成的增產(chǎn)幅度反證了NPK復(fù)混肥單獨(dú)施用產(chǎn)生鎂、硅及微量元素在土壤中濃度不足產(chǎn)生的功能性疾病及增產(chǎn)幅度下降值。
由于NPK復(fù)混肥長(zhǎng)期使用(30-50季后)，便使作物中抗癌及功能元素濃度低于生物標(biāo)準(zhǔn)而成為不合格的產(chǎn)品，例如以大米為例，中國(guó)生物標(biāo)準(zhǔn)GBW08502規(guī)定其抗癌元素硒濃度為0.045％mg/Kg，而在對(duì)北京、湖北、福州、番禺(1)、番禺(2)、浙江等6個(gè)樣品化驗(yàn)中，其數(shù)量分別0.0189、0.029、0.0226、0.069、0.028、0.024mg/Kg，除番禺(1)樣品合格外，其余5個(gè)樣品全不合格，合格率只有17％；對(duì)于鋅的濃度，國(guó)家生物標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是14.1mg/Kg，上述6樣品的化驗(yàn)結(jié)果分別4.8、17.9、18.9、10.0、12.0、15.2mg/Kg，合格的只有湖北、福州、浙江三樣品，合格率只有50％；對(duì)于銅的濃度，國(guó)家生物標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是7.6mg/Kg，但上述六個(gè)樣品化驗(yàn)結(jié)果分別是3.2、3.4、2.0、2.0、2.5、1.7，合格樣品只有北京、湖北二個(gè)樣品，合格率只有33％。水稻是這樣，小麥又是如何？中國(guó)國(guó)家生標(biāo)準(zhǔn)GBW08503規(guī)定Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Se、Zn的標(biāo)準(zhǔn)濃度分別是441、4.4、39.8、551、19.6、(0.1)、22.7，而對(duì)陜西標(biāo)準(zhǔn)粉、黑龍江小麥、北京富強(qiáng)粉、山東精白粉、山東特一粉、福建特二粉等6個(gè)樣品化驗(yàn)結(jié)果表明，合格率分別為0％、0％、33％、33％、17％、66％、17％，由此可見(jiàn)，NPK復(fù)混混肥施肥后，功能性元素含量合格率很低，尤其以小麥為甚。在抗癌元素硒的標(biāo)準(zhǔn)上中國(guó)大米、小麥標(biāo)準(zhǔn)分別只是美國(guó)(0.4mg/Kg、1.1mg/Kg)的11.25％、9.09％，若按著美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求中國(guó)大米、小麥的硒含量并評(píng)價(jià)中國(guó)的大米、小麥，則全部不符合抗癌要求(《數(shù)據(jù)手冊(cè)》P599、560、359、608)。其實(shí)美國(guó)大米的硒生物標(biāo)準(zhǔn)也沒(méi)有達(dá)到全面使人類(lèi)防治癌癥的水平，已獲世界公認(rèn)的美國(guó)加州大學(xué)圣迪戈分校Schrauzer等人的研究結(jié)果是人類(lèi)日攝入硒元素量應(yīng)是美國(guó)國(guó)家科學(xué)院食品與營(yíng)養(yǎng)委員會(huì)(FNB-NRC)推薦值50(青少年)-200(成年人)μg/d的2倍，若成人每天食用美國(guó)大米500克，則攝入量正好等于FNB-NRC推薦值上限還達(dá)不到防止多種腫瘤發(fā)生的水平(鄭建仙著，《功能型食品學(xué)》第一卷P316，中國(guó)輕工業(yè)出版社1999年版，以下簡(jiǎn)稱(chēng)《食品學(xué)》)。
