CN102070375A - 一种活性腐植酸缓释肥料的制作方法 - Google Patents

一种活性腐植酸缓释肥料的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活性腐植酸缓释肥料的制作方法：它是以风化煤或褐煤为原料，结合复混肥生产设备，以氢氧化钠和尿素为活化剂，在活化反应罐中利用熔融脲液和氢氧化钠对风化煤或褐煤中的腐植酸进行转化活化，形成含活性腐植酸的脲液，结合复混肥生产，将活性腐植酸脲液喷入造粒筒复混肥物料上，进行滚圆造粒，再经烘干、筛分，制得不同含量配比的黑亮圆润的腐植酸缓释肥产品。本制作方案中腐植酸尿素活化液原料配比，尿素∶腐植酸∶氯化钾∶水∶氢氧化钠为100∶100∶15-20∶5-15∶7-12，其它固体造粒原料(包括尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸铵、膨润土等)根据不同肥料养分含量配比设计。本发明将腐植酸活化与复混肥生产有机结合，二者同时进行，操作工艺简单、成本低、生产能力大，产品颗粒黑亮圆润，养分高效缓释，利用率高等特点，并能大大提高作物产量和品质，改良培肥土壤，市场前景非常广阔。

Description

一种活性腐植酸缓释肥料的制作方法
一：技术领域
本发明涉及一种腐植酸缓释肥料的制作方法，尤其是一种以风化煤或褐煤为原料、不同活性腐植酸含量及养分含量的制作活性腐植酸缓释肥料的方法。
二：背景技术
腐植酸有广泛的用途，已应用于工业、农业、医学、环境保护等各个方面。在肥料利用方面，国外早在50年代后期就有利用腐殖酸与尿素结合生产肥料的文献报道，特别是日本60年代开始将腐植酸硝化后与尿素制作硝基腐植酸尿素。另外，前苏联、印度等也有类似的研究.但未能进行工业化生产。
我国腐植酸资源十分丰富，从70年代开始进行腐植酸类肥料的开发中.曾以腐植酸为基础开发多种腐植酸类肥料.如腐植酸铵、腐植酸钠等。综合此前的腐植酸处理工艺基本采用硝酸氧化、碱溶酸析法等方法，耗费大量酸碱、产生废液废气，存在环境污染严重，处理成本高等诸多问题，不适于大规模产业化推广。目前，很多复肥企业在生产中添加风化煤腐植酸，但均采用风化煤直接混入肥料产品，腐植酸活性低，施入土壤后不能发挥腐植酸应有作用。
腐植酸作为一类可以开发利用的潜在有机资源，在土壤、肥料、作物中的众多优势，腐植酸与化学肥料的结合施用呈现出良好的发展前景，腐植酸在化肥上的应用，是未来开发环保肥料的必然趋势，它将最终成为肥料家族中的重要一员，对我国肥料产业的发展具有非常重要和深远的意义。
三：发明内容
为解决常规腐植酸活化技术污染大、成本高问题，本发明提供一种活性腐植酸缓释肥料的制作方法，并发明将腐植酸活化并与复混肥生产有机结合，腐植酸活化率高，生产成本低、操作工艺简单，适合现有复混肥企业利用现有设备进行规模生产，解决了常规生产中污染大、成本高、活性腐植酸含量低的弊端。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种活性腐植酸缓释肥料的制作方法，包括以下步骤：
a、尿素熔融：将尿素输入脲基熔融罐，加入水、氯化钾；尿素、水、氯化钾三者的质量份数比为100∶5-15∶15-20，加热、搅拌使尿素-氯化钾共熔，形成尿素-氯化钾熔融液；
b、腐植酸活化：向另一反应罐中加入风化煤或褐煤两者中的至少一种、氢氧化钠，然后加入a中的尿素-氯化钾熔融液，其中，风化煤或褐煤原料与尿素-氯化钾熔融液中尿素的质量份数比为1∶1，风化煤或褐煤原料中总腐植酸含量与氢氧化钠的质量比为1∶0.17，保温、搅拌、活化反应，形成黑色的流动性良好的活性腐植酸脲液；
