CN102617219A - 一种氨基酸叶面肥的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种氨基酸叶面肥的生产方法，属于化肥生产工艺技术领域，解决了现有技术中的生物质热解炭化过程中烟雾对环境造成污染的问题，本发明方法使用生物质热解有机酸、氨基酸粉剂或水剂和微量元素配制成氨基酸叶面肥。本发明方法通过利用生物质热解有机酸溶液开发成本较低的氨基酸叶面肥，减少环境污染，降低农业成本。

Description

一种氨基酸叶面肥的生产方法

技术领域

本发明属于化肥生产工艺技术领域，特别涉及一种叶面肥的生产方法。

背景技术

近年来，氨基酸型叶面肥料得到广泛应用，肥效较为肯定，不仅能增产，还能改善农产品质量。我国市场销售的含氨基酸叶面肥，主要为采用豆粕、棉粕或其它含氮农副产品，经盐酸或硫酸水解所得到的水溶性复合氨基酸，该氨基酸主要是纯植物蛋白，采用化学方法获得的氨基酸，一般有较好的营养作用，但是生物活性较差。

而采用生物发酵法生产的氨基酸，主要是酶解和生物降解蛋白质，在发酵过程中，经生物代谢产生了一些新的物质，如类似核苷酸、吲哚酸、赤霉酸、水杨酸、类黄腐酸等，这些物质有较强的植物生理活性，可刺激作物生长发育、提高酶活力、增强抗病抗逆作用，对生根、促长、保花，保果等生理过程都有一定作用。

随着我国《再生能源法》的深入贯彻实施，生物质资源得到广泛开发利用，生物质通过热解、干馏等炭化工艺得到生物质能源的同时，大量产生烟雾污染环境。生物质热解有机酸溶液就是利用秸秆、果树枝之类农林产业废弃物等生物质，在热解或炭化过程中产生的烟雾，经回收冷凝制得的有机酸溶液，经提纯分离等工艺，可得到含氨基酸3%到6%的溶液。初级溶液中含有微量激发植物生理活性的物质，而这些溶液尚未得到充分开发利用，并对环境造成污染。

发明内容

为解决现有技术中的生物质热解对环境造成污染的问题，本发明提供一种氨基酸叶面肥的生产方法，该方法是使用生物质热解有机酸、氨基酸粉剂或水剂和微量元素配制成氨基酸叶面肥。

作为本发明的优选方案：

所述使用生物质热解有机酸、氨基酸粉剂和微量元素配制成氨基酸叶面肥的方法包括以下顺序步骤：

（1）取秸秆、果树枝、果壳、木屑、蔗渣或中草药渣中的任意一种或两种以上的原材料进行干馏或炭化处理，产生的烟雾经回收冷凝后，在储罐中静置并纯化60-180天，制得有机酸溶液，然后将有机酸溶液经分离提纯，得到初级溶液，所述初级溶液中含有以下重量百分比含量的物质：氨基酸3-6%，砷元素≤0.0011%，镉元素≤0.001%，铅元素≤0.008%；

（2）在上述初级溶液中加入氨基酸粉剂或水剂，并且加入微量元素原料，制得氨基酸叶面肥成品，所述微量元素原料为钼酸铵、硼肥（硼砂）、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜和硫酸亚铁，所述加入的氨基酸粉剂的剂量控制在使成品中的氨基酸的重量百分比含量达到10-30%，所述加入的微量元素原料的剂量控制在使成品中的微量元素钼、硼、锰、锌、铜和铁的重量百分比总含量达到2-20%。

作为本发明的优选方案：

所述对原材料进行干馏或炭化处理时，温度控制在300-600℃；

所述对有机酸溶液进行的分离提纯的方法是：将有机酸溶液进行蒸馏，得到蒸馏液，然后将蒸馏液经凯得菲处理介质过滤后，加入氢氧化钠溶液，调节蒸馏液的pH值至4.2。

上述方案中，采用的凯得菲多金属净水材料处理介质可以去除水中的多种重金属离子，如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝和其他许多可溶性重金属离子，它们的去除是通过置换反应和物理和化学吸附反应来完成的。凯得菲，即KDF去除重金属离子的机理如下：金属离子吸附于凯得菲多金属净水材料处理介质的表面并与凯得菲中的锌发生置换反应，生成的金属或吸附在凯得菲处理介质的表面，或进入凯得菲晶格中，从而使有毒重金属污染物结合在凯得菲上。例如，水中溶解的铅离子还原成不溶性的铅原子，并吸附于凯得菲介质的表面,汞离子与凯得菲也发生类似的反应，X射线衍射研究发现汞的去除是形成了铜－汞合金。凯得菲处理重金属离子的化学反应式如下：

Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+；

Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+；

金属离子在水中的pH升高时水解形成金属氢氧化物沉淀，也能去除金属离子。

本发明方法提供了一种利用生物质热解有机酸溶液配制符合GB一T17419一1988标准的氨基酸叶面肥的方法，通过利用生物质热解有机酸溶液开发成本较低的氨基酸叶面肥，减少环境污染，降低农业成本。

作为本发明方法的优选方案：

所述步骤（1）中得到1000重量份的初级溶液，其中氨基酸的重量百分比含量为5.7%；

所述步骤（2）中加入150重量份的氨基酸粉剂，所述氨基酸粉剂中的氨基酸的重量百分比含量为50%；

所述步骤（2）中加入以下重量份的微量元素原料：

33重量份的颗粒硼肥，其中硼元素的重量百分比含量为16%；

18.5重量份的七水硫酸锌，其中锌元素的重量百分比含量为21.4%；

2.5重量份的七钼酸铵，其中钼元素的重量百分比含量为56%；

16重量份的硫酸铜，其中铜元素的重量百分比含量为25%；

12.5重量份的硫酸锰，其中锰元素的重量百分比含量为31.8%；

22重量份的硫酸亚铁，其中铁元素的重量百分比含量为30%；

所述步骤（2）中还加入45.5重量份的水， 从而制得1300重量份的氨基酸叶面肥，其中氨基酸的重量百分比含量为10.52%、微量元素钼、硼、锰、锌、铜和铁的重量百分比总含量为2.01%。

上述方案中的氨基酸粉剂及含微量元素原料均为市场上购买的商品。

具体实施方式

本发明所指的生物质热解有机酸溶液，是利用可以生长的有机物质植物为原料，将在热解或干馏工艺过程中产生烟雾经冷凝回收的液体，经提纯分离等工艺，得到的含氨基酸3%到6%的溶液。而《国标GB一T17419一1988氨基酸叶面肥》要求的氨基酸含量发酵型为8%，化学水解型为10%，微量元素Fe，Mn，Cu，Zu，Mo和B的总量（以元素计）≥2%。

国标GB一T17419一1988氨基酸叶面肥技术要求见表一：

表一  含氨基酸叶面肥料技术要求

                                                

根据该标准的要求，结合生物质热解有机酸溶液的主要成分，本发明的方法就是以生物质热解有机酸溶液为基础原料，加入高含量的发酵或水解化学氨基酸制剂，再加入适量微量元素：钼酸铵、硼砂（硼肥）、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁，使溶液的主要成分指标达到国标GB一T17419一1988氨基酸叶面肥的技术要求。

本发明方法的具体工艺如下：

一、本发明方法使用的材料：

1、采用专利号为201120186765.0、发明名称为“一种自供热式产物全回收热解炭化釜”的热解炭化釜为生产设备，取秸秆、果树枝、果壳、木屑、蔗渣或中草药渣之类的农林产业废弃物为生物质原料加入到热解炭化釜中，加热到300-600℃时，从热解炭化釜的回收管中得到1000kg热解有机酸溶液，并将其入罐，有机酸溶液中未检测到有害物质砷、铅镉超标，氨基酸含量如表二所示：

表二  生物质热解有机酸溶液中氨基酸含量

2、氨基酸粉剂，即氨基酸原粉以天然角蛋白毛发或豆饼为主要原料，经水解、脱酸、脱盐及喷雾干燥而成。常用于饲料和农业，成本低廉，无毒副作用，纯属绿色营养。其外观为黄色粉末，具有易溶于水、吸潮性强的特点。

经检测，主要含有18种游离L－氨基酸，其中必需的氨基酸有9种，包括苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、甘氨酸、赖氨酸、组氨酸，氨基酸含量为25％，本氨基酸粉总含量不低于50％。

3、各种微量元素材料及实测含量：

加拿大进口颗粒硼肥，作为补偿作物缺硼元素，B有效成份含量大于16％；

河北产七水硫酸锌，Zn的有效成份含量为21.4％；

七钼酸铵，分子式为(NH4)6Mo7O24.4H2O，具有很高的水溶性， Mo含量为56%；

以Cu计的硫酸铜含量≥25%；

硫酸锰，分子式为MnSO4·H2O，纯度为≥ 98.0%， 其中锰的百分比含量≥ 31.8% ；

硫酸亚铁FeSO4·H2O的主含量≥91%， Fe铁含量≥30%，Pb铅≤20 ppm，As砷≤5 ppm， Cd镉≤5 ppm。

以上各微量元素材料均有较高的溶水性，且有害元素均未超标。

二、设计螯合比例：

1、生物质热解有机酸溶液1000kg，含氨基酸57kg, 《国标GB一T17419一1988氨基酸叶面肥》要求氨基酸含量达10%，以配制好的溶液为1300kg计算，氨基酸还需要增加73kg；

