專利名稱：一種以腐植酸尿素絡(luò)合物為基質(zhì)的液體肥料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于緩釋肥料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及以腐植酸尿素絡(luò)合物為基質(zhì)，制備不同營養(yǎng)成分配比的液體肥料的方法。
背景技術(shù)：
在農(nóng)作物生長發(fā)育全過程中，施用的底肥不能完全滿足其需求的營養(yǎng)成分，生長旺盛的結(jié)果期往往出現(xiàn)缺乏營養(yǎng)現(xiàn)象，這就要求施用追肥。多年來腐植酸肥料的推廣應(yīng)用讓人們認識到，腐植酸復(fù)混肥是一種綠色無公害生態(tài)肥料，它能改良土壤，增加土壤團粒結(jié)構(gòu)，改善土壤微生物生態(tài)環(huán)境；提高肥料肥效和利用率，刺激農(nóng)作物吸收營養(yǎng)和生長，提高農(nóng)作物抗旱、抗逆性能；使農(nóng)藥增效、降低毒性；使農(nóng)作物增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)。所以腐植酸液(膏)體沖施、滴灌肥料應(yīng)該是施用追肥的首選。在發(fā)達國家液體肥料已經(jīng)廣泛推廣使用，美國生產(chǎn)液體肥料量占復(fù)合肥料的 15%，英國、德國、俄羅斯和墨西哥等也都大量使用各種液體肥料，馬來西亞、日本等國已經(jīng)大量使用腐植酸液體復(fù)混肥料。國內(nèi)生產(chǎn)和使用液體肥料起步比較晚，一些化肥生產(chǎn)企業(yè)、 科研院所對液體肥料進行了開發(fā)和應(yīng)用研究，相繼推出了多營養(yǎng)元素液體復(fù)混肥、有機無機液體復(fù)混肥等。腐植酸液(膏)體復(fù)混肥也被研究開發(fā)和生產(chǎn)，如遼寧普天同樂肥業(yè)公司生產(chǎn)的腐植酸膏體沖施肥，N+P205+K20 ^ 20%，水溶性腐植酸彡8%，有機質(zhì)彡15% (項國棟等，腐植酸，2007，5，31-35)。山東仙豐復(fù)合肥有限公司研制生產(chǎn)的腐植酸沖施肥，腐植酸、氮、磷、鉀、微量元素、調(diào)節(jié)劑分別是15-20 20-3020-30 %、10-1520-34%、 1-5% (CN 01135^9. 8)。昆明市容大生物化工有限公司以腐植酸類水浸物為基質(zhì)生產(chǎn)的膏體速溶肥料，是將腐植酸與水制成漿料，加入氮、磷、鉀肥料研磨成膏狀，N+P205+K20 ^ 40%, 腐植酸>8% (CN 03117459.0)。沈陽市郭宗恒發(fā)明了一種水溶性腐植酸膏狀肥料及其加工方法，是將水、風(fēng)化煤、氫氧化鈉和尿素一起加熱反應(yīng)，再加入氯化鉀和其他氮肥混合制成膏狀肥料，Ν+Ρ205+Κ20彡25%，或20%，腐植酸>8% (CN 200610046340.3)。以上文獻和專利提供的腐植酸液(膏)體沖施肥料的制備方法存在生產(chǎn)工藝流程較長，操作麻煩，生產(chǎn)成本偏高等缺陷，有些還有環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述文獻和專利的缺陷，本發(fā)明提供了一種以腐植酸尿素絡(luò)合物為基質(zhì)， 可制備不同營養(yǎng)成分配比的液體肥料的方法。該方法是用磷酸鹽做活化劑，以腐植酸原料煤和尿素為主要原料，先制得腐植酸尿素絡(luò)合物水溶液，再與其他原料反應(yīng)制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料。本發(fā)明的技術(shù)方案如下將100-600份水于反應(yīng)器中，攪拌下加入100-400份尿素，升溫至40-10(TC，待尿素完全溶解后，加入100-500份腐植酸原料煤，攪拌反應(yīng)10分鐘，加入0-200份磷酸鹽，繼續(xù)反應(yīng)10-120分鐘，固液分離，將溶液加熱至80-90°C，然后加入10-50份絡(luò)合劑，5-20份鋅鹽，5-15份亞鐵鹽，5-30份硼化合物，0-500份鉀鹽，繼續(xù)反應(yīng)10-60分鐘，冷卻，制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料。如上述技術(shù)方案中所述的腐植酸原料煤為風(fēng)化煤、褐煤、泥炭中的任何一種或多種組合，含水量為0-40%，腐植酸含量> 20%，粉碎過30-200目篩。