CN102372527B - 一种硅钙锌硫镁肥料 - Google Patents

Abstract

本发明是一种硅钙锌硫镁肥料，是一种中量元素和微量元素相结合的一种新型农用肥料，以工业的锰渣、铁矿粉、硼泥、炉灰、沸石粉、稀土原矿为原材料，用硫酸酸化，形成的产物A；将磷矿粉经过硫酸酸化，形成的产物B；将腐殖酸、硫酸铵、水三者混拌均匀后封闭进行氨化螯合反应，形成的产物C；取上述产物A、B、C再加入硫酸镁，就形成了比较全面的中微量元素复合型肥料。该肥料可有效地将大量、中量及微量元素结合在一起，有效的提高了肥料利用率，节约了能源。

Description

一种硅钙锌硫镁肥料

技术领域

本发明涉及硅钙锌硫镁元素肥料，具体的说是一种中量元素和微量元素相结合的新型螯合农用肥料及其生产工艺。

背景技术

中量元素肥料主要是指钙、镁、硫肥，这些元素在土壤中贮存较多，一般情况下可满足作物的需求，但随着氮磷钾高浓度而不含中量元素化肥的大量施用，以及有机肥施用量的减少，在一些土壤上表现出作物缺乏中量元素的现象，因此要有针对性地施用和补充中量元素的肥料。

微肥是指含有微量元素的肥料。所谓微量元素，是相对于N、P、K等大量元素而言，作物对其需要量很少，但在作物体内参与大多数生理活动，具有很强的专一性，是作物正常生长发育所不可缺少的和不可相互代替的肥料。目前应用最多的微量元素有锌、钼、硼、锰、铁、铜。土壤中的微量元素有四种存在形态：①土壤中矿物态的微量元素，含于土壤原生矿物和次生矿物的晶格中，作物不能吸收，只有经过很长时间的风化过程，才可能转化为可吸收的状态。②土壤有机物质中所含的微量元素，在有机质的矿质化作用中可以分解释放出来，分解之前作物也不能吸收。③以离子状态吸附在土壤胶体表面的交换性微量元素，能与土壤溶液中的离子进行交换，作物可以吸收利用。④水溶性的微量元素，存在于土壤溶液中，最易被作物吸收利用。

土壤中缺乏某些微量元素，通常并不是因为土壤中这些微量元素的总量不足，而是因为它们的有效性低。不同形态微量元素的有效性相差很大，但它们之间也是可以相互转化的。影响这种转化的主要因素是土壤的酸碱度，其次是土壤的通气性和有机质含量等。当pH值较高时，水溶性和交换性的硼、锰、锌、铁都会不同程度地转化，固定成难溶的各种次生矿物，降低有效性。

所以，本技术就是针对以上问题而进行研究的，既解决了当前中量和微量元素互相结合的问题，同时也解决了土壤中的中微量元素的含量低及其有效性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅钙锌硫镁肥料，其是一种中量和微量元素互相结合的办法和提高土壤中的中量和微量元素有效性，可以提高作物的吸收和利用率，能够保证作物整个生长发育过程中需要的中量和微量元素。本发明所生产的肥料还能促进新生土壤的形成。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种硅钙锌硫镁肥料，主要由以下成份组成：锰渣、铁矿粉、硼泥、炉灰、沸石粉、稀土原矿等为主要的原材料，经过无机酸酸化及水解，水解后形成产物约为原材料的80-85％；再利用磷矿粉酸化及腐殖酸高温螯合氨化中和后，使其中的元素活化后，能够被农作物直接吸收利用，在此基础上，又添加了镁元素，形成了比较全面的中微量元素复合型肥料。

所述硅钙锌硫镁肥料按如下过程加工而成：

1)按重量比，以工业的锰渣55-65％、铁矿粉3-8％、硼泥3-8％、炉灰18-22％、沸石粉3-8％、稀土原矿3-8％为原材料，用重量浓度90-98％的硫酸酸化，硫酸与原料重量比为1∶2-4，反应温度80-120℃，反应时间以没有蒸汽为准，通常为3-8小时，此形成的产物为A；

