專利名稱：一種黃腐酸肥料配方及一種黃腐酸肥料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種黃腐酸肥料的配方，屬于草漿黑液治理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)造紙工業(yè)原料中80%以上是草類纖維。草類纖維造紙主要有兩種，堿法制 漿和亞硫酸鹽法制漿，亞硫酸鹽法中又以亞銨法為主。堿法制漿是利用堿性化學(xué)藥 劑的水溶液處理植物纖維原料，而將原料中的木素溶出，使纖維從其中分離成為紙 漿的方法，亞銨法制漿是用亞硫酸銨與植物纖維原料中的木素作用，生成易溶的木 素磺酸鹽而溶出，以達(dá)到分離纖維的目的。
堿法制漿后，約有50%的纖維原料和絕大部分堿性物質(zhì)溶解于蒸煮液中，成為 黑液，黑液廢水中含有聚戊糖、木素、硫酸鹽皂和堿類物質(zhì),所以廢水呈黑色。CODcr 一般在100000 180000mg/L左右,pH值10 13， CODcr超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)的50倍以上， 由于脫色困難、排入水體嚴(yán)重消耗溶解氧，用一般方法難以處理。
亞銨法制漿同樣產(chǎn)生大量的黑液，其黑液的成分除了木素磺酸銨外，還含有銨 態(tài)氮、糖以及其它有機(jī)質(zhì)。其CODcr—般在120000mg/L以上。
國(guó)外多采用堿回收法處理木漿黑液，但此法投資大，工藝設(shè)備復(fù)雜，只適用于大 型木材制漿造紙企業(yè)。而在堿法草漿黑液治理方面,采用堿回收技術(shù)，要求制漿規(guī)模 最小為年產(chǎn)1.7萬(wàn)噸，建設(shè)投資大，運(yùn)行費(fèi)用高。而且草漿黑液存在著不利于燃燒的 特性:黏度大，黑液的活化能很高，黑液燃點(diǎn)高，很難燃燒，發(fā)熱量低，含硅量高， 半纖維和雜細(xì)胞多以及易于變質(zhì)和產(chǎn)生沉淀，難以在中型草漿廠推廣應(yīng)用。近年來(lái) 國(guó)內(nèi)對(duì)中小型企業(yè)造紙黑液的處理多采用酸化法和超濾法，主要是提取黑液中的木 素并降低COD和BOD。但這些方法都不能完全消除黑液中的有機(jī)物，處理后的水難 以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
另一種處理黑液的方法為生物處理法，利用微生物對(duì)黑液發(fā)酵使其轉(zhuǎn)化為有機(jī) 肥。如申請(qǐng)?zhí)枮镃N97107378的中國(guó)專利，將粗纖維和黑液及產(chǎn)酸微生物按一定比 例充分混合，進(jìn)行24 150小時(shí)的長(zhǎng)期發(fā)酵，得到中性黑液粗纖維粉發(fā)酵料，可用 來(lái)作肥料或飼料；申請(qǐng)?zhí)枮镃N02104838的中國(guó)專利，用H3PCX^B HN03對(duì)黑液中
的堿進(jìn)行中和，制成液體肥料；液體肥料經(jīng)養(yǎng)分調(diào)配及pH調(diào)整后進(jìn)行酒精發(fā)酵或詞 料菌蛋白發(fā)酵，提取酒精或飼料菌蛋白后剩下的殘?jiān)?jīng)添加氮肥和/或磷肥和/或 微量元素和/或有機(jī)質(zhì)和/或鉀堿制漿黑液和/或菌劑后發(fā)酵，制成復(fù)合肥；申請(qǐng) 號(hào)為CN200410070132的中國(guó)專利，以制漿造紙黑液和麥糠為原料，通過(guò)菌種接種、 厭氧酸化、兩次堆放腐化制得有機(jī)肥。但上述技術(shù)方案不同程度上存在品種單一、 制成的肥料質(zhì)量和肥效欠佳、處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。
因此，本發(fā)明人根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，得出了一種將堿法和亞銨 法黑液混合后濃縮后添加有機(jī)和無(wú)機(jī)輔料的配方，以此來(lái)制備黃腐酸肥料，徹底解 決了黑液治理的難題。
目前，在濃縮后的黑液基礎(chǔ)上添加各種成分來(lái)制備肥料或飼料，已有相關(guān)專利。 如申請(qǐng)?zhí)枮?9108640的中國(guó)專利，是一種利用中性亞硫酸銨造紙法制漿廢液制備動(dòng) 物代蛋白飼料的方法，先將制漿廢液加熱蒸發(fā)濃縮至干物質(zhì)含量達(dá)50 — 80 %的濃 縮液，再將草粉或混合詞料按1 :0.8 — 1的比例與濃縮液混合攪拌均勻，造粒成型， 再在90'C條件下通風(fēng)烘干即為粒狀混合代蛋白飼料-,
申請(qǐng)?zhí)枮?8110161的中國(guó)專利，是亞銨法造紙及黑水處理方法，蒸煮后的草槳 經(jīng)螺旋擠漿機(jī)擠出黑液，黑液經(jīng)蒸發(fā)濃縮補(bǔ)充微量元素，再經(jīng)造粒機(jī)造粒生產(chǎn)固體 顆粒復(fù)合肥，黑液亦可直接添加微量元素后作為液體肥料供農(nóng)田使用；
申請(qǐng)?zhí)枮?1145263的中國(guó)專利，亞銨法黑液送入真空氣流提濃機(jī)中，在真空氣 流提濃機(jī)的排出液稀料中通入鍋爐煙道氣，將12 %左右的排出液稀料增稠到36 %左右；36%排出液稠料用高壓泵送到噴霧干燥機(jī)中，用煙道氣混合熱風(fēng)爐氣進(jìn)行 干燥，得到固體料；把固體料送到造粒機(jī)中成型為顆粒肥料，也可以在混合器中和 其他元素混合后再送到造粒機(jī)中成型為顆粒肥料，也可以按照需求，在混合器中加 入植物生長(zhǎng)所需的多種元素，制成氣體肥料；
申請(qǐng)?zhí)枮?00510086269的中國(guó)專利，是一種亞銨法造紙制漿廢液制備商品有機(jī) 肥的方法，其步驟為首先將重量百分比濃度為10 %的造紙制漿廢液在蒸發(fā)站進(jìn) 行蒸發(fā)濃縮至濃度為30_40 % ;然后加入秸稈粉，混合均勻；再在蒸球中加熱升溫 后保溫，得到濕有機(jī)肥料半成品；然后干燥成干粉；進(jìn)而制備商品有機(jī)肥；
