CN1030567A - 含钾复合肥及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的含钾复合肥，是以富含作物生长所 需的钾元素和多种微量的炼铁高炉煤气灰为原料，用 植物糊浆为粘结剂，与氮肥、磷肥混合，经机械造粒制 成含二种以上主营养元素和多种微量元素的颗粒复 合肥。这种复合肥含钾在5-25％，且含有Ca、S、 Zn、MgO、Cu、Mo、Mn等元素，生产工艺简单，原料 来源易得，营养元素含量能适应不同土壤，不同作物 的需要，对农作物有良好的增产效果。

Description

本发明涉及肥料及生产方法，特别是利用工业废物生产含钾复合肥的方法。

肥料中氮、磷、钾元素是植物生长所需要的主要营养元素，现有化学肥料一般按含主营养元素氮、磷、钾的多少分为氮肥、磷肥、钾肥和复合肥。植物生长对氮、磷、钾的需要有一定的数量和比例（如水稻对氮、磷、钾的吸收比例是1∶0.5∶1.25），按这样的数量和比例供给植物养分，才能保证植物的营养充分，获得高产。不少国家就是根据植物对氮、磷、钾元素的需要比例来合理布局氮肥、磷肥、钾肥的生产比例，如粮食产量高的日本，其氮、磷、钾肥的生产比例为1∶1.06∶0.93。而在中国由于受矿产资源的限制磷矿开采困难，钾矿资源贫乏，其氮、磷、钾肥生产比例为1∶0.26∶0.05（1982年数字、参见1984年第2期《土壤肥料》杂志），这一比例与植物生长的需求和外国现有水平相比很不适应。长期以来由于大量使用氮肥，致使土壤中磷、钾元素逐渐消耗不足，土壤肥力下降，使氮肥肥效不能充分发挥。据1983年第4期《土壤肥料》杂志报道，在60年代一斤硫铵可换4-5斤稻谷，70年代只换2-2.5斤稻谷;一斤过磷酸钙60年代可换1.2斤稻谷，70年代能换1.7斤稻谷;一斤硫酸钾60年代换2斤稻谷，70年代能换5.7斤稻谷。以上数字说明土壤已逐渐表现出对磷、钾肥，特别是钾肥的所求。目前，中国要解决大量的钾肥需要问题，现有的途径只有靠进口，但从国外进口钾肥，不仅花费大量外汇，而且难以保证质量。

目前，农业上单独施用氮、磷、钾化学肥料，氮素利用率只有30-40%，如氮、磷、钾三要素或二要素配合施用，其肥效比单独施用提高10-20%，因此国外在广泛注重复合肥的生产和施用，1979年西欧各国复合肥用量，约占化肥总量的60%。从70年代中国开始发展复合肥生产，现有品种多为氮、磷复合肥，少量含钾复合肥，其钾元素来源主要是工业原料KcL，K₂CO₃，KOH，K₂SO₄等，价格昂贵，来源困难，发展受到限制。

植物生长不仅需要大量的氮、磷、钾等主要营养元素，也需要少量和微量的钙、镁、硫、铁、铜、硼、锌、锰、钼、硅、硒等营养元素。农业土壤经过几千年的轮流耕作，使土壤中微量元素逐渐降低，长期以来施用的肥料中，微量元素奇缺，土壤中的微量元素一直得不到补偿，使施用的主营养元素肥效不能发挥，造成农业减收。近年来，不少国家在重视微量元素与主营养元素配合施用，能提高植物对主营养元素的利用，增加产量10%以上。因此，生产含有微量元素的复合肥将成为化学肥料工业的发展方向。中国在这一方向也有许多研究和发展，如1986年2月10公开的中国专利85101008，介绍了“包裹肥料及其制法”，1987    3月25日公开的中国专利86105209，介绍了“一种高效叶面肥及生产方法”。上述这两种肥料均属于含有微量元素的复合肥，但加入的微量元素来源于昂贵的工业原料，如硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、硼砂、钼酸铵等。这些微量元素虽加入简单，但使肥料造价增高。为降低肥料造价，寻求廉价的微肥来源，国外在利用工业废异物（如炉渣、矿石粉渣、水泥尘）解决微肥来源方面已有报道。但上述废异物有效营养成分含量少，且需粉碎加工后才能配用。苏联专利SU962274公开了从矿泉水中获得微量元素的方法，即颗粒磷肥在造粒时，每100克粉状磷肥加入8-15克矿泉水（含CU2.6-36.7克/升、Zn81.5-106.07克/升、Mn4.7-6.78克/升）、拌匀造粒。这种方法虽较经济，但这种含丰富的微量元素的矿泉水受一定地理条件限制，不是一般地方都能具有，且只能加入磷、钾肥中，如加入氮肥中，处理不当可能导致氨的挥发损失。