由上述數(shù)據(jù)可見(jiàn)，只施NPK復(fù)混肥的施肥方法由于對(duì)土壤中氮、磷、鉀以外50種營(yíng)養(yǎng)元素實(shí)行了只索取，不投入方法，使土壤中功能元素濃度下降，造成了作物中功能元素濃度隨之下降產(chǎn)生了不同程度的對(duì)國(guó)家生物標(biāo)準(zhǔn)不合格，連鎖反應(yīng)是使人膳食攝入量降低而發(fā)生功能性疾病和癌癥，當(dāng)前人類(lèi)在營(yíng)養(yǎng)豐富情況下的“文明病”心臟病、糖尿病、癌癥發(fā)病率高的原因除環(huán)境污染外，主要的原因就是NPK復(fù)混肥形成的土壤中功能元素濃度衰減，若不克服則在今后將日趨嚴(yán)重，最終將導(dǎo)致人類(lèi)陷入“文明病”的困擾之中。由于上述“文明病”主要來(lái)源于化肥，因此欲使人類(lèi)擺脫“文明病”的困擾必須從化肥上開(kāi)始，研制出一種既能促進(jìn)作物高產(chǎn)，又能改善作物品質(zhì)且使人類(lèi)食用作物制成食品后能夠抗癌、祛病的一種高產(chǎn)，抗癌保健的功能型復(fù)混肥。
本發(fā)明的目的是提供一種低消耗、低能耗、低成本、基本無(wú)污染且具有抗癌保健功能型的復(fù)混肥料。
本發(fā)明的主要技術(shù)方案是將燃煤鍋爐的煙氣和灰渣綜合利用得到的硫酸制得的硫肥、磷酸制得的磷肥、玻璃化功能化的灰渣得到的功能型玻璃肥以及由灰渣得到的富集含硒、鍺的玻璃質(zhì)粉煤灰為主制得的粒狀復(fù)混肥。
本發(fā)明的復(fù)混肥包括下列幾個(gè)部分1．利用燃煤液態(tài)排渣鍋爐的灰渣玻璃化功能化得到的玻璃體磨碎成細(xì)粉即為功能型玻璃肥；2．由燃煤液態(tài)排渣鍋爐得到的富集硒、鍺元素的玻璃質(zhì)粉煤灰經(jīng)中和后磨成細(xì)粉的抗癌化肥；
3．由燃煤硫循環(huán)液態(tài)排渣鍋爐煙氣中的硫化物制得的富碘硫酸進(jìn)一步制成的包括硫銨、普鈣、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鎂在內(nèi)的富碘硫肥；4．由燃煤硫循環(huán)液態(tài)排渣鍋爐煙氣中的硫化物制得的硫酸與磷礦粉反應(yīng)得到磷酸進(jìn)一步制得的包括磷酸銨、重過(guò)磷酸鈣在內(nèi)的磷肥；5．根據(jù)土壤和植物的需要，還可以加入從市場(chǎng)上外購(gòu)的氮肥、鉀肥和硼肥。
上述幾部分的肥料的量按下面方法確定(1)計(jì)算每噸煤供肥面積(公頃/噸煤)采用題為“一種鍋爐煙氣的綜合利用”即液態(tài)排渣鍋爐硫循環(huán)發(fā)明(該技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?9127191.2)，以鍋爐每燒1噸煤硫循環(huán)產(chǎn)出的磷肥總量(以P2O5計(jì)，Kg/T煤)除以每季每公頃作物所需的磷肥量(以P2O5計(jì)，Kg/公頃)即得供肥面積。所述的磷肥總量為鍋爐每燒1噸煤硫循環(huán)產(chǎn)出的磷酸、硫酸制得的磷肥重量以及功能型玻璃肥和含硒、鍺元素的抗癌化肥中攜入的P2O5重量之和。
(2)確定各種肥料的加入量(A)功能型玻璃肥的量以每季每公頃作物需加入的包括硅、鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅、鉬、鈷、錫、鎳、釩在內(nèi)的功能元素(折成氧化物)的量分別乘以供肥面積即是每噸煤應(yīng)產(chǎn)出的各種功能性氧化物的量，再根據(jù)玻璃肥的成份和含量即可確定玻璃肥的量或者直接以這些氧化物的量為依據(jù)，采用制備玻璃肥的技術(shù)，加入含各種功能元素的礦石(添加劑)，確定硫循環(huán)鍋爐每燒1噸煤應(yīng)產(chǎn)出功能型玻璃肥數(shù)量及各種功能元素氧化物的濃度。