申請(qǐng)?zhí)枮?00510086268的中國(guó)專利，是一種利用堿法含亞鈉法造紙黑液制備有 機(jī)、有機(jī)復(fù)混肥的方法，其步驟為首先將重量百分比濃度為9 一IO %的造紙黑 液；蒸發(fā)濃縮至濃度為30—40%;熱風(fēng)干燥成含水5 %的木質(zhì)素粉；將上述木質(zhì)素
粉用造粒機(jī)制成柱形或球形，冷卻干燥，得到有機(jī)肥。
但上述專利不同程度上存在蒸發(fā)效率低，耗能高，配方簡(jiǎn)單，肥效不高等缺點(diǎn)。 本發(fā)明克服了上述缺點(diǎn)，提供的配方合理，制得的肥料中黃腐酸含量高，是優(yōu)質(zhì)的 黃腐酸有機(jī)肥，而且所采用的工藝中蒸發(fā)濃縮采用多效蒸發(fā)器，耗能低。其中得到 的肥料中黃腐酸主要來(lái)自于黑液。這是因?yàn)辄S腐酸是腐殖酸的一種，原生的腐殖酸， 由植物殘?bào)w在空氣和水份存在的條件下，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的自然過(guò)程，經(jīng)部分分解而形 成.通過(guò)調(diào)研和分析，在高溫、加壓下蒸煮植物纖維的過(guò)程，相當(dāng)于加速了原來(lái)的 自然過(guò)程，除了主要生成供造紙用的紙漿纖維外，在其殘液中，也含有數(shù)量可觀的 腐殖酸。申請(qǐng)?zhí)枮?1106561的中國(guó)專利，即提出了一種造紙黑液提取腐殖酸的綜合 治理方法，向造紙黑液中加入甲酸、乙酸、鹽酸或硫酸，調(diào)節(jié)廢水的pH為3 6.5 后，再加聚合硫酸鐵、堿式氯化鋁或聚丙烯酸胺等凝聚劑，分離凝聚的腐殖酸固形 物后，廢水用于造紙生產(chǎn)中或處理至達(dá)標(biāo)排放。
本發(fā)明肥料施入土壤后，能平衡作物對(duì)氮、磷、鉀的吸收，改良土壤，改善作 物品質(zhì)，提高作物抗逆性，促進(jìn)作物早熟，提高作物的產(chǎn)量；是適用于大田作物、 經(jīng)濟(jì)作物的高效有機(jī)肥料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種黃腐酸肥料的配方。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種根據(jù)上述配方制備的黃腐酸肥料。
本發(fā)明提供的一種黃腐酸肥料配方，包括堿法和亞銨法混合濃縮黑液和有機(jī)輔 料，其中所述的堿法和亞銨法混合濃縮黑液為亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液任意 比混合后蒸發(fā)濃縮而成，固含量為30_65%，波美度為18—40;所述有機(jī)輔料為木 質(zhì)素和腐殖酸，其中各組分的重量百分比為-
堿法和亞銨法混合濃縮黑液30—80%
木質(zhì)素 5_45%
腐殖酸 1_25%。
優(yōu)選各組分的重量百分比為-
堿法和亞銨法混合濃縮黑液50—60%
木質(zhì)素 25_35%
腐殖酸 10—15%。
其中所述亞銨法草漿黑液和亞銨法草漿黑液的混合比例為1: IOO—IOO: 1，優(yōu) 選l: 10—10: 1，更優(yōu)選l: 4一4: 1。
所述的亞銨法草漿黑液波美度2-9，固含量為4一15%， pH為7-10;所述的堿
法草漿黑液波美度2-9，固含量為4一15%， pH為9一13。
所述的堿法和亞銨法混合濃縮黑液其固含量?jī)?yōu)選為40—47% ，波美度為25—29。
所述的堿法和亞銨法混合濃縮黑液的pH為5 — li，優(yōu)選pH為6—8。
此外，所述的配方還包括重量百分比為5—45%污泥；所述污泥為造紙污水處理
過(guò)程產(chǎn)生的生化污泥，有機(jī)質(zhì)含量大于等于50%。
所述的配方還可以包括無(wú)機(jī)輔料，所述無(wú)機(jī)輔料為含N、 P或K的無(wú)機(jī)鹽，或
者其中2種以上的混合物，優(yōu)選KC1，無(wú)機(jī)輔料加入量為使得N、 P205禾BK20的總
量占所述配方干重的質(zhì)量百分比4-30%，優(yōu)選5%。 所述堿法和亞銨法混合濃縮黑液的制備方法為
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液混合，得到混合草漿黑液；
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮至固含量30—65%，波美度為18—40，即得到堿 法和亞銨法混合濃縮草漿黑液。
所述的蒸發(fā)濃縮為多效蒸發(fā)，優(yōu)選五效蒸發(fā)。
其中所述的步驟(2)蒸發(fā)濃縮前還包括將混合草漿黑液用02進(jìn)行氧化，氧化 條件為溫度80-10(TC，壓力0.5曙lMpa，停留60-90min。
本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述黃腐酸肥料配方的得到的黃腐酸肥料，其特征在 于，制備方法為，將所述各組分混合，然后干燥，即得黃腐酸肥料。
所述黃腐酸肥料中黃腐酸重量百分比含量為5-40%，有機(jī)質(zhì)含量為20-70%。
所述黃腐酸肥料中N、 P和K總含量4一30X。
所述的干燥為噴霧干燥或噴漿造粒，優(yōu)選噴漿造粒。
所述噴漿造粒時(shí)噴漿造粒機(jī)頭溫度550 600。C，機(jī)尾溫度47—55'C，返料量^ 50%,得到的黃腐酸肥料粒度3 — 5mm，即實(shí)際產(chǎn)品中為3 —5mm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)》80 %，硬度為6-30N。