c、喷浆造粒：按复混肥生产配方，将复混肥原料混匀输入造粒筒，配比，计量喷入活性腐植酸脲液，脲液粘合滚圆造粒；
d、烘干筛分：c中形成的造粒输入烘干筒，经80～110℃热风干燥风干，再经冷却筛分，定量包装形成产品。
上述的制作方法，步骤a中的加热温度不高于130℃。
上述的制作方法，所述风化煤或褐煤原料的腐植酸含量不小于45％、目数不小于80目。
上述的制作方法，所述的步骤a中的加热温度为110-130℃。
上述的制作方法，所述步骤b中保温温度为90-100℃。
上述的制作方法，所述复混肥配料(100％)配比如下：
尿素：0-50％；磷酸一铵：0-60％；氯化钾：10-45％；硫酸铵：0-40％；膨润土：0-15％。
与传统腐植酸活化方法相比，本发明开创性的利用复混肥生产企业现有设备，利用脲基熔融设备，将碱溶活化与脲基络合活化相结合，将风化煤或褐煤原料中的非水溶惰性腐植酸转化成水溶性高活性腐植酸，活化后的腐植酸，激活了腐植酸的羧基、酚羟基、醇羟基、氨基等有效基团，改善了腐植酸的理化性状，即增强了其生物活性，又使其具有了螯合肥料养分的功能，具有明显的保肥缓释效果，提高了肥料的利用率。
本发明的有益效果具体表现如下：
1、利用本方法活化腐植酸效果好，活化率可达到80～90％，相比传统方法有显著提高；
2、本方法制造的腐植酸缓释肥，活性腐植酸含量5～10％，均匀、圆润、黑亮、强度高、不易结块。
3、本方法制造的腐植酸缓释肥，适合不同的复混肥配方，总养分变化空间大，可从30～45％间设计，适合于不同作物与土壤。
4、本方法制造的腐植酸缓释肥，腐植酸大都转化为高活性腐植酸，既增强了其生物活性，又使其具有了螯合肥料养分的功能，具有明显的保肥缓释效果，提高了肥料的利用率。
5、本发明具有生产成本低，操作工艺简单，生产能力大，适合复混肥企业规模生产。
由此可见，本发明采用腐植酸活化应用方案，将腐植酸活化与传统复混肥生产有机结合，开发出一种具有高效缓释增效功能的新型缓释肥料，是未来开发环保肥料的必然趋势，具有极大的推广应用价值。
四：具体实施方式：
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细描述：
具体实施方式一
一种活性腐植酸缓释肥料(26-6-6)的制作方法，包括以下步骤：
a、风化煤原料的粉碎：将风化煤原料(总腐植酸含量50％)输入球磨机中，将原料粉碎至粒径80目；
b、尿素熔融：将粉状或小颗粒尿素输入脲基熔融罐，按表二所示：100质量份尿素量加入15质量份水，配入20质量份的粉状氯化钾，用蒸汽盘管加热至110℃，搅拌使尿素-氯化钾共熔，形成脲液；
c、腐植酸活化：将a中制备的风化煤原料加入另一反应罐中，按风化煤中其总腐植酸含量配入一定量的氢氧化钠，腐植酸与氢氧化钠两者质量份数比为100∶17，检测步骤a脲液中尿素含量，按风化煤原料与尿素量质量份数比1∶1计量输入b中的脲液，用蒸汽保温至90℃，充分搅拌活化反应20分钟左右，形成黑色的流动性良好的活性腐植酸脲液。
d、喷浆造粒：按复混肥生产配方，结合c中腐植酸脲液养分含量，将复混肥原料按表1配好，混匀输入造粒筒，按表2计量喷入活性腐植酸脲液，脲液粘合滚圆造粒。
e、烘干筛分：d中形成的造粒输入烘干筒，经120℃热风干燥烘干，再经冷却筛分，定量包装形成产品。
表1 复混肥原料质量数配比
Figure BSA00000400837600031
表2 腐-脲液质量份数配比与喷量
Figure BSA00000400837600032
  100   100   50   15   20   8.5   0.36
具体实施方式二
一种活性腐植酸缓释肥料(15-17-13)的制作方法，包括以下步骤：
a、褐煤原料的粉碎：将褐煤原料(总腐植酸含量55％)输入球磨机中，将原料粉碎至粒径100目；
