CN101298398A - 氨基酸钙复合肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氨基酸钙复合肥及其制备方法，将原料沸石粉碎后与尿素、磷酸一铵和农用硫酸钾混合，然后送入熔融物贮槽中，熔融后加入自制的复合氨基酸络合物混合物，充分搅拌均匀，用旋转式喷头造粒机造粒，造粒后的球形物料在造粒塔内落下，被塔内空气干燥冷却，经筛分、计量和包装即成成品。本发明工艺简单，生产成本低，制备的氨基酸钙复合肥具有以下优点：刺激促进植物生长、提高作物产量；提升作物品质、提高蛋白质、维生素、糖分含量；具有农药药效，减少农药用量，降低农药残留量；改善土壤环境、培肥地力；改良土壤、活化土壤；调节植物生命活动，增强作物的抗旱、抗寒、抗倒伏等抗逆能力；施肥成本低，产出投入比高，经济效益好。

Description

氨基酸钙复合肥及其制备方法

技术领域

本发明属于复混肥料技术领域，具体涉及一种氨基酸钙复合肥及其制备方法。

背景技术

目前我们国内生产的复混肥料大多只含有植物生长必需的大量营养元素氮、磷、钾，不含水溶性、易被植物吸收利用的次量元素钙，也不含微量元素铁、锌、铜、锰、硼、钼、钴，更不含农用稀土元素铈和镧。少数复混肥料中虽然含有次量元素钙、微量元素(铁、锌、铜、锰、硼、钼、钴)、农用稀土元素(铈、镧)，但大多是以无机盐的形态存在，很少以络合物的形态存在，而且元素钙、微量元素、稀土元素三者一般单独存在，极少三者同时存在于复混肥中。由于元素之间的拮抗作用以及碱性土壤的碱性严重影响了植物对它们的吸收利用。

在复混肥生产过程中若配入稀土化合物(如氯化稀土或硝酸稀土)制成复混肥产品，由于稀土元素会与肥料中的磷酸根和碳酸根发生化学反应，使稀土转化成难溶性的磷酸稀土或硝酸稀土，使作物难以吸收。所以必须将原料氯化稀土或硝酸稀土进行转型处理。转型的原理是将稀土变成螯合物，使之不与复混肥料中的磷酸根或碳酸根生成不溶于水的无机盐。

近十年来，国内进行了钙元素、微量元素、稀土元素螯合技术的研究，寻找较好的螯合剂把它们螯合起来，消除元素间的拮抗作用和土壤PH值的影响，最大限度地提高植物对它们的吸收利用率。EDTA、柠檬酸螯合剂，虽然螯合能力强，但价格高；腐殖酸螯合剂虽然价格低，但浓度低、分子量大，螯合能力差；氨基酸螯合剂虽然螯合能力和价格均较好，但按传统工艺生产氨基酸及其螯合物费时费工。

国内外关于微量元素、稀土元素对作物生长作用的试验研究工作，有两者分别单独使用后的效果试验，但数量不多，缺乏两者同时使用后的效果试验。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用高压流体纳米磨生产复合氨基酸钙、复合氨基酸微量元素和复合氨基酸稀土元素络合物混合物，并将上述络合物混合物与无机氮、磷、钾肥料及土壤改良剂科学配伍，生产具有多种功效的氨基酸钙复合肥。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种氨基酸钙复合肥，其特征在于该复合肥的原料组成及质量百分数为：

尿素                    25％-30％

磷酸一铵                25％-33％

农用硫酸钾              25％-33％

沸石                    3％-5％

复合氨基酸络合物混合物  5％-10％；

其中，所述复合氨基酸络合物混合物的原料组成及质量百分数为：

豆饼            50％-60％

角质蛋白        10％-20％

生石灰          3％-4％

微量元素氧化物  0.4％-0.8％

氟碳铈镧矿粉    0.10％-0.60％

30％浓盐酸      14.6％-36.5％；

其中，所述豆饼含水率为1％-3％，所述生石灰中氧化钙含量≥85％，所述微量元素氧化物中各元素的质量百分比为：铁∶锌∶铜∶锰∶硼∶钼∶钴＝10∶5∶5∶5∶2∶5∶2，所述氟碳铈镧矿粉粒度≤200目。