下面對(duì)本發(fā)明展開(kāi)詳細(xì)描述
現(xiàn)有技術(shù)中黃腐酸肥料中的黃腐酸的主要來(lái)源有兩種， 一種來(lái)源于風(fēng)化煤、褐 煤， 一種是利用農(nóng)林下腳料為原料，經(jīng)過(guò)發(fā)酵而成，前者的生理活性低、生產(chǎn)成本
高，后者生產(chǎn)周期長(zhǎng)，菌種的選擇尚未完善，需要占用較大的生產(chǎn)場(chǎng)地。本發(fā)明人 經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)了黃腐酸的另一重大來(lái)源一草漿黑液，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，造紙黑液 中存在較多的黃腐酸，其中亞銨法草漿黑液固含物中的含量超過(guò)10%,堿法草漿黑 液含量略低。由于天然黃腐酸由植物殘?bào)w在空氣和水份存在的條件下，經(jīng)歷了漫長(zhǎng) 的自然過(guò)程，經(jīng)部分分解而形成.通過(guò)調(diào)研和分析，草漿黑液中的黃腐酸是由于制 漿過(guò)程中，在高溫、加壓下蒸煮植物纖維，相當(dāng)于加速了原來(lái)的自然過(guò)程，除了主 要生成供造紙用的紙漿纖維外，也生成了數(shù)量可觀的黃腐酸。因此，可以以草漿黑 液為原料來(lái)制備黃腐酸肥料。
由于草漿黑液中含有較多的水分，因此，在生產(chǎn)中必須將其先進(jìn)行蒸發(fā)濃縮， 以提高其固含物濃度，由于亞銨法草漿黑液中黃腐酸含量相對(duì)較高，所以本發(fā)明從
生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，亞銨法草漿黑液混合堿法草漿黑液后濃縮，以得到的堿法和亞銨法 混合濃縮草漿黑液為主要原料，來(lái)生產(chǎn)黃腐酸肥料。堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑 液的制備過(guò)程包括以下步驟
(1) 混合
堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液，是將堿法草漿黑液和亞銨法草漿黑液混合后 濃縮而得到的黑液，在混合前，可以將來(lái)自擠漿機(jī)的亞銨法草漿稀黑液與堿法草漿 稀黑液分別過(guò)濾，以除去其中的纖維素，防止對(duì)后續(xù)工藝產(chǎn)生不利影響。過(guò)濾纖維 的步驟使用纖維過(guò)濾機(jī)，經(jīng)過(guò)纖維過(guò)濾機(jī)后的亞銨法草漿黑液纖維含量《200 mg/L， 波美度2-9，固含量=4 —15%， pH7-10;堿法草漿黑液纖維含量(過(guò)325目篩子)《 200mg/L，波美度2-9，固含量=4—15%, pH=9-13。
亞銨法草漿黑液與堿法草漿黑液可按體積比l: IOO—IOO: 1，優(yōu)選l: IO—IO:
1，更優(yōu)選混合，混合草漿黑液纖維含量(過(guò)325目篩子)《200mg/L，波美度2-9， 固含量=4一15%;但由于亞銨法草漿黑液的營(yíng)養(yǎng)組分含量一般較堿法高，因此實(shí)際 生產(chǎn)中往往選擇較多的亞銨法草漿黑液，但由于亞銨法草漿黑液在蒸發(fā)濃縮時(shí)存在 NH3的揮發(fā)，會(huì)造成黑液pH的急劇下降，對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕，因此優(yōu)選亞銨法
草漿黑液和亞銨法草漿黑液的混合比例為1: 4一4: 1;在這個(gè)范圍內(nèi)，即可使制得
的肥料中含有較多的養(yǎng)分，肥效較高，又可減少對(duì)設(shè)備的腐蝕。
(2) 蒸發(fā)濃縮
混合草槳黑液在蒸發(fā)濃縮前可以先進(jìn)入氧化塔氧化，目的在于用02使亞硫酸銨 轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徜@，防止N的揮發(fā)，達(dá)到固氮的目的。氧化條件為溫度80-10(TC，壓
力0.5-lMpa，停留60-90min，由于該步驟效果不是很明顯，還要增加額外的設(shè)備及 處理時(shí)間，因此在生產(chǎn)中可將其省略。
將混合草漿黑液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮至固含量為30—65%，波美度為18—40，即可得 堿法和亞銨法混合濃縮黑液。由于蒸發(fā)濃縮中NH3的揮發(fā)，混合草漿黑液的pH會(huì) 有所下降， 一般為5 — 11，優(yōu)選pH為6 — 8，以免制得的肥料造成土壤pH的急劇變 化，對(duì)作物產(chǎn)生不良影響。
蒸發(fā)濃縮的目的在于去除過(guò)多的水分，有利于后續(xù)工藝的噴漿造?；驀婌F干燥。 堿法和亞銨法混合濃縮黑液優(yōu)選固含量?jī)?yōu)選為40_47%，波美度為25—29,最適于 大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
由于直接加熱將黑液蒸發(fā)濃縮至所需濃度，存在蒸發(fā)效率低，耗能高的缺點(diǎn)， 因此采用多效蒸發(fā)，多效蒸發(fā)較普通加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)同樣數(shù)量的水分,可節(jié)省蒸汽用 量,提高蒸汽的利用率，有利于節(jié)省能源，降低成本。
多效蒸發(fā)中第I效加入加熱蒸汽，其中蒸出的二次蒸汽溫度比加熱蒸汽低，可作 為第II效的的加熱蒸汽，第II效蒸出的二次蒸汽作為第III效的加熱蒸汽，依次類推， 各效的加熱蒸汽溫度與各效的操作壓力依次降低，各效溶液的沸點(diǎn)溫度也依次降低。 隨著效數(shù)的增加，單位蒸汽消耗量逐漸減小，但出自操作成本考慮，本發(fā)明優(yōu)選五 效蒸發(fā)，所用的設(shè)備為五效蒸發(fā)器。