b、尿素熔融：将粉状或小颗粒尿素输入脲基熔融罐，按表二所示：100质量份尿素量加入5质量份水，配入15质量份的粉状氯化钾，用蒸汽盘管加热至130℃，搅拌使尿素-氯化钾共熔，形成脲液；
c、腐植酸活化：将a中制备的褐煤原料加入另一反应罐中，按褐煤中其总腐植酸含量配入一定量的氢氧化钠，腐植酸与氢氧化钠两者质量份数比为100∶17，检测步骤a脲液中尿素含量，按褐煤原料与尿素量质量份数比1∶1计量输入b中的脲液，用蒸汽保温至100℃，充分搅拌活化反应20分钟左右，形成黑色的流动性良好的活性腐植酸脲液。
d、喷浆造粒：按复混肥生产配方，结合c中腐植酸脲液养分含量，将复混肥原料按表1配好，混匀输入造粒筒，按表2计量喷入活性腐植酸脲液，脲液粘合滚圆造粒。
e、烘干筛分：d中形成的造粒输入烘干筒，经80℃热风干燥烘干，再经冷却筛分，定量包装形成产品。
表1 复混肥原料质量数配比
表2 腐-脲液质量份数配比与喷量
Figure BSA00000400837600042
具体实施方式三
一种活性腐植酸缓释肥料(14-0-18)的制作方法，包括以下步骤：
a、风化煤与褐煤的混合煤原料的粉碎：将风化煤与褐煤的混合原料(总腐植酸含量60％)输入球磨机中，将原料粉碎至粒径150目；
b、尿素熔融：将粉状或小颗粒尿素输入脲基熔融罐，按表二所示：100质量份尿素量加入10质量份水，配入18质量份的粉状氯化钾，用蒸汽盘管加热至120℃，搅拌使尿素-氯化钾共熔，形成脲液；
c、腐植酸活化：将a中制备的煤原料加入另一反应罐中，按煤中其总腐植酸含量配入一定量的氢氧化钠，腐植酸与氢氧化钠两者质量份数比为100∶17，检测步骤a脲液中尿素含量，按煤原料与尿素量质量份数比1∶1计量输入b中的脲液，用蒸汽保温至95℃，充分搅拌活化反应20分钟左右，形成黑色的流动性良好的活性腐植酸脲液。
d、喷浆造粒：按复混肥生产配方，结合c中腐植酸脲液养分含量，将复混肥原料按表1配好，混匀输入造粒筒，按表2计量喷入活性腐植酸脲液，脲液粘合滚圆造粒。
e、烘干筛分：d中形成的造粒输入烘干筒，经100℃热风干燥烘干，再经冷却筛分，定量包装形成产品。
表1 复混肥原料质量数配比
Figure BSA00000400837600051
表2 腐-脲液质量份数配比与喷量
Figure BSA00000400837600052
具体实施方式四
一种活性腐植酸缓释肥料(18-12-10)的制作方法，包括以下步骤：
a、风化煤原料的粉碎：将风化煤原料(总腐植酸含量45％)输入球磨机中，将原料粉碎至粒径200目；
b、尿素熔融：将粉状或小颗粒尿素输入脲基熔融罐，按表二所示：100质量份尿素量加入13质量份水，配入17质量份的粉状氯化钾，用蒸汽盘管加热至125℃，搅拌使尿素-氯化钾共熔，形成脲液；
c、腐植酸活化：将a中制备的风化煤原料加入另一反应罐中，按风化煤中其总腐植酸含量配入一定量的氢氧化钠，腐植酸与氢氧化钠两者质量份数比为100∶17，检测步骤a脲液中尿素含量，按风化煤原料与尿素量质量份数比1∶1计量输入b中的脲液，用蒸汽保温至98℃，充分搅拌活化反应20分钟左右，形成黑色的流动性良好的活性腐植酸脲液。
d、喷浆造粒：按复混肥生产配方，结合c中腐植酸脲液养分含量，将复混肥原料按表1配好，混匀输入造粒筒，按表2计量喷入活性腐植酸脲液，脲液粘合滚圆造粒。
e、烘干筛分：d中形成的造粒输入烘干筒，经90℃热风干燥烘干，再经冷却筛分，定量包装形成产品。
表1 复混肥原料质量数配比
Figure BSA00000400837600061
表2 腐-脲液质量份数配比与喷量
Figure BSA00000400837600062
具体实施方式五
一种活性腐植酸缓释肥料(20-13-12)的制作方法，包括以下步骤：