本发明的另一目的是提供一种氨基酸钙复合肥的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)复合氨基酸络合物混合物的制备：将豆饼粉碎后与角质蛋白和30％浓盐酸混合均匀，投入水解槽中水解，水解温度100-110℃，水解时间8-10小时，水解液经过滤后放入高压流体纳米磨中；再将生石灰、微量元素氧化物和氟碳铈镧矿粉混合，搅拌均匀后放入高压流体纳米磨中，加高压达200MPa，进行中和反应及络合反应，在高压流体纳米磨中反复研磨，直至液体变清为止，减压干燥，即得复合氨基酸络合物混合物；

(2)氨基酸钙复合肥的制备：将原料沸石粉碎后与尿素、磷酸一铵和农用硫酸钾混合，然后送入熔融物贮槽中，熔融后加入复合氨基酸络合物混合物，充分搅拌均匀，用旋转式喷头造粒机造粒，造粒后的球形物料在造粒塔内自上而下落下，被塔内空气干燥冷却，经筛分、计量和包装即成成品。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、刺激促进植物生长，提高作物产量：本复合肥中含有的复合氨基酸钙是许多酶的活化剂。如a-淀粉酶、磷脂酶、精氨脂激酶、腺三磷激酶以及腺嘌呤激酶等都以钙为活化剂，植物体内酶的活化无疑会促进植物的生长。大量试验结果表明：游离氨基酸可被作物直接吸收利用，不同氨基酸对不同的植物有独特的生理作用，复合氨基酸的作用大于单一氨基酸，这种作用是单独的微量元素、稀土元素或无机肥料所无法替代的，农用稀土元素在一定条件下可促进作物生根、发芽，增加作物的叶绿素含量和提高光合速率，从而促进作物生长；单一微量元素络合物或单一稀土元素络合物都有明显的增产效果，两者混合使用效果更好。

使用本氨基酸钙复合肥产品与使用等量的无机氮、磷、钾复合肥相比，增产效果明显。试验结果如下：小麦增产18.1％、玉米增产20.3％、水稻增产19.6％，苹果、梨、桃增产25.6％，柑桔增产24.3％，棉花增产21.5％。

2、提升作物品质，提高蛋白质、维生素、糖分含量：本发明氨基酸钙复合肥中含有的蛋白质和氨基酸在分解过程中，除生成作物生长需要的营养元素外，还产生光合作用必须的二氧化碳，加之产品中含有的氨基酸钙能提高光合作用中许多酶的活性，使作物能更有效地进行碳素同化和糖分的合成及转化，从而提高了籽粒或果实中糖分含量。在无需光合作用的条件下，氨基酸直接参与作物体内蛋白质的合成，使作物籽粒中蛋白质含量显著增加。

大量试验结果表明：使用本发明氨基酸钙复合肥，在农用稀土元素的作用下，克系和龙系小麦籽粒中8种氨基酸含量提高3％-15％，马铃薯块茎淀粉量提高0.40％-0.48％，红富士苹果酸含量降低0.03％-0.10％，总糖量增加0.9％-2.6％，Vc含量增加0.01％-0.015％，大豆中蛋白质含量增加5％-8％。

3、具有农药药效，减少其它农药用量，降低农药残留量：本发明氨基酸钙复合肥中含有的复合氨基酸微量元素络合物和复合氨基酸稀土元素络合物对一些作物的病害有很好的防治作用。氨基酸类物质本身就可作为杀虫剂、除草剂、杀菌剂使用。这类农药对人畜无毒性，被土壤微生物分解后不残留。氨基酸铜、氨基酸锌、氨基酸铁对瓜类枯娄病(炭疽病)的防治效果高达85％以上，对水果腐烂病的防治效果高达95％以上。氨基酸稀土元素络合物对棉花的立枯病的防治效果高达84％以上，对棉花炭疽病的防治效果高达68％以上，均高于多菌灵。

4、改善土壤环境，培肥地力：本发明氨基酸复合肥中含有氨基酸为土壤微生物的生存提供了丰富的碳源，从而改善了土壤中微生物的生存条件，通过微生物的作用，加快有机肥的降解，降解过程中不断释放气体和吸附水，这些气体和水分又为微生物在土壤中复苏并迅速进入对数期提供了条件。土壤中有益微生物菌群(如固氮菌、解磷解钾菌)大量增加，通过它们的作用可增加土壤中的氮含量，加速转化土壤中潜在养分磷和钾。