采用上述工藝得到堿法和亞銨法混合濃縮草槳黑液后，在其中加入有機(jī)輔料， 即為本發(fā)明黃腐酸肥料的配方，所述有機(jī)輔料為木質(zhì)素和腐殖酸，各組分的重量百 分比為
堿法和亞銨法混合濃縮黑液30—80% 木質(zhì)素 5—45% 腐殖酸 1_25%。 優(yōu)選各組分的重量百分比為 堿法和亞銨法混合濃縮黑液50—60% 木質(zhì)素 25 — 35%
腐殖酸 10—15%。
其中木質(zhì)素的作用在于調(diào)整濃縮的黑液的粘度以及調(diào)整pH，以利于后續(xù)生產(chǎn)的 進(jìn)行。
腐殖酸的作用在于改變肥料的外觀和顏色，同時(shí)還能增加肥料的肥效。
配方中還可以包括重量百分比為5—45%污泥；所述污泥為造紙污水處理過(guò)程產(chǎn) 生的生化污泥，有機(jī)質(zhì)含量大于等于50%,通常其中全氮含量2 —3%、全磷含量0.2 —0.6%，全鉀含量2_4%。污泥可以增加黑液的固含物濃度，調(diào)整pH。此外，由 于生化污泥極易造成二次污染，常規(guī)處理費(fèi)用不菲，在配方中加入生化污泥，既可 以節(jié)省處理生化污泥的費(fèi)用，還變廢為寶，降低了生產(chǎn)的成本。
此外，為了增加肥料的肥效，還可在配方中增加無(wú)機(jī)輔料，無(wú)機(jī)輔料為含N、 P 或K的無(wú)機(jī)鹽，或者其中2種以上的混合物，目的在于調(diào)整肥料中N、P、K的含量， 使得肥料中的N、 P、 K含量總和4-30X，出于成本考慮，優(yōu)選5%。其中P含量以 P20s計(jì)，K以K20計(jì)，符合并優(yōu)于農(nóng)業(yè)部有關(guān)有機(jī)肥的標(biāo)準(zhǔn)，由于實(shí)際生產(chǎn)中干燥 溫度一般比較高，N鹽容易揮發(fā)，造成養(yǎng)分的損失，而目前的土壤中缺P(pán)情況較少， 而土壤中普遍缺K，因此優(yōu)選加入的無(wú)機(jī)鹽為KC1，當(dāng)然也可視實(shí)際情況加入其它 種類的無(wú)機(jī)鹽和鐵、銅、硼、鋅或鎂等微量元素。
堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液加入上述輔料后，干燥即可得黃腐酸肥料。黃 腐酸肥料中黃腐酸重量百分比含量為5-40%，有機(jī)質(zhì)含量為20-70%,如果加入無(wú)機(jī) 輔料的話，N、 P和K總含量通常為4一30X。千燥可以采用噴漿造粒制成顆粒有機(jī) 肥，也可以噴霧干燥制成粉狀有機(jī)肥或采用其它方法干燥。鑒于一般肥料溶解過(guò)快， 養(yǎng)分容易流失，肥效短，因此優(yōu)選釆用噴漿造粒造成粒肥，下面對(duì)其工藝做詳細(xì)描 述
首先在濃縮的黑液中加入木質(zhì)素和腐殖酸形成料漿，也可以選擇加入污泥和/或 無(wú)機(jī)輔料，然后，料漿進(jìn)入噴漿造粒機(jī)進(jìn)行噴漿造粒，噴漿造粒機(jī)的機(jī)頭溫度550 600°C,機(jī)尾溫度47—55。C，為了保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，返料量要》50%，粗產(chǎn)物經(jīng) 過(guò)滾筒篩后，小顆粒和破碎后的大顆粒返回噴漿造粒機(jī)，粒度在3 — 5mm的顆粒形 成產(chǎn)品，打包、進(jìn)倉(cāng)即可。
得到的產(chǎn)品即是黃腐酸肥料，粒度3 — 5mm (實(shí)際產(chǎn)品中為3 — 5mm的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 》80%),硬度6-30N，有機(jī)質(zhì)含量20-70%,黃腐酸重量百分比含量為5-40% 。
如果干燥方法選擇噴霧干燥的話，得到的產(chǎn)品為粉狀，不做粒度要求，因此除 了粒度和硬度外，其它指標(biāo)與上同。
上述黃腐酸肥料除了符合農(nóng)業(yè)部有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)外，其含有豐富的黃腐酸含量》5%， 黃腐酸的來(lái)源除了加入的腐殖酸中含有的一部分外，主要來(lái)自于濃縮的黑液，經(jīng)過(guò) 測(cè)定，濃縮的黑液固含物中黃腐酸含量》20%。黃腐酸含有多種活性基團(tuán)和對(duì)植物的生理活性物質(zhì)，是分子量較小的高分子有機(jī)化合物，酸性基團(tuán)多，滲透性強(qiáng)，能溶 于酸、堿和水，易被植物吸收。它作為無(wú)公害的有機(jī)物質(zhì)，廣泛的在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng) 用，在實(shí)際應(yīng)用效果上表現(xiàn)為提高農(nóng)作物的抗旱、抗寒能力，增強(qiáng)作物的抗病能力， 刺激作物的生長(zhǎng)，從而提高作物的產(chǎn)量，改善作物的品質(zhì)。
此外，上述黃腐酸肥料中有機(jī)質(zhì)主要為細(xì)化木質(zhì)素，降解容易，作物易于吸收， 而且與動(dòng)物糞便、城市垃圾等現(xiàn)階段主要有機(jī)肥來(lái)源相比，Na離子含量低， 一般不 大于3%，適用于缺乏有機(jī)質(zhì)和N、 P、 K等肥力低、通氣好的砂土和堿性土壤上施 用，不會(huì)引起土壤鹽堿化；并且無(wú)后兩者中不可避免含有的砷、鎘、鉛、鉻、汞等 重金屬，防止了二次污染。
因此，該黃腐酸肥料黃腐酸含量高，肥效持久，利用率高，適應(yīng)范圍廣，不易 流失，無(wú)任何污染，環(huán)保、高效，顆粒均一，光澤度強(qiáng)；該肥料施入土壤后，能平 衡作物對(duì)氮、磷、鉀的吸收，改良土壤，改善作物品質(zhì)，提高作物抗逆性，促進(jìn)作 物早熟，提高作物的產(chǎn)量；是適用于大田作物、經(jīng)濟(jì)作物的高效有機(jī)肥料。