所述的各種功能元素氧化物加入量的確定是以作物正常生長(zhǎng)發(fā)育必需含量(馮元琦主編，《中國(guó)化肥手冊(cè)》，中國(guó)化工情報(bào)所，1992年P(guān)3；P343～382)以及國(guó)家生物標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的含量為依據(jù)(王夔主編，《生命科學(xué)中的微量元素分析及數(shù)據(jù)手冊(cè)》，P597～618)，同時(shí)根據(jù)作物成品(如糧食)產(chǎn)量及該產(chǎn)量下?tīng)I(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)通過(guò)計(jì)算或農(nóng)田試驗(yàn)確定每季每公頃應(yīng)加入的各種功能元素(折合成氧化物)的量。
(B)含硒、鍺元素的抗癌化肥量以每季每公頃作物需要的硒、鍺元素(折算成氧化物)的量乘以供肥面積即求得每噸煤產(chǎn)出硒鍺元素氧化物的量，然后再根據(jù)抗癌化肥中含硒、鍺元素氧化物的量確定其量。
所述的作物需要的硒元素的量是以已被世界公認(rèn)的美國(guó)加州大學(xué)圣迪戈分校Schrauzer等人研究的人類(lèi)成人攝取量比美國(guó)國(guó)家科學(xué)院食品與營(yíng)養(yǎng)委員會(huì)(FNB-NRC)推薦的50～200μg/d的水平提高1倍可防止多種腫瘤發(fā)生的研究成果(鄭建仙主編，《功能性食品學(xué)》，中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999年，第一卷第316項(xiàng))和成人日食用500g左右作物制成的食品或轉(zhuǎn)化的食品為基數(shù)確定作物中的含硒元素量，進(jìn)而以作物成品產(chǎn)量(糧食)及該產(chǎn)量下的營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)(通過(guò)農(nóng)田試驗(yàn))確定每季每公頃應(yīng)有的硒元素(折算成氧化硒)的施肥量。
所述的作物需要的鍺元素的量是以現(xiàn)有營(yíng)養(yǎng)食品學(xué)推薦的人類(lèi)正常攝取鍺元素400～3500μg/d的水平(鄭建仙主編，《功能性食品學(xué)》第一卷第329頁(yè))以及成人日食用作物制成的食品或轉(zhuǎn)化的食品為基數(shù)確定作物中的含鍺元素量，進(jìn)而以作物成品產(chǎn)量(如糧食)及該產(chǎn)量下的營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)(通過(guò)農(nóng)田試驗(yàn))確定每季每公頃應(yīng)有鍺元素(換算成氧化鍺)施肥量。
(C)硫肥的量；以作物中實(shí)際含硫的營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)計(jì)算出的數(shù)據(jù)(計(jì)算中扣除天然回歸量)或根據(jù)農(nóng)田試驗(yàn)確定，通常以硫酸態(tài)硫的施用量每公頃約20～25公斤，將該數(shù)據(jù)乘以供肥面積即得到硫循環(huán)鍋爐每1噸煤應(yīng)產(chǎn)出的硫肥量。
(D)硼肥的量(以硼元素計(jì))確定方法類(lèi)似硒、鍺元素的確定方法相同，扣除功能型玻璃肥和富含硒、鍺元素的抗癌肥中攜入的枸溶性B2O3換算的硼元素量，便是外購(gòu)補(bǔ)充的硼肥量。
(E)氮肥的量(以N元素計(jì))確定方法類(lèi)似硒鍺元素的確定方法，扣除磷肥、硫肥中攜入的氮元素量后便是外購(gòu)補(bǔ)充的氮肥量。
上述N、P、K肥的量即N∶P2O5∶K2O的比例，根據(jù)土壤和農(nóng)作物的需求，按常規(guī)的要求確定，在一般的化肥手冊(cè)中均可查到。
所述的利用燃煤液態(tài)排渣鍋爐灰渣玻璃化得到的功能性玻璃肥是燃煤液態(tài)排渣鍋爐煙氣中的“硫”循環(huán)組合工藝得到的，該發(fā)明已申請(qǐng)專(zhuān)利，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0100008.X。該發(fā)明的特點(diǎn)是在鍋爐燃煤中加入磷石膏以及包括蛇紋石、石英砂、白云石、錳礦石、鋅礦石、銅礦石、鉬精礦在內(nèi)的礦石，約1800℃的高溫生成熔融的玻璃料漿，其中含有包括、硅、鈣、鎂、鐵(FeO)、鋅、錳、銅、鉬、鈷、鉻、錫、鎳、釩及磷、鉀、硼等氧化物經(jīng)水淬驟冷等方法，得到的的粒狀玻璃體，然后磨成細(xì)粉，即為功能型玻璃肥。