方案中所述的水為純水、軟化水、自來水或天然水。方案中所述的尿素、磷酸鹽、鉀鹽為工業(yè)品或農(nóng)用品。方案中所述的磷酸鹽為各種水溶性磷酸鹽，優(yōu)選磷酸鉀、磷酸銨、磷酸鈉等。方案中所述的磷酸鹽，當(dāng)用量重量為0份時，尿素與腐植酸原料煤的重量比> 2 1;當(dāng)用量重量大于0份小于等于100份時，尿素與腐植酸原料煤的重量比<2 1。方案中所述的絡(luò)合劑優(yōu)選檸檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉等。方案中所述的鋅鹽為各種水溶性鋅鹽，優(yōu)選硫酸鋅、氯化鋅、硝酸鋅等。方案中所述的亞鐵鹽為各種水溶性亞鐵鹽，優(yōu)選硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、氯化業(yè)鐵等。方案中所述的硼化合物為各種水溶性硼化合物，優(yōu)選硼砂、硼酸、三氟化硼等。方案中所述的鉀鹽為各種水溶性鉀鹽，優(yōu)選氯化鉀，硫酸鉀、硝酸鉀等。本發(fā)明提供的方法可生產(chǎn)總營養(yǎng)分濃度為高、中、低的系列產(chǎn)品，各檔次的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)如下(中、微量元素含量沒有列出)高濃度(總營養(yǎng)分彡35% )是N彡13%,P2O5 ^ 6%,K2O ^ 16%，水溶性腐植酸彡 8%，有機質(zhì)彡 15%, pH = 6. 5-6. 8 ；中濃度(總營養(yǎng)分彡25% )是N彡10%,P2O5 ^ 4%,K2O ^ 11%，水溶性腐植酸彡 10%，有機質(zhì)彡 15%, pH = 6. 1-6. 5 ；低濃度(總營養(yǎng)分彡15% )是N彡7%，P2O5 ^ 4%, K2O ^ 4%，水溶性腐植酸彡 12%，有機質(zhì)彡 20%, pH = 5. 3-5. 8。本發(fā)明提供的以腐植酸尿素絡(luò)合物為基質(zhì)，制備的不同營養(yǎng)成分配比的液體肥料，檢測結(jié)果如下肥料，檢測結(jié)果如下N 7. 1-19. 5% ；P2O5 4. 2-6. 4% ；K2O 3. 9-16. 4% ；水溶性腐植酸-J. 6-13. 9% ；有機質(zhì)12. 0-18. 5% ；pH = 5. 3-6. 8。本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比，具有如下優(yōu)點1.由腐植酸原料煤和尿素反應(yīng)制取腐植酸尿素絡(luò)合物和液體肥料，原料風(fēng)化煤、 褐煤、泥炭資源豐富，廉價易得，生產(chǎn)工藝流程簡短，生產(chǎn)設(shè)備易于連續(xù)工業(yè)化運行，操作簡便；產(chǎn)品水溶性好，生產(chǎn)成本低，實現(xiàn)“零排放”，無環(huán)境污染，適用于規(guī)模化工業(yè)化生產(chǎn)；2.磷酸鹽作活化劑，用腐植酸原料煤與尿素制取腐植酸尿素絡(luò)合物和液體肥料， 能提高水溶性腐植酸提取率，降低生產(chǎn)成本；腐植酸尿素絡(luò)合物比較穩(wěn)定，緩慢釋放出尿素，氮肥利用率提高7-23%，肥效期至少延長50天；腐植酸尿素絡(luò)合物能抑制腐植酸被土壤固定，同時腐植酸磷酸鹽復(fù)合物能抑制磷在土壤中的固定；3.本發(fā)明生產(chǎn)的腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料，營養(yǎng)元素齊全、有效成分含量高，且含有水溶性螯合態(tài)微量元素，宜于農(nóng)作物吸收，肥效顯著；4.本發(fā)明生產(chǎn)的腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料，水溶性腐植酸含量高，能改良土壤結(jié)構(gòu)，刺激作物吸收營養(yǎng)分，促進農(nóng)作物生長，提高農(nóng)作物抗旱、抗逆性能，使農(nóng)作物增加產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)。