而且本發(fā)明五效蒸發(fā)濃縮黑液的生產(chǎn)工藝，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 可以防止亞銨法草漿黑液在蒸發(fā)濃縮時(shí)由于NH3的揮發(fā)造成的黑液pH的急 劇下降，對(duì)設(shè)備造成的嚴(yán)重的腐蝕；
2、 能源消耗少，每噸蒸汽可以帶走4一6噸水分，產(chǎn)生的污水COD僅1500 mg/L， 易于治理，
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1、 堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的制備 (O混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比l: IOO的比例混合，得到混合草
漿黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量50mg/L，波美度2，固含量=4%， pH = 7; 所述的堿法草漿黑液纖維含量50mg/L，波美度2，固含量=4%， pH-9;混合后的 草漿黑液纖維含量50mg/L，波美度2，固含量=4%， pH=9; (2)蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液直接蒸發(fā)濃縮至固含量為30%，波美度為18，得到堿法和亞銨 法混合濃縮草漿黑液，其pH二U。
2、 黃腐酸肥料的制備
將堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液、木質(zhì)素和腐殖酸按照質(zhì)量百分比30%、 45 %、 25%的比例混合成料漿，然后直接干燥得到黃腐酸肥料，有機(jī)質(zhì)含量70%， N +P205+K20總含量4%,黃腐酸5%。
實(shí)施例2
1、 堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的制備
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比100: l的比例混合，得到混合草
漿黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量200mg/L，波美度9，固含量二 15%， pH二 10;所述的堿法草漿黑液纖維含量200 mg/L，波美度9，固含量二15%， pH二13; 混合后的草漿黑液纖維含量200mg/L，波美度9，固含量=15%, pH二10.3;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液直接蒸發(fā)濃縮至固含量為65%，波美度為40，得到堿法和亞銨 法混合濃縮草漿黑液，pH二5。
2、 黃腐酸肥料的制備
將堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液、木質(zhì)素和腐殖酸按照質(zhì)量百分比80%、 5 %、 15%的比例混合成料漿，加入KC1，然后噴霧干燥，得到固態(tài)黃腐酸肥料，有 機(jī)質(zhì)含量67%， N+P205+K20總含量4X，黃腐酸40%。
實(shí)施例3
1、 堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的制備
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比1: 4的比例混合，得到混合草漿
黑液；其中亞銨法草槳黑液纖維含量100mg/L，波美度5，固含量=10%， pH=8; 所述的堿法草漿黑液纖維含量100 mg/L，波美度5，固含量=10%， pH二10;混合 后的草漿黑液纖維含量100mg/L，波美度5，固含量=10%， pH二8.3;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液采用五效蒸發(fā)，得到的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液其固含 量為40%，波美度為20， pH二6。
2、 黃腐酸肥料的制備
將堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液、木質(zhì)素、腐殖酸、污泥按照質(zhì)量百分比40%、 14%、 1%、 45%的比例混合成料漿，加入KC1和氯化銨，然后噴漿造粒，噴漿 造粒時(shí)機(jī)頭溫度55(TC，機(jī)尾溫度47'C，得到固態(tài)黃腐酸肥料，粒度3 — 5mm，硬度 23.4N，有機(jī)質(zhì)含量20°/。， N+P205+K20總含量30%，黃腐酸9%。
實(shí)施例4
1、 堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的制備
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比4: l的比例混合，得到混合草漿
黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量120 mg/L，波美度7，固含量=12%， pH9; 所述的堿法草漿黑液纖維含量120 mg/L，波美度7，固含量=12%， pH=ll;混合 后的草漿黑液纖維含量120mg/L，波美度7，固含量=12%， pH = 9.6;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液采用五效蒸發(fā)，得到的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液其固含 量為47%，波美度為29， pH = 6。