a、风化煤与褐煤的混合煤原料的粉碎：将风化煤与褐煤的混合原料(总腐植酸含量58％)输入球磨机中，将原料粉碎至粒径180目；
b、尿素熔融：将粉状或小颗粒尿素输入脲基熔融罐，按表二所示：100质量份尿素量加入8质量份水，配入16质量份的粉状氯化钾，用蒸汽盘管加热至115℃，搅拌使尿素-氯化钾共熔，形成脲液；
c、腐植酸活化：将a中制备的煤原料加入另一反应罐中，按煤中其总腐植酸含量配入一定量的氢氧化钠，腐植酸与氢氧化钠两者质量份数比为100∶17，检测步骤a脲液中尿素含量，按煤原料与尿素量质量份数比1∶1计量输入b中的脲液，用蒸汽保温至93℃，充分搅拌活化反应20分钟左右，形成黑色的流动性良好的活性腐植酸脲液。
d、喷浆造粒：按复混肥生产配方，结合c中腐植酸脲液养分含量，将复混肥原料按表1配好，混匀输入造粒筒，按表2计量喷入活性腐植酸脲液，脲液粘合滚圆造粒。
e、烘干筛分：d中形成的造粒输入烘干筒，经110℃热风干燥烘干，再经冷却筛分，定量包装形成产品。
表1 复混肥原料质量数配比
Figure BSA00000400837600071
表2 腐-脲液质量份数配比与喷量
上述的实施例中质量份数比为纯反应物或者添加物的质量份数或者百分数，也可采用含有本反应物或者添加物的物质组成，只要保证纯反应物或者添加物的质量份数比或者百分比不变即可。
本发明的实施例不仅局限在以上实施方式，氢氧化钠可以用反应所需相应的氢氧化钾替代，氯化铵、硫酸钾、过磷酸钙、硝酸铵、钙镁磷肥等其它粉状化肥原料都可使用在配方中，还可添加硼、钼、锌、铁等微肥原料生产多元功能肥料。

Claims (6)

1.一种活性腐植酸缓释肥料的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、尿素熔融：将尿素输入脲基熔融罐，加入水、氯化钾；尿素、水、氯化钾三者的质量份数比为100∶5-15∶15-20，加热、搅拌使尿素-氯化钾共熔，形成尿素-氯化钾熔融液；
b、腐植酸活化：向另一反应罐中加入风化煤或褐煤两者中的至少一种、氢氧化钠，然后加入a中的尿素-氯化钾熔融液，其中，风化煤或褐煤原料与尿素-氯化钾熔融液中尿素的质量份数比为1∶1，风化煤或褐煤原料中总腐植酸含量与氢氧化钠的质量比为1∶0.17，保温、搅拌、活化反应，形成黑色的流动性良好的活性腐植酸脲液；
c、喷浆造粒：按复混肥生产配方，将复混肥原料混匀输入造粒筒，配比，计量喷入活性腐植酸脲液，脲液粘合滚圆造粒；
d、烘干筛分：c中形成的造粒输入烘干筒，经80～120℃热风干燥风干，再经冷却筛分，定量包装形成产品。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：步骤a中的加热温度不高于130℃。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述风化煤或褐煤原料的总腐植酸含量不小于45％、目数不小于80目。
4.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于：所述的步骤a中的加热温度为110-130℃。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述步骤b中保温温度为90-100℃。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述复混肥配料(100％)配比如下：
尿素：0-50；磷酸一铵：0-60；氯化钾：10-45；硫酸铵：0-40；膨润土：0-15。
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