具體實施例方式實施例1 取544份水于反應(yīng)器中，加入200份尿素，在85°C左右攪拌溶解，加入 246份風(fēng)化煤(含腐植酸44%，水分沈.5% )，反應(yīng)10分鐘，加入90份磷酸一銨，在95°C 左右繼續(xù)反應(yīng)40分鐘，固液分離，溶液加熱至80°C左右，加入20份檸檬酸，12份七水硫酸鋅，8. 5份七水硫酸亞鐵，12份硼砂，70份氯化鉀，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，冷卻，制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料，產(chǎn)品分析結(jié)果水溶性腐植酸8. 7 %，氮8. 2 %，P2O5 5. 3 %，鉀4. 9 %，有機質(zhì) 12. 0%, pH = 5. 6。實施例2 取550份水于反應(yīng)器中，加入260份尿素，在80°C左右攪拌溶解，加入 250份風(fēng)化煤(含腐植酸44%，水分沈.5% )，反應(yīng)10分鐘，加入90份磷酸一銨，在95°C左右繼續(xù)反應(yīng)50分鐘，固液分離，溶液加熱至80°C左右，加入20份檸檬酸，12份七水硫酸鋅，
8.5份七水硫酸亞鐵，12份硼砂，185份氯化鉀，繼續(xù)反應(yīng)35分鐘，冷卻，制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料，產(chǎn)品分析結(jié)果水溶性腐植酸8. 3%，氮9. 9%,P2O5 4. 4%，鉀9. 8%，有機質(zhì) 14. 5%, pH = 6. 3。實施例3 取550份水于反應(yīng)器中，加入400份尿素，在80°C左右攪拌溶解，加入 250份風(fēng)化煤(含腐植酸69. 3 %，水分27. 8 % )，反應(yīng)10分鐘，加入140份磷酸一銨，在95°C 左右繼續(xù)反應(yīng)45分鐘，固液分離，溶液加熱至80°C左右，加入16. 5份檸檬酸，11份七水硫酸鋅，7. 5份七水硫酸亞鐵，10份硼砂，267份氯化鉀，繼續(xù)反應(yīng)40分鐘，冷卻，制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料，產(chǎn)品分析結(jié)果水溶性腐植酸7. 6%，氮14. 9%,P2O5 6. 4%，鉀13. 9%， 有機質(zhì) 17. 2%, pH = 6. 7。實施例4 取320份實施例1中制得的固液分離溶液和120份水于反應(yīng)器中，加入58. 7份尿素，在80°C左右攪拌溶解，加入36份磷酸一銨，9. 9份檸檬酸，6. 6份七水硫酸鋅，4. 5份七水硫酸亞鐵，6份硼砂，39份氯化鉀，在85°C左右繼續(xù)反應(yīng)45分鐘，冷卻，制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料，產(chǎn)品分析結(jié)果水溶性腐植酸8. 4%，氮8. 2%, P2O5 4. 2%，鉀 4. 9%，有機質(zhì) 12. 0%, pH = 5. 5。實施例5 取340份實施例1中制得的固液分離溶液和31份水于反應(yīng)器中，加入 54份尿素，在85°C左右攪拌溶解，加入37份磷酸一銨，9. 9份檸檬酸，6. 6份七水硫酸鋅， 4. 5份七水硫酸亞鐵，6份硼砂，110份氯化鉀，在85°C左右繼續(xù)反應(yīng)45分鐘，冷卻，制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料，產(chǎn)品分析結(jié)果水溶性腐植酸7.6%，氮12.9%，P2O5 4.4%，鉀
9.9%，有機質(zhì) 14. 5%, pH = 6. 4。實施例6 取200份實施例3中制得的固液分離溶液于反應(yīng)器中，加入192份尿素， 在83°C左右攪拌溶解，加入6份磷酸一銨，9. 9份檸檬酸，6. 6份七水硫酸鋅，4. 5份七水硫酸亞鐵，6份硼砂，110份氯化鉀，在85°C左右繼續(xù)反應(yīng)45分鐘，冷卻，制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料，產(chǎn)品分析結(jié)果水溶性腐植酸7. 6%，氮19. 3%,P2O5 6. 4%，鉀10. 2%，有機質(zhì) 13. 7%, pH = 6. 7。
權(quán)利要求