2、 黃腐酸肥料的制備
將堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液、木質(zhì)素、腐殖酸、污泥按照質(zhì)量百分比60 %、 25%、 10%、 5%的比例混合成料漿，然后噴漿造粒，噴漿造粒時(shí)機(jī)頭溫度600 。C，機(jī)尾溫度55'C，得到固態(tài)黃腐酸肥料，粒度3 — 5mm，硬度9.2N，得到固態(tài)黃 腐酸肥料，粒度3 — 5mm，硬度23.4N，有機(jī)質(zhì)含量60%， N+P205+K20總含量4 %，黃腐酸30%。
實(shí)施例5
1、堿法和亞銨法混合濃縮草槳黑液的制備
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比3: l的比例混合，得到混合草漿 黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量40mg/L，波美度8，固含量=13%， pH=8; 所述的堿法草漿黑液纖維含量40mg/L，波美度8，固含量=13%， pH=10;混合后 的草漿黑液纖維含量40mg/L，波美度8，固含量=13%, pH = 8.5;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草槳黑液用02進(jìn)行氧化，氧化條件為溫度IO(TC ，壓力1Mpa，停留90min。
然后采用五效蒸發(fā)，得到的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液其固含量為45%， 波美度為28， pH=7。 2、黃腐酸肥料的制備
將堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液、木質(zhì)素、腐殖酸、污泥按照質(zhì)量百分比50 %、 35%、 10%、 5%的比例混合成料漿，加入KC1，然后噴漿造粒，噴漿造粒時(shí)機(jī) 頭溫度56(TC，機(jī)尾溫度52。C，得到固態(tài)黃腐酸肥料，粒度3 — 5mm，硬度19.4N， 有機(jī)質(zhì)含量65%， N+P205+K20總含量5X，黃腐酸24%。
實(shí)施例6
1、 堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液的制備
(1) 混合
將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液按照體積比2: l的比例混合，得到混合草漿 黑液；其中亞銨法草漿黑液纖維含量70 mg/L，波美度4，固含量=6%， pH = 8; 所述的堿法草漿黑液纖維含量70 mg/L，波美度4，固含量=6%， pH=10;混合后 的草漿黑液纖維含量70mg/L，波美度4，固含量=6%， pH二8.5;
(2) 蒸發(fā)濃縮
將混合草漿黑液用02進(jìn)行氧化，氧化條件為溫度80°C，壓力0.5Mpa，停留 60min。
然后五效蒸發(fā)，得到的堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液其固含量為55%，波美 度為32， pH=7.5。
2、 黃腐酸肥料的制備
將堿法和亞銨法混合濃縮草漿黑液、木質(zhì)素、腐殖酸、污泥按照質(zhì)量百分比53 %、 25%、 7%、 15%的比例混合成料漿，加入KC1，然后噴漿造粒，噴漿造粒時(shí)機(jī) 頭溫度57(TC，機(jī)尾溫度5(TC，得到固態(tài)黃腐酸肥料，粒度3 — 5mm，硬度17.4N， 有機(jī)質(zhì)含量59%， N+P205+K20總含量10%，黃腐酸16%。 實(shí)施例7
其它條件同實(shí)施例4，亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液體積比10: 1，得到的固 態(tài)黃腐酸肥料，粒度3 — 5mm，硬度19.4N，有機(jī)質(zhì)含量60%， N+P205+K20總含 量4%，黃腐酸35%。 實(shí)施例8
其它條件同實(shí)施例5，亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液體積比1: 10，得到的固
態(tài)黃腐酸肥料，粒度3 — 5mm，硬度14.5N，有機(jī)質(zhì)含量60%， N+P205+K20總含 量16%，黃腐酸22%。 實(shí)驗(yàn)例1
2006年在花生、玉米各100畝的實(shí)驗(yàn)對(duì)比中，使用本發(fā)明實(shí)施例1制備的黃腐 酸肥X—1，用量50kg/畝，對(duì)照農(nóng)家肥料2000kg/畝施用量，結(jié)果為使用本發(fā)明 黃腐酸肥的花生畝產(chǎn)比使用農(nóng)家肥畝產(chǎn)增加90千克，增產(chǎn)10.2% :玉米比使用農(nóng)家 肥畝產(chǎn)增加132千克，增產(chǎn)19.5%。
由此可見(jiàn)，根據(jù)本發(fā)明配方制備的黃腐酸肥較之農(nóng)家肥的肥分更為集中，在施 用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于農(nóng)家肥的情況下，依舊有明顯的增產(chǎn)效果，有利于節(jié)省田間勞動(dòng)成本。
實(shí)驗(yàn)例2
本實(shí)驗(yàn)例連續(xù)4季對(duì)小麥進(jìn)行長(zhǎng)效實(shí)驗(yàn)，
小麥品種揚(yáng)麥7號(hào)，實(shí)驗(yàn)設(shè)2個(gè)組， 一組施用本發(fā)明實(shí)施例2制備的黃腐酸肥， 對(duì)照組為市售艷陽(yáng)天復(fù)合肥，用量均為50kg/畝， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表h