2、氨基酸原粉中的氨基酸总含量不低于50％，应加入73kg/0.5=146kg，修正为150kg；

3、《国标GB一T17419一1988氨基酸叶面肥》要求微量元素Fe、Mn、Cu、Zu、Mo和B的总量（以元素计）≥2%，微量元素钼、硼、锰、锌、铜、铁六种元素中的两种或两种以上元素之和，含量小于0.2%的不计；

颗粒硼肥，硼B含量16%，设计溶液中含量0.4%，需加入5.2kg/0.16=32.5kg，修正为33kg；

七水硫酸锌，锌zn含量21.4%，设计溶液中含量0.3%，设计加入3.9kg/0.214=18.22kg，修正设计应加入18.5kg；

七钼酸铵，钼Mo含量56%，设计溶液中含量0.1%，设计加入1.3kg/0.56=2.32kg，修正设计应加入2.5kg；

硫酸铜，铜Cu含量25%，设计溶液中含量0.3%，设计加入3.9kg/0.25=15.6kg，修正设计应加入16kg；

硫酸锰， 锰Mn含量31.8%， 设计溶液中含量0.3%，设计入3.9kg/0.318=12.26kg，修正设计应加入12.5kg；

硫酸亚铁 中的Fe铁含量30%，设计溶液中含量0.5%，设计入6.5kg/0.3=21.67kg，修正设计应加入22kg。

三、将以上各种材料按照设计好的加剂量加入各罐中搅拌至充分溶解；

四、将罐内搅拌均匀的溶液取样送检，经检验，本例溶液指标如下 ：

Claims (4)

1.一种氨基酸叶面肥的生产方法，其特征在于：使用生物质热解有机酸、氨基酸粉剂或水剂和微量元素配制成氨基酸叶面肥。

2.根据权利要求1所述的一种氨基酸叶面肥的生产方法，其特征在于：所述使用生物质热解有机酸、氨基酸粉剂或水剂和微量元素配制成氨基酸叶面肥的方法包括以下顺序步骤：

（1）取秸秆、果树枝、果壳、木屑、蔗渣或中草药渣中的任意一种或几种原材料进行干馏或炭化处理，产生的烟雾经回收冷凝后，在储罐中静置60-180天，制得有机酸溶液，然后将有机酸溶液经分离提纯，得到初级溶液，所述初级溶液中含有以下重量比含量的物质：氨基酸3-6%，砷元素≤0.0011%，镉元素≤0.001%，铅元素≤0.008%；

（2）在上述初级溶液中加入氨基酸粉剂或水剂，并且加入微量元素原料，制得氨基酸叶面肥成品，所述微量元素原料为钼酸铵、硼肥、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜和硫酸亚铁，所述加入的氨基酸粉剂或水剂的剂量控制在使成品中的氨基酸的重量百分比含量达到10-30%，所述加入的微量元素原料的剂量控制在使成品中的微量元素钼、硼、锰、锌、铜和铁的重量百分比总含量达到2-20%。

3.根据权利要求2所述的一种氨基酸叶面肥的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）对原材料进行干馏或炭化处理时，温度控制在300-600℃；

所述对有机酸溶液进行的分离提纯的方法是：将有机酸溶液进行蒸馏，得到蒸馏液，然后将蒸馏液经凯得菲处理介质过滤后，加入氢氧化钠溶液，调节蒸馏液的pH值至4.2。

4.根据权利要求2所述的一种氨基酸叶面肥的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）中得到1000重量份的初级溶液，其中氨基酸的重量百分比含量为5.7%；

所述步骤（2）中加入150重量份的氨基酸粉剂，所述氨基酸粉剂中的氨基酸的重量百分比含量为50%；

所述步骤（2）中加入以下重量份的微量元素原料：

33重量份的颗粒硼肥，其中硼元素的重量百分比含量为16%；

18.5重量份的七水硫酸锌，其中锌元素的重量百分比含量为21.4%； 

2.5重量份的七钼酸铵，其中钼元素的重量百分比含量为56%；

16重量份的硫酸铜，其中铜元素的重量百分比含量为25%；

12.5重量份的硫酸锰，其中锰元素的重量百分比含量为31.8%；

22重量份的硫酸亚铁，其中铁元素的重量百分比含量为30%；

所述步骤（2）中还加入45.5重量份的水， 从而制得1300重量份的氨基酸叶面肥，其中氨基酸的重量百分比含量为10.52%、微量元素钼、硼、锰、锌、铜和铁的重量百分比总含量为2.01%。