5、改良土壤，活化土壤：使用本发明氨基酸钙复合肥后，土壤胶体上Ca²⁺和有效微生物区系(氨化菌、自生固氮菌、纤维分解菌等)增加，能提高土壤中速效养分供应量(如氮、磷与微量元素)，有利于土壤水稻性团粒结构的形成。本复合肥中添加的沸石，就是较好的土壤改良剂。本复合肥中含有的氨基酸可使土壤中的难溶性养分逐渐转化成可溶性养分，如磷和钾。

6、调节植物生命活动，增加作物的抗旱、抗寒、抗倒伏等抗逆能力：使用本发明氨基酸钙复合肥，因为产品中氮、磷、钾含量高、供应充足。磷能提高细胞中原生质胶体的水合程度和细胞结构的充水性，从而提高了原生质胶体保持水的能力，使水分不易失去。同时磷能促进根系发育，使根伸入到较深的湿润土层中去吸收水分。钾能在作物细胞液中积累较多，使细胞液的渗透压增加，并使水份从低浓度的土壤溶液向高浓度的根系移动，使作物能有效的利用土壤水分并保持在体内。钾还能使原生质胶体充分膨胀，提高胶体对水的束缚能力，减少水分蒸腾。磷、钾共同作用的结果就提高了作物的抗旱能力。钾能促进茎杆维管束的发育，增加作物的抗倒伏能力。磷能促进碳水化合物的合成，提高植物体内可溶性糖含量，使细胞中原生质的冰点下降，从而使植物体能在低温下保持原生质处于正常状态，增加其抗寒性。

7、施肥成本低，产出投入比高，经济效益好：因本发明氨基酸钙复合肥的产品具有以上显著效果，故其施肥成本低，产出投入比高、经济效益好。

具体实施方式

实施例1

按下列质量百分数称取各组分：

豆饼(含水率1％-3％)             60％

角质蛋白(毛发、猪毛、羽毛梗)    15％

生石灰(CaO含量≥85％)           3％

微量元素氧化物(各元素质量百分比为：铁∶锌∶铜∶锰∶硼∶钼∶钴＝10∶5∶5∶5∶2∶5∶2)            0.40％

氟碳铈镧矿粉(≤200目)            0.10％

30％浓盐酸                       21.5％。

本实施例的制备工艺为：将豆饼粉碎后与角质蛋白和浓度为30％的浓盐酸按上述比例混合均匀，投入水解槽中水解，水解温度100-110℃，水解时间8-10小时，水解液经过滤后放入高压流体纳米磨中；将生石灰、微量元素氧化物和氟碳铈镧矿粉(≤200目)按上述比例混合，搅拌均匀放入高压流体纳米磨中，加高压达200MPa，进行中和反应及络合反应，在高压流体纳米磨中反复研磨，直至液体变清为止，减压干燥，即得复合氨基酸络合物混合物。