表l小麥長(zhǎng)效實(shí)驗(yàn) 本發(fā)明產(chǎn)量(kg/畝) 對(duì)照組產(chǎn)量(kg/畝) 增產(chǎn)百分比 第一季 427,38 414.82
第二季 424.56 409.05 3.8
第三季 440.32 413.08 6.6
第四季 409.13 392.52 4.2
可見(jiàn)本發(fā)明肥料肥效時(shí)間長(zhǎng)、后勁足、增產(chǎn)作用明顯。 實(shí)驗(yàn)例3
2006年對(duì)本發(fā)明實(shí)施例3制備的黃腐酸肥在小麥上的應(yīng)用效果進(jìn)行了研究。 小麥品種揚(yáng)麥7號(hào)，土壤為砂壤土，肥力中等。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)組，于小麥拔節(jié) 期分別施用
(1) 本發(fā)明實(shí)施例3制備的黃腐酸肥，用量50kg/畝；
(2) 市售東方紅復(fù)合肥50kg/畝；
(3) 空白對(duì)照 試驗(yàn)結(jié)果如表3所示
表2小麥經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量
處理株高最高分有效分穗數(shù)穗粒數(shù)千粒理論產(chǎn)量增產(chǎn)S
蘗數(shù)蘗數(shù)重
cm萬(wàn)/畝萬(wàn)/畝萬(wàn)/畝粒/穗gkg/畝%
本發(fā)明肥料92,747.6220.9539.5829.0238.0436.4722.28
復(fù)合肥91.040.0117.1437,0828.5537.7399,111.30
CK91.743.8113.3334.8626.1837,2339.22
從表2可見(jiàn)，
(1) 施本發(fā)明肥料的小麥最高分蘗數(shù)、有效分蘗數(shù)和成穗率分別比施復(fù)合肥提高了 3.5%、 22.2%和6.75°/。，比未施肥對(duì)照提高了8.7 %、 57.2%和13.5%。
(2) 施本發(fā)明肥料、復(fù)合肥的小麥產(chǎn)量較未施肥都有所增加。經(jīng)方差分析和多重比 較表明:噴施本發(fā)明肥料、復(fù)合肥對(duì)照增產(chǎn)均達(dá)極顯著水平，增長(zhǎng)率分別為28.67%、 17.65%。
實(shí)驗(yàn)例4
實(shí)驗(yàn)土壤為赤紅壤，有機(jī)質(zhì)含量為0.62%， pH值4.98,將其分為5組，在土壤中分 別加入實(shí)施例3 —6的產(chǎn)品，用量50kg/畝，剩下的一組作為空白對(duì)照CK，然后分 別測(cè)各組的土壤比表面積、土壤電荷量、土壤陽(yáng)離子交換量、和土壤pH。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示
表3本發(fā)明黃腐酸肥料對(duì)土壤性質(zhì)的影響
土壤比表面積土壤電荷量土壤陽(yáng)離子交換
土壤pH
(m2/g)cmol/kg量cmol/kgCK21.8317.522.614.89
實(shí)施例341.3627.724.516.43
實(shí)施例438.1231.144.586.02
實(shí)施例537.7644.144.865.97
實(shí)施例636.8949.234.936.22
土壤比表面積是土壤膠體的重要特性之一。土壤膠體的表面類型可分為內(nèi)表面 和外表面。在土壤中不同組分、不同類型的表面不是單獨(dú)存在的，而是交錯(cuò)混雜、
互相影響交織在一起。土壤比表面積增大，說(shuō)明土壤的反應(yīng)活性增加。
土壤所帶的電荷主要集中在土壤的膠體部分。土壤表面所帶電荷的種類、數(shù)量
以及電荷密度影響土壤與土壤溶液中離子的相互作用，從而影響土壤的性質(zhì)。
土壤陽(yáng)離子交換量也是土壤一個(gè)很重要的化學(xué)性質(zhì)，它直接反映了土壤的保
肥、供肥性能和緩沖能力。由于土壤對(duì)陽(yáng)離子的吸附是由土壤表面負(fù)電荷與陽(yáng)離子
間的庫(kù)侖靜電力引起的，土壤所帶的電荷量越大，吸附的陽(yáng)離子越多，土壤的陽(yáng)離
子交換量越大，從而土壤的活性也就越大。
供試土樣pH為4.89，屬于強(qiáng)酸性土壤，不利于植物生長(zhǎng)。在土壤中施加了本發(fā)
明制備的土壤修復(fù)劑后，土壤的酸性減弱，土壤的pH提高。
可見(jiàn)根據(jù)本發(fā)明配方制備的黃腐酸肥料對(duì)酸性土壤具有良好的改良效果。
實(shí)驗(yàn)例5
實(shí)驗(yàn)用土地為重鹽堿荒地，施加實(shí)施例4的產(chǎn)品，用量60kg/畝，實(shí)驗(yàn)前后土 壤表層的各種離子含量如表4
表4 土壤表層的離子含量(單位g/kg)
co32-HC03-crSO,Ca2+Mg2+K+Na+總、^i*pH值
處理前0.1010.47515.517235.6136.2360.082115,877373.9110,16
處理后0.051O.術(shù)22.96041.2822.8700.01631.51899.1049.22
可見(jiàn)，本發(fā)明制備的土壤修復(fù)劑在鹽堿地上有明顯的脫鹽效果，脫鹽率達(dá)73.50 %，同時(shí)還土壤中鈉離子吸附比也明顯減少，處理后土壤鈉離子吸附比減少了 60.72%，鈉離子吸附比是表明土壤堿化程度的指標(biāo)之一。再加上土壤的pH值顯著降 低，所以根據(jù)本發(fā)明配方制備的黃腐酸肥料對(duì)鹽堿地也有明顯的改良作用。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明配方生產(chǎn)的黃腐酸肥料黃腐酸含量高，肥效持久，利用 率高，適應(yīng)范圍廣，不易流失，無(wú)任何污染，環(huán)保、高效，顆粒均一，光澤度強(qiáng)； 該肥料施入土壤后，能平衡作物對(duì)氮、磷、鉀的吸收，改良土壤，改善作物品質(zhì)， 提高作物抗逆性，促進(jìn)作物早熟，提高作物的產(chǎn)量。