所述的富含硒、鍺元素的玻璃質(zhì)粉煤灰抗癌化肥是從專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0100070.5的硫循環(huán)組合工藝中SNOX布袋除塵器捕捉的粉煤灰中富集得到。煤和磷石膏、蛇紋石、白云石等都含硒和鍺，煤中的硒約1～5ppm，少數(shù)煤炭達(dá)到37-60PPm(林年豐著，《醫(yī)療環(huán)境地球化學(xué)》P206頁(yè)，吉林科技出版社，1991年版)，故在燃燒過(guò)程中主要生成二氧化硒，在330℃升華成氣體(葉大倫編著，《實(shí)用無(wú)機(jī)物熱力學(xué)數(shù)據(jù)手冊(cè)》表918，冶金工業(yè)出版社)，因SONX煙氣凈化方法的布袋除塵器的溫度是190℃(歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)，《氮氧化物排放控制技術(shù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)》圖5-72，西安熱工研究所出版)，因此進(jìn)入除塵器前二氧化硒已凝結(jié)成固體，在除塵過(guò)程中與鍋爐煙氣分離，由于布袋除塵器的除塵率是99.95％，固此99.95％硒與煙氣分離；煤和灰渣中的含鍺量最大超過(guò)1000ppm(東南大學(xué)熱能工程研究所，《潔凈燃燒煤與發(fā)電技術(shù)》，1999年9月第三期)，煤中的鍺在燃燒時(shí)氧化成氧化亞鍺(GeO)及氧化鍺(GeO2)，由于GeO2在1000°K分解，故高溫燃燒的煙氣中只有GeO存在，GeO在710℃升華成氣體，故鍺和硒一樣存在粉煤灰中。采用大部分粉煤灰再熔，少量的粉煤灰取出的方法，使煤中硒、鍺元素濃縮到取出的少量粉煤灰中，粉煤灰再進(jìn)一步磨成細(xì)粉便得到富硒鍺粉煤灰。實(shí)際上煤中低熔點(diǎn)的B2O3、K2O、Li2O也存在煙氣中，其蒸氣也凝固附于取出的少量粉煤灰中，與此同時(shí)，存在于煤及灰渣中的砷、鎘元素也和硒、鍺一樣得到回收，其中砷過(guò)去被認(rèn)為是對(duì)人體有毒的元素，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)缺砷，生長(zhǎng)發(fā)育幾乎處于停滯狀態(tài)，至于鎘對(duì)人體的功能已發(fā)現(xiàn)可抑制動(dòng)脈硬化，是生命有益元素，且植物有機(jī)砷、鎘不會(huì)使人中毒，并發(fā)現(xiàn)硒對(duì)呼吸以及飲水?dāng)z入無(wú)機(jī)砷、鎘、鉛、汞等重金屬元素解毒(王夔主編，《生命科學(xué)中的微一量元素》第十六章節(jié)五節(jié)，計(jì)量出版社出版)。有關(guān)于從粉煤灰中富集硒鍺元素的技術(shù)已申請(qǐng)專(zhuān)利，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0100070.5。
所述的硫肥和磷肥，是從燃煤液態(tài)排渣鍋爐煙氣“硫”循環(huán)組合工藝得到，該技術(shù)已申報(bào)專(zhuān)利、專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?9127191.2。采用SNOX聯(lián)合脫硝、脫硫方法得到的符合濕法磷酸技術(shù)要求濃度的硫酸并制成磷酸，再用硫酸和磷酸按常規(guī)方法制得包括硫銨、普鈣、硫酸鎂、硫酸錳在內(nèi)的硫肥和包括磷酸銨、重過(guò)磷酸鈣在內(nèi)的磷肥。