步骤1)最佳实施过程为：按重量比，以工业的锰渣60％、铁矿粉5％、硼泥5％、炉灰20％、沸石粉5％、稀土原矿5％为原材料，用重量浓度90-98％硫酸酸化，硫酸与原料重量比为1∶2，反应温度110-120℃，反应时间为6-8小时，此形成的产物为A；

2)将磷矿粉经过重量浓度90-98％硫酸酸化，硫酸与磷矿粉用量比为1∶5-8，反应温度80-120℃，反应时间为3-8小时，此形成的产物为B；

步骤2)最佳实施过程为：将磷矿粉经过重量浓度90-98％硫酸酸化，硫酸与磷矿粉用量比为1∶5，反应温度110-120℃，反应时间为6-8小时，此形成的产物为B；

3)将煤炭腐殖酸(有机质大于45％)、硫酸铵、水三者按重量比为4-6∶0.8-1.2∶0.4-0.6混拌均匀后封闭进行氨化螯合反应，常温反应5-10天，氨化完成后，此形成的产物为C；其中，硫酸铵中氮的含量为19～21％；

步骤3)最佳实施过程为：将腐殖酸、硫酸铵、水三者按重量比为5∶1∶0.5混拌均匀后封闭进行氨化螯合反应，常温反应5-10天，氨化完成后，此形成的产物为C；其中，硫酸铵中氮的含量为19～21％；

4)按重量计，取上述产物A 80-85％、产物B 4-5％、产物C 5-10％、再加入4-5％的硫酸镁，就形成了比较全面的中微量元素复合型肥料；

步骤4)最佳实施过程为：按重量计，取上述产物A 80％、产物B 5％、产物C 10％、再加入5％的硫酸镁，就形成了比较全面的中微量元素复合型肥料。

所获得的硅钙锌硫镁肥料为比较全面的中微量元素复合型肥料，其中：PH值1-3、腐殖酸5-10％、有效硅(即SiO₂含量)20-30％、氧化钙15-25％、氧化镁1-3％、铁元素0.3-0.5％、硫酸锌3-5％、硫酸猛0.5-1.0％、硫酸铜0.03-0.08％、钼元素0.03-0.08％、硼酸0.5-2.0％、硫元素3-5％，五氧化二磷3-5％。此肥料中的元素，能够被农作物直接吸收利用。

以上实施过程所加入的硼泥、腐殖酸、沸石粉必须是按照行业标准进行生产的；氨化后的腐殖酸生成的产物为：K₂(OH)、K₂CO₃、KHCO₃、NH₄HCO₃、(NH₄)₂CO₃等；酸化所使用的硫酸浓度必须达到90％以上，而且是首次使用的纯度酸。需要氨化的腐殖酸有机质含量必须在45％以上，细度要求100目以上。

本发明生产的硅钙锌硫镁肥料可以利用机械制作成粒状，按照一定的比例加入到单元素和多元素的大量肥料中。加入到复合肥料中制成高端多元素复合肥料；加入到单元素的肥料中，能提高单元素的利用率和有效性。

本发明具有如下优点：

1.将中量元素和微量元素相结合。本发明生产的硅钙锌硫镁肥料，适用于各种农作物，提高肥料利用率15％以上，增产10％。可作为底肥一次性施入，省工省时省力省钱。

2.生产工艺极其简单。本发明所提到的粒状肥料，生产工艺极易于现代的复合肥生产工艺相结合，在原有的复合肥生产设备基础上进行生产造粒。工艺方法简单，有利于在肥料工业生产中推广使用。