權(quán)利要求
1、一種黃腐酸肥料配方，其特征在于，包括堿法和亞銨法混合濃縮黑液和有機(jī)輔料，其中所述的堿法和亞銨法混合濃縮黑液為亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液混合后蒸發(fā)濃縮而成，固含量為30-65％，波美度為18-40；所述有機(jī)輔料為木質(zhì)素和腐殖酸，其中各組分的重量百分比為堿法和亞銨法混合濃縮黑液 30-80％木質(zhì)素5-45％腐殖酸1-25％；優(yōu)選各組分的重量百分比為堿法和亞銨法混合濃縮黑液 50-60％木質(zhì)素25-35％腐殖酸10-15％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃腐酸肥料配方，其特征在于，所述亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液的混合比例為1: 100—100: 1，優(yōu)選l: 10—10: 1，更優(yōu)選1: 4一4: 1;所述的亞銨法草漿黑液波美度2-9，固含量為4一15%， pH為7-10;所述的堿法草 漿黑液波美度2-9，固含量為4_15%， pH為9一13。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃腐酸肥料配方，其特征在于，所述的堿法和亞銨法混合 濃縮黑液其固含量為40_47%，波美度為25—29;優(yōu)選所述的堿法和亞銨法混合濃 縮黑液的pH為5 — ll;更優(yōu)選pH為6—8。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1一3任意一項(xiàng)所述的黃腐酸肥料配方，其特征在于，其特征在于， 所述的配方還包括重量百分比為5—45%污泥；所述污泥為造紙污水處理過(guò)程產(chǎn)生的 生化污泥，有機(jī)質(zhì)含量大于等于50%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l一4任意一項(xiàng)所述的黃腐酸肥料配方，其特征在于，所述的配方 還包括無(wú)機(jī)輔料，所述無(wú)機(jī)輔料為含N、 P或K的無(wú)機(jī)鹽，或者其中2種以上的混 合物，優(yōu)選KC1，無(wú)機(jī)輔料加入量為使得N、 P20s和K20的總量占所述配方干重的 質(zhì)量百分比4-30%，優(yōu)選5%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的黃腐酸肥料配方，其特征在于，所述堿法和亞銨法混 合濃縮黑液的制備方法為(1)混合將亞銨法草漿黑液和堿法草漿黑液混合，得到混合草漿黑液； (2)蒸發(fā)濃縮將混合草漿黑液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮至固含量30—65%，波美度為18—40，即得到堿法和 亞銨法混合濃縮草漿黑液。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的黃腐酸肥料配方，所述的蒸發(fā)濃縮為多效蒸發(fā)，優(yōu)選五效 蒸發(fā)；所述的步驟(2)蒸發(fā)濃縮前還包括將混合草漿黑液用02進(jìn)行氧化，氧化條 件為溫度80-100°C,壓力0.5-lMpa，停留60-90min。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1_7所述黃腐酸肥料配方的得到的黃腐酸肥料，其特征在于，將 所述各組分混合干燥，即得黃腐酸肥料。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的黃腐酸肥料，其特征在于，所述黃腐酸肥料中黃腐酸重量 百分比含量為5-40%，有機(jī)質(zhì)含量為20-70%，所述黃腐酸肥料還可包括N、 P和K 總含量4—30%。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的黃腐酸肥料，其特征在于，所述的干燥為噴霧干燥或噴 衆(zhòng)造粒，優(yōu)選噴槳造粒，所述噴漿造粒時(shí)噴漿造粒機(jī)頭溫度550 60CTC，機(jī)尾溫度 47_55°C，返料量》50%，得到的黃腐酸肥料粒度3 — 5mm，即實(shí)際產(chǎn)品中為3 — 5mm 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)》80%，硬度為6-30N。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種黃腐酸肥料配方及一種黃腐酸肥料，主要是提供一種利用草漿黑液制備的黃腐酸肥料配方，按照該配方制造的黃腐酸肥料施入土壤后，能平衡作物對(duì)氮、磷、鉀的吸收，改良土壤，改善作物品質(zhì)，提高作物抗逆性，促進(jìn)作物早熟，提高作物的產(chǎn)量；是適用于大田作物、經(jīng)濟(jì)作物的高效有機(jī)肥料。
文檔編號(hào)C05F7/00GK101172894SQ20071016544
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者劉榮樂(lè), 周長(zhǎng)青, 李洪法, 楊茂峰, 郭良進(jìn), 陳學(xué)濤, 高賢彪 申請(qǐng)人:山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司