在煤中約含1～10ppm的碘(東南大學(xué)熱能工程研究所，《潔凈煤燃燒與發(fā)電技術(shù)》，1999.9，第三期)，在300℃時(shí)，它的氧化物(I2O5)，分解成碘和氧，煤燃燒后絕大部分以碘蒸汽存在煙氣中，碘的熔點(diǎn)為113.5℃、沸點(diǎn)為184℃，而SNOX方法煙氣脫硫排放溫度為100℃，因此它在煙氣脫硫中凝成固體，與硫酸反應(yīng)生成I2(SO4)3沉淀物，只需將硫酸按常規(guī)方法沉淀處理后取出，與富集硒、鍺的玻璃質(zhì)粉煤灰一起磨成超細(xì)粉末。此外還有少部分被硫酸中水溶解的碘進(jìn)入硫酸和磷酸，最后都進(jìn)入由其所制備的磷肥和硫肥中，而進(jìn)入制備磷酸生成的磷石膏中水化碘，與磷石膏一起進(jìn)入鍋爐燃燒。由此可見(jiàn)，在“硫”循環(huán)組合工藝中煤及灰渣中的碘約97％得到回收，因此在復(fù)混肥料中還含有碘。
所述的氮肥、鉀肥和硼肥都是由市場(chǎng)購(gòu)得，以補(bǔ)齊本發(fā)明的復(fù)混肥中所缺的營(yíng)養(yǎng)元素。所述的氮肥包括尿素、硫銨，所述的鉀肥包括氯化鉀、硫酸鉀，所述的硼肥包括硼砂、硼鎂肥、硼酸。
本發(fā)明的復(fù)混肥料可采用常規(guī)的設(shè)備和方法，將其按比例充分混勻后制成粒狀肥料。
本發(fā)明的復(fù)混肥料，適宜作基肥。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明的復(fù)混肥料絕大部分都是利用燃煤液態(tài)排渣鍋爐中的煙氣、灰渣通過(guò)已知的方法制得的，因此就決定了該復(fù)混肥料的價(jià)格是很便宜的；本發(fā)明的復(fù)混肥是從人體-土壤-作物間營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)考慮進(jìn)行混配，其中可含有植物和人體所需的幾十種化學(xué)元素，有些徽量元素如硒、鍺等具有抗癌保健作用，特別有利于人體-土壤-作物間的營(yíng)養(yǎng)元素大循環(huán)，不會(huì)由于因使用該肥料而引起土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素含量下降而使37種營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)；基本上可防治水土流失、營(yíng)養(yǎng)元素流失、土壤被污染后引發(fā)的一切功能性疾病如心臟病、糖尿病、貧血、癌癥等，故能使糧食增產(chǎn)，人類(lèi)長(zhǎng)壽，從而達(dá)到優(yōu)化施肥的目的；本發(fā)明可使燃煤液態(tài)鍋爐的煙氣和灰渣得到更加充分的利用，使煙氣粉塵、笑氣排放降至零，NOx排放降低97％，SO2排放降低90％，粉煤灰排放降至零，灰渣排放降低30-50％，使磷肥、硫肥的原料磷酸、硫酸實(shí)現(xiàn)無(wú)硫資源消耗，無(wú)污染生產(chǎn)。使玻璃肥生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了無(wú)污染，礦石消耗下降50％以上，能源消耗下降70％以上。
本發(fā)明的復(fù)混肥用作基肥，可使農(nóng)作物產(chǎn)量提高20％以上。
下面通過(guò)實(shí)例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的特點(diǎn)。
實(shí)施例采用捕渣率為85％旋風(fēng)爐，燃煤含硫1.5％，發(fā)熱值為25600KJ/Kg西山貧煤，該煤收到基灰分為21.48％。性能見(jiàn)表1。