1.一種以腐植酸尿素絡(luò)合物為基質(zhì)的液體肥料的制備方法，其特征是將100-600份水于反應(yīng)器中，攪拌下加入100-400份尿素，升溫至40-10(TC，待尿素完全溶解后，加入 100-500份腐植酸原料煤，攪拌反應(yīng)10分鐘，加入0-200份磷酸鹽，繼續(xù)反應(yīng)10-120分鐘， 固液分離，將溶液加熱至80-90°C，然后加入10-50份絡(luò)合劑，5-20份鋅鹽，5_15份亞鐵鹽， 5-30份硼化合物，0-500份鉀鹽，繼續(xù)反應(yīng)10-60分鐘，冷卻，制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的腐植酸原料煤為風(fēng)化煤、褐煤、泥炭中的任何一種或多種組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的腐植酸原料煤含水量為0-40%，腐植酸含量彡20%，粉碎過30目-200目篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的水為純水、軟化水、自來水、天然水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的尿素、磷酸鹽、鉀鹽是工業(yè)品或農(nóng)用品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的磷酸鹽為各種水溶性磷酸鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的磷酸鹽為磷酸鉀、磷酸銨、磷酸鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的磷酸鹽，當(dāng)用量重量為0份時，尿素與腐植酸原料煤的重量比>2 1 ；當(dāng)用量重量大于0份小于等于100份時，尿素與腐植酸原料煤的重量比彡2 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的絡(luò)合劑為檸檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的鋅鹽為各種水溶性鋅鹽。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的鋅鹽為硫酸鋅、氯化鋅、硝酸鋅。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的亞鐵鹽為各種水溶性亞鐵鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的亞鐵鹽為硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、氯化亞鐵。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的硼化合物為各種水溶性硼化合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的硼化合物為硼砂、硼酸、三氟化硼。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的鉀鹽為各種水溶性鉀鹽。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是所述的鉀鹽為氯化鉀，硫酸鉀、硝酸鉀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以腐植酸尿素絡(luò)合物為基質(zhì)的液體肥料的制備方法，該方法是用磷酸鹽做活化劑，以腐植酸原料煤和尿素為主要原料，先制得腐植酸尿素絡(luò)合物水溶液，再與其他原料反應(yīng)制得腐植酸尿素絡(luò)合物液體肥料。本發(fā)明具有以下優(yōu)點所用的腐植酸原料煤(風(fēng)化煤、褐煤、泥炭)資源豐富，廉價易得；生產(chǎn)工藝流程短，設(shè)備操作簡便，生產(chǎn)過程無污染物排放，無環(huán)境污染，生產(chǎn)成本低，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；產(chǎn)品營養(yǎng)元素全，水溶性腐植酸含量高，宜于農(nóng)作物吸收，肥效顯著，并且能改良土壤結(jié)構(gòu)，刺激作物吸收養(yǎng)分，促進農(nóng)作物生長，提高農(nóng)作物抗旱、抗逆性能，增加產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)。
文檔編號C05G3/08GK102249814SQ201110126650
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者張鴻云, 王麗霞, 王鵬瑞, 董鈺, 譚鈞, 趙世軍, 邢文軍 申請人:張鴻云, 王麗霞, 王鵬瑞, 董鈺, 譚鈞, 趙世軍, 邢文軍