实施例2

按下列质量百分数称取各组分：

豆饼(含水率1％-3％)            50％

角质蛋白(毛发、猪毛、羽毛梗)   10％

生石灰(CaO含量≥85％)    3％

微量元素氧化物(各元素质量百分比为：铁∶锌∶铜∶锰∶硼∶钼∶钴＝10∶5∶5∶5∶2∶5∶2)    0.6％

氟碳铈镧矿粉(≤200目)    0.3％

30％浓盐酸               36.1％。

本实施例的制备工艺同实施例1。

实施例3

按下列质量百分数称取各组分：

豆饼(含水率1％-3％)            55％

角质蛋白(毛发、猪毛、羽毛梗)   20％

生石灰(CaO含量85％)            3.5％

微量元素氧化物(各元素质量百分比为：铁∶锌∶铜∶锰∶硼∶钼∶钴＝10∶5∶5∶5∶2∶5∶2)          0.8％

氟碳铈镧矿粉(200≤目)          0.5％

30％浓盐酸                     20.2％。

本实施例的制备工艺同实施例1。

实施例4

按下列质量百分数称取各组分：

豆饼(含水率1％-3％)             60％

角质蛋白(毛发、猪毛、羽毛梗)    20％

生石灰(CaO含量85％)             4％

微量元素氧化物(各元素质量百分比为：铁∶锌∶铜∶锰∶硼∶钼∶钴＝10∶5∶5∶5∶2∶5∶2)           0.8％

氟碳铈镧矿粉(200≤目)           0.6％

30％浓盐酸                      14.6％。

本实施例的制备工艺同实施例1。

实施例5

按下列质量百分数称取各原料：

尿素(合格品)                30％

磷酸一铵(合格品)            25％

农用硫酸钾(一等品)        30％

沸石(40目)                5％

复合氨基酸络合物混合物    10％。

上述复合氨基酸络合物混合物为实施例1、实施例2、实施例3或实施例4制备的复合氨基酸络合物混合物。

本实施例的制备工艺为：将原料沸石粉碎后与尿素、磷酸一铵和农用硫酸钾按比例混合，然后送入熔融物贮槽中，熔融后，按比例加入复合氨基酸络合物混合物(若有结块应粉碎至粒度小于40目)，充分搅拌均匀，用旋转式喷头造粒机造粒，造粒后的球形物料在造粒塔内自上而下落下，被塔内空气干燥冷却，经筛分、计量和包装即成产品。

实施例6

按下列质量百分数称取各原料：

尿素(合格品)                28％

磷酸一铵(合格品)            30％

农用硫酸钾(一等品)          30％

沸石(≤40目)                3％

复合氨基酸络合物的混合物    9％。

上述复合氨基酸络合物混合物为实施例1、实施例2、实施例3或实施例4制备的复合氨基酸络合物混合物。

本实施例的制备工艺同实施例5。

实施例7

按下列质量百分数称取各原料

尿素(合格品)            25％

磷酸一铵(合格品)        33％

农用硫酸钾(一等品)      33％

沸石(≤40目)            4％

复合氨基酸络合物混合物  5％。

上述复合氨基酸络合物混合物为实施例1、实施例2、实施例3或实施例4制备的复合氨基酸络合物混合物。

本实施例的制备工艺同实施例5。

实施例8

按下列质量百分数称取各原料

尿素(合格品)            30％

磷酸一铵(合格品)        30％

农用硫酸钾(一等品)      25％

沸石(≤40目)            5％

复合氨基酸络合物混合物  10％。

上述复合氨基酸络合物混合物为实施例1、实施例2、实施例3或实施例4制备的复合氨基酸络合物混合物。

本实施例的制备工艺同实施例5。

Claims (2)

1、一种氨基酸钙复合肥，其特征在于该复合肥的原料组成及质量百分数为：

尿素                     25％-30％

磷酸一铵                 25％-33％

农用硫酸钾               25％-33％

沸石                     3％-5％

复合氨基酸络合物混合物   5％-10％；

其中，所述复合氨基酸络合物混合物的原料组成及质量百分数为：

豆饼                     50％-60％

角质蛋白                 10％-20％

生石灰                   3％-4％

微量元素氧化物           0.4％-0.8％

氟碳铈镧矿粉             0.10％-0.60％

30％浓盐酸               14.6％-36.5％；

其中，所述豆饼含水率为1％-3％，所述生石灰中氧化钙含量≥85％，所述微量元素氧化物中各元素的质量百分比为：铁∶锌∶铜∶锰∶硼∶钼∶钴＝10∶5∶5∶5∶2∶5∶2，所述氟碳铈镧矿粉粒度≤200目。

2、制备如权利要求1所述氨基酸钙复合肥的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)复合氨基酸络合物混合物的制备：将豆饼粉碎后与角质蛋白和30％浓盐酸混合均匀，投入水解槽中水解，水解温度100-110℃，水解时间8-10小时，水解液经过滤后放入高压流体纳米磨中；再将生石灰、微量元素氧化物和氟碳铈镧矿粉混合，搅拌均匀后放入高压流体纳米磨中，加高压达200MPa，进行中和反应及络合反应，在高压流体纳米磨中反复研磨，直至液体变清为止，减压干燥，即得复合氨基酸络合物混合物；

(2)氨基酸钙复合肥的制备：将原料沸石粉碎后与尿素、磷酸一铵和农用硫酸钾混合，然后送入熔融物贮槽中，熔融后加入复合氨基酸络合物混合物，充分搅拌均匀，用旋转式喷头造粒机造粒，造粒后的球形物料在造粒塔内自上而下落下，被塔内空气干燥冷却，经筛分、计量和包装即成成品。