按專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?9127191.2的硫循環(huán)組合工藝可得到①為使灰渣玻璃化功能化與煤同時(shí)加入旋風(fēng)爐中還有磷石膏、蛇紋石、石灰石、白云石及錳、鋅、銅、鉬礦石等，其加入量和化學(xué)成份見(jiàn)表2，熔融玻璃料漿經(jīng)水淬急冷得到粒狀玻璃體，再磨成超細(xì)粉末即得到玻璃肥(該技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0100008.X)，其化學(xué)成份見(jiàn)表4；②由SNOX法得到的72％濃度硫酸按已知方法制得硫銨；③使用含30.4％P205的瀏陽(yáng)磷礦粉與SNOX法得到的硫酸反應(yīng)制得的磷酸，按常用的方法制取磷酸銨，其量(以P205計(jì))為45.6Kg/T煤，按此數(shù)量得供肥面積0.238公頃/噸煤；④由SNOX布袋除塵器捕捉的粉末，按專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0100070.5的方法，主要富集含硒和鍺元素的玻璃質(zhì)粉煤灰磨成超細(xì)粉末，其化學(xué)元素含量見(jiàn)表3。
將上述幾個(gè)部分肥料混勻后，按通常的方法造粒，制得粒狀復(fù)合肥料，其組成情況見(jiàn)表6。
將所制得的復(fù)混肥，用于稻田作基肥。稻田土壤情況見(jiàn)表5。本發(fā)明的復(fù)混肥的施肥情況見(jiàn)表6，并與NPK復(fù)混肥進(jìn)行對(duì)比。水稻產(chǎn)量及質(zhì)量情況見(jiàn)表7。
表6中NPK復(fù)混肥的標(biāo)號(hào)為N∶P2O5∶K≈14∶8∶6，施肥質(zhì)量對(duì)比中“作物百分含量”一欄的數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)化肥手冊(cè)》(化工情報(bào)研究所，1991年)，所列的“比例”一欄是以N=2為基準(zhǔn)，如肥料A含量P為91.7Kg/Ha，則“比例”=2×91.7357=0.51,]]>依此類(lèi)。肥料B中的“比較”一欄為肥料B的元素“比例”減去作物百分比含量，如P元素為0.52-0.50=+0.02。
由表6可知，本發(fā)明的復(fù)混肥的營(yíng)養(yǎng)元素接近于作物的平均百分含量。
由表7可知，本發(fā)明的稻米中含硒超過(guò)美國(guó)、日本標(biāo)準(zhǔn)分別是2倍和4倍，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院食品與營(yíng)養(yǎng)委員會(huì)推薦成人標(biāo)準(zhǔn)為50-200mg/d，美國(guó)加州大學(xué)Schrauzer博士研究的已得到公認(rèn)的日攝取量為FNB-NRC二倍可防止多種腫瘤發(fā)生(鄭建仙主編，《功能型食品學(xué)》，第一卷P316,1999年，中國(guó)輕工業(yè)出版社)，如表7中的大米500克便可達(dá)到抗癌要求；另外糧食的含鍺量大于現(xiàn)有大米自然含鍺的8倍，攝取量500Kg/d可達(dá)到起碼要求，而且還可以達(dá)到增產(chǎn)、抗衰老、防硒中毒的目的；本發(fā)明的復(fù)混肥的微量元素種類(lèi)齊全，含量符合生物標(biāo)準(zhǔn)，故能防止功能元素的缺乏所產(chǎn)生的功能性疾病；由煤灰渣轉(zhuǎn)化成的功能型玻璃肥和富鍺、硒粉煤灰706kg/Ha以及加入其它肥料組成的復(fù)混肥可增產(chǎn)糧食1200kg/Ha以上，平均增產(chǎn)幅度為20％。
表1西山煤性質(zhì)
表2添加劑加入量及化學(xué)成份
表3富含硒、鍺粉煤灰中和后化學(xué)組成
表4功能型玻璃肥化學(xué)成份(％)
表5土壤元素含量表(mg/kg)
表6抗癌保健功能復(fù)混與NPK復(fù)混肥施肥情況比較表
表7抗癌保健功能肥和NPK三元復(fù)混肥水稻產(chǎn)量及質(zhì)量對(duì)照表
權(quán)利要求