3.能提高土壤中元素的有效性。本发明生产硅钙锌硫镁肥料可以改变土壤中的不溶性元素，使其变为离子形态，以供给作物吸收利用，还可以提高化肥的利用率。

4、调节土壤的酸碱度。本发明生产硅钙锌硫镁肥料呈现酸性，能够调节土壤中的PH值，试验证明，作物在弱酸性条件下，呈现更强的长势。

5、促进新生土壤的形成。本发明生产硅钙锌硫镁肥料呈现酸性，能够促进矿物岩石的风化形成土壤母质，最后形成新生的土壤。

具体实施方式

实施例1

一种硅钙锌硫镁肥料，

1)按重量比，以工业的锰渣60％、铁矿粉5％、硼泥5％、炉灰20％、沸石粉5％、稀土原矿5％等为主要的原材料，经过重量浓度98％的硫酸酸化水解，水解后形成产物约为原料量的85％，硫酸与原料重量比为1∶2，反应温度120℃，反应时间为7小时，此形成的产物为A；

2)将磷矿粉经过重量浓度98％硫酸酸化，硫酸与磷矿粉用量比为1∶5，反应温度120℃，反应时间为7小时，此形成的产物为B；

3)将煤炭腐殖酸、硫酸铵、水三者按重量比为5∶1∶0.5混拌均匀后封闭进行氨化螯合反应，常温反应8天，氨化完成后，此形成的产物为C；

4)以上过程可使原料中的元素活化后，能够被农作物直接吸收利用，在此基础上，按重量计，取上述产物A 85％、产物B 5％、产物C 5％、再加入5％的硫酸镁，就形成了比较全面的中微量元素复合型肥料。

取上述硅钙锌硫镁肥5公斤，与尿素20公斤、磷酸二铵10公斤、氯化钾10公斤混合，混均并基施到1亩玉米田中，对照基施尿素20公斤、磷酸二铵10公斤、氯化钾10公斤。本发明产品的玉米产量为748.44公斤，比对照增产20.6％。

实施例2

一种硅钙锌硫镁肥料，

1)按重量比，以工业的锰渣55％、铁矿粉8％、硼泥8％、炉灰22％、沸石粉3％、稀土原矿4％为原材料，用重量浓度90％的硫酸酸化，硫酸与原料重量比为1∶3，反应温度85℃，反应时间8小时，水解后形成产物约为原料量的85％，此形成的产物为A；

2)将磷矿粉经过重量浓度90％硫酸酸化，硫酸与磷矿粉用量比为1∶6，反应温度85℃，反应时间为8小时，此形成的产物为B；

3)将煤炭腐殖酸、硫酸铵、水三者按重量比为6∶1.2∶0.6混拌均匀后封闭进行氨化螯合反应，常温反应10天，氨化完成后，此形成的产物为C；

4)以上过程可使原料中的元素活化后，能够被农作物直接吸收利用，在此基础上，按重量计，取上述产物A80％、产物B 5％、产物C10％、再加入5％的硫酸镁，按照以上比例进行生产，就形成了比较全面的中微量元素复合型肥料，再经过复合肥生产线进行造粒，形成粒状。

取上述硅钙锌硫镁肥5公斤加入到复合肥(15-15-15，即氮、五氧化二磷和氧化钾的质量含量各为15％)40公斤中，混均并基施到1亩玉米田中，对照基施复合肥(底肥时施加)40公斤。本发明产品的玉米产量为736.03公斤，比对照增产18.6％。

实施例3

一种硅钙锌硫镁肥料，

1)按重量比，以工业的锰渣65％、铁矿粉4％、硼泥4％、炉灰18％、沸石粉4％、稀土原矿5％为原材料，用重量浓度95％的硫酸酸化，硫酸与原料重量比为1∶4，反应温度110℃，反应时间为4小时，水解后形成产物约为原料量的85％，此形成的产物为A；

2)将磷矿粉经过重量浓度95％硫酸酸化，硫酸与磷矿粉用量比为1∶8，反应温度110℃，反应时间为5小时，此形成的产物为B；

3)将煤炭腐殖酸、硫酸铵、水三者按重量比为4∶0.8∶0.4混拌均匀后封闭进行氨化螯合反应，常温反应6天，氨化完成后，此形成的产物为C；

4)以上过程可使原料中的元素活化后，能够被农作物直接吸收利用，在此基础上，按重量计，取上述产物A83％、产物B 4％、产物C 9％、再加入4％的硫酸镁，按照以上比例进行生产，就形成了比较全面的中微量元素复合型肥料，再经过复合肥生产线进行造粒，形成粒状。