1．一種抗癌保健功能型復(fù)混肥料，其特征在于本發(fā)明是以人類(lèi)一作物-土壤實(shí)際存在的營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)來(lái)確定復(fù)混肥配方，其配方包括以下幾個(gè)部分化肥(1)利用燃煤液態(tài)排渣鍋爐的灰渣得到的玻璃體磨成合格粉狀的功能性玻璃肥，(2)由燃煤液態(tài)排渣鍋爐得到的富集硒、鍺元素的玻璃質(zhì)粉煤灰中和并磨成細(xì)粉的抗癌化肥，(3)由燃煤液態(tài)排渣鍋爐硫循環(huán)煙氣中的硫化物制得的富碘硫酸進(jìn)一步制成的包括普鈣、硫銨、硫酸鎂及硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、硫酸銅在內(nèi)的富碘硫肥，(4)由燃煤液態(tài)排渣鍋爐硫循環(huán)煙氣中的硫化物制得的硫酸與磷礦粉反應(yīng)得到的磷酸進(jìn)一步制得的包括磷酸銨、重過(guò)磷酸鈣在內(nèi)的磷肥，(5)根據(jù)土壤和植物的需要加入常用氮肥、鉀肥和硼肥。上述幾部分肥料的量按下述方法確定(1)計(jì)算每噸煤的供肥面積(公頃/噸煤)以液態(tài)排渣鍋爐每燒1噸煤產(chǎn)出的磷肥量(以P2O5計(jì)，Kg/T煤)除以每季每公頃作物需要的磷肥量即得到供肥面積；(2)確定各種肥料的量A．功能型玻璃肥的量以每季每公頃作物需要加入的功能元素(折成氧化物)的量，分別乘以供肥面積即求得每噸煤產(chǎn)出的各種功能性元素氧化物的量，再根據(jù)玻璃肥的成份和含量即能確定玻璃肥的量，B．含硒、鍺元素的抗癌化肥量以每季每公頃作物需要的硒、鍺元素(折合成氧化物)的量，分別乘以供肥面積即求得每噸煤產(chǎn)出的硒、鍺元素的氧化物的量，然后根據(jù)抗癌化肥中含硒、鍺元素氧化物的含量確定其量，C．硫肥的量根據(jù)農(nóng)田試驗(yàn)確定，通常硫酸態(tài)硫的施用量為每公頃20～25公斤，D．硼肥的加入量(以硼元素計(jì))以每季每公頃作物需要的硼元素的量乘以供肥面積即是每噸煤的硼肥的量，E．鉀肥的量(以K2O計(jì))以每季每公頃作物需要的鉀肥量乘以供肥面積即為每噸煤鉀肥的量，F(xiàn)．氮肥的量(以N計(jì))以每季每化頃作物需要的氮肥量乘以供肥面積即為氮肥的每噸煤氮肥的量；
2．按照權(quán)利要求1所述的復(fù)混肥，其特征在于所述的磷肥的量應(yīng)是每燒1噸煤產(chǎn)出的硫酸、磷酸制得的磷肥的量以及功能型玻璃肥和含硒鍺元素的抗癌化肥中攜入的P2O5量之和。
3．按照權(quán)利要求1所述復(fù)混肥，其特征在于所述的硼肥量應(yīng)是功能型玻璃肥和富硒鍺粉煤灰的抗癌化肥中枸溶性的B2O3以及補(bǔ)充的硼肥量之和。
4．按照權(quán)利要求1所述的復(fù)混肥，其特征在于所述的鉀肥量應(yīng)是功能型玻璃肥和抗癌化肥中K2O的量以及補(bǔ)充的鉀肥量之和。
5．按照權(quán)利要求1所述的復(fù)混肥，其特征在于所述的氮肥的量應(yīng)是磷肥和硫肥攜入的氮元素量以及補(bǔ)充的氮肥量之和。
6．權(quán)利要求1所述的復(fù)混肥的制備方法，采用常規(guī)的設(shè)備和方法，將各種肥料按比例充分混勻后制成粒狀復(fù)合肥。
7．權(quán)利要求1所述的復(fù)混肥料適宜用作植物基肥。
全文摘要
本發(fā)明是一種抗癌保健功能型復(fù)混肥料,系是燃煤液態(tài)排渣鍋爐的煙氣和灰渣得到的玻璃肥、富碘硫肥、富碘磷肥、富含硒、鍺粉煤灰為主制得的粒狀復(fù)混肥料。本發(fā)明的復(fù)混肥料價(jià)格價(jià)廉,含有幾十種化學(xué)元素,特別是包括人體所需的硒、鍺以及所有的微量元素且含量及比例均符合作物健康生長(zhǎng)發(fā)育的需要,是一種對(duì)人類(lèi)具有抗癌祛病作用的保健功能型肥料,用作基肥可使農(nóng)作物平均再增產(chǎn)20%以上。
文檔編號(hào)C05D9/00GK1305977SQ0010035
公開(kāi)日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月18日
發(fā)明者趙善茂, 張釗, 肖大壯 申請(qǐng)人:趙善茂, 張釗, 肖大壯