取上述硅钙锌硫镁肥10公斤加入到复合肥(15-15-15，即氮、五氧化二磷和氧化钾的质量含量各为15％)40公斤中，混均并基施到1亩玉米田中，对照基施复合肥(底肥时施加)40公斤。本发明产品的玉米产量为771.4公斤，比对照增产24.3％。

本发明硅钙锌硫镁肥料是一种中量元素和微量元素相结合的农用肥料，该肥料可有效地将大量、中量及微量元素结合在一起，有效的提高了肥料利用率，节约了能源。该种肥料要经过原料组合及螯合、半成品的处理及筛分、补充添加剂等项工序，是在硼、锰、锌、铜、铁、钼等元素多元微肥的基础上，加入了廉价的硫、镁元素；所获得复合型肥料其中：PH值1-3、腐殖酸5-10％、有效硅20-30％、氧化钙15-25％、氧化镁1-3％、铁元素0.3-0.5％、硫酸锌3-5％、硫酸猛0.5-1.0％、硫酸铜0.03-0.08％、钼元素0.03-0.08％、硼酸0.5-2.0％、硫元素3-5％，五氧化二磷3-5％。利用本方法生产的肥料产品离子活性较强，具有调酸碱能力、缓释、长效的特点，成本低廉，施用后可以有效改善改良土壤理化性状，提高种子出苗率，增强秧苗的抗旱、抗寒、病虫害的能力，可以显著提高农产品中微量元素的含量，满足人们对农产品品质的需求。

Claims (3)

1.一种硅钙锌硫镁肥料，其特征在于：按如下过程加工而成，

1)按重量比，以工业的锰渣55-65％、铁矿粉3-8％、硼泥3-8％、炉灰18-22％、沸石粉3-8％、稀土原矿3-8％为原料，用重量浓度90-98％的硫酸酸化，硫酸与原料重量比为1∶2-4，反应温度80-120℃，反应时间为3-8小时，此形成的产物为A；

2)将磷矿粉经过重量浓度90％--98％硫酸酸化，硫酸与磷矿粉用量比为1∶5-8，反应温度80-120℃，反应时间为3-8小时，此形成的产物为B；

3)将煤炭腐殖酸、硫酸铵、水三者按重量比为4-6∶0.8-1.2∶0.4-0.6混拌均匀后封闭进行氨化螯合反应，常温反应5-10天，氨化完成后，此形成的产物为C；其中，硫酸铵中的氮的含量为19～21％；煤炭腐殖酸的有机质含量必须在45％以上，细度要求100目以上；

4)按重量计，取上述产物A80-85％、产物B4-5％、产物C5-10％、再加入4-5％的硫酸镁，就形成了硅钙锌硫镁肥料。

2.按照权利要求1所述硅钙锌硫镁肥料，其特征在于：按如下过程加工而成，

1)按重量比，以工业的锰渣60％、铁矿粉5％、硼泥5％、炉灰20％、沸石粉5％、稀土原矿5％为原料，用重量浓度90-98％的硫酸酸化，硫酸与原料重量比为1∶2，反应温度110-120℃，反应时间为6-8小时，此形成的产物为A；

2)将磷矿粉经过重量浓度90％-98％硫酸酸化，硫酸与磷矿粉用量比为1∶5，反应温度110-120℃，反应时间为6-8小时，此形成的产物为B；

3)将煤炭腐殖酸、硫酸铵、水三者按重量比为5∶1∶0.5混拌均匀后封闭进行氨化螯合反应，常温反应5-10天，氨化完成后，此形成的产物为C；其中，硫酸铵中的氮的含量为19～21％；煤炭腐殖酸的有机质含量必须在45％以上，细度要求100目以上；

4)按重量计，取上述产物A85％、产物B5％、产物C5％、再加入5％的硫酸镁，就形成了硅钙锌硫镁肥料。

3.按照权利要求1或2所述硅钙锌硫镁肥料，其特征在于：

步骤3)中所述的硫酸铵为粉末状，粒度为100目以上。