本发明的目的是提供一种含钾复合肥，这种复合肥富含多种营养元素，具有原料来源易得，生产工艺简单、成本低、肥效高的特点。

本发明是这样实现的，利用含有主营养元素钾和多种微量元素的炼铁高炉煤气灰与氮肥、或与磷肥、或与氮肥和磷肥混合，配制成含有两种以上主营养元素和微量元素的复合肥。其高炉煤气灰是炼铁高炉经干法处理所得的煤气灰粉尘，或经湿法处理所得的煤气灰泥（又称瓦斯泥），呈灰白色粉末，碱性（PH9-10），不经球磨加工，粒度在0.001-0.007mm之间，它含有植物生长必需的主营养元素钾和多种微量元素，一般含K₂O＞10%。如武汉钢铁公司二号高炉的煤气灰;含K₂O26.25%、Ca7.27%、MgO3.85%、Fe₂O₃5.04%、Pb0.2%、Zn0.4%、Cu0.003%、Mo0.003%、SiO₂10.64%、MnO0.54%，S1.332%。利用炼铁高炉煤气灰为主营养元素钾和微量元素的原料生产含钾复合肥是本发明的主要特征。

上述含钾复合肥，氮肥是复合肥中主营养元素氮的原料，一般用尿素或硫酸铵、或氯化铵等，磷肥是复合肥中主营养元素磷的原料，一般用过磷酸钙或钙镁磷肥、或磷矿粉等。

含有氮、磷、钾三种主营养元素的复合肥，各主营养元素的原料所占复合肥总重量的比例为：氮肥占10-30%、磷肥占10-40%，炼铁高炉煤气灰占30-80%。

含有氮、钾两种元素的复合肥，主营养元素氮、钾的原料各占复合肥总重量的比例为：氮肥占15-40%、炼铁高炉煤气灰占60-85%。

含有磷、钾两种主营养元素的复合肥，主营养元素磷、钾的原料各占复合肥总重量的比例为：磷肥占20-50%，炼铁高炉煤气灰占50-80%。上述含钾复合肥可以是粉状肥，它是将各主营养元素的原料倒入混合，然后包装密封即为成品。

上述含钾复合肥主要是颗粒肥，它是采用植物糊浆作粘结剂，如玉米、糯米糊、淀粉糊等。其生产方法是将各主营养元素的原料经混合机充分混合，再进入造粒机中，在边滚动时边喷入粘结剂，直至制成2-8毫米的颗粒，经干燥、过筛、包装密封即为成品。或将各主营养元素的原料在混合机混合时喷入粘结剂，混合后倒入压粒机中，压成2-8毫米的颗粒，经干燥、过筛、包装密封即得成品。

本发明有如下特点：1.原料来源易得。氮肥和磷肥均是现有的商品化肥，易购。主要原料炼铁高炉煤气灰是不花钱可得的工业废异物，一座28m³的高炉每天可回收煤气灰4-5吨，现有炼铁厂正为大量的高炉灰尘的排放而发愁，它不但浸占存放场地，往往处理不当还会造成环境污染。本发明将它合理利用，不但使工业废异物变废为宝，而且为中国紧缺的钾肥找到了新来源。

2.生产工艺简单。本发明的复合肥生产只经过混合，造粒、干燥、过筛、包装等简单工序，生产所需设备少、工艺水平低，易掌握，且品种和原料配方变动容易，一般乡镇企业就有能力生产。

3.肥效高。本发明的复合肥含有两种或三种主营养元素和多种微量元素，各元素含量合理，能比较均衡地供应植物所需的养分，满足植物各生长时期的不同需要，可避免施单一营养元素所产生的营养不足，另外，多种营养元素配合使用，大部分元素能相互促进使肥效充分发挥。中国在70年代对单一的炼铁高炉瓦斯泥（煤气灰经湿法处理所得）作肥料施用进行过试验，在缺钾严重的酸性土壤上施用肥效显著，如南方的湖北大冶地区，每斤瓦斯泥可增产水稻1～2斤，在缺钾一般的碱性土壤上施用，也有一定增产效果，如北方河北省的廊坊地区、唐山地区、天津市地区试验表明，每斤瓦斯泥可分别增产玉米0.3～0.28斤，小麦0.32～0.4斤，水稻0.41～0.61斤，花生0.15～0.61斤，甘蓝1.84斤（见1982年第四期《土壤肥料》杂志）。

4.成本低。本发明的复合肥成本表现在原料成本，生产制造成本和使用成本三方面，主要原料是不需花钱购买的炼铁高炉煤气灰，比一般化肥生产原料成本低;其生产工艺简单，生产效率高，设备投资少，比一般化肥生产制造成本低;本复合肥营养元素丰富，主营养元素含量多，能满足植物不同生长期需要，施用时，比施单一营养元素的肥料可减少施肥次数和施用量，降低使用成本，减少农业投资。

5.适用范围广。本发明的复合肥生产比较容易地改变品种和元素含量，能适应不同地区土壤和不同植物的需要，可生产出小麦专用肥、水稻专用肥、棉花专用肥、花生专用肥。

6.包装、贮存、运输、施用方便，本发明的颗粒复合肥，是采用植物糊浆作粘结剂，其粘结强度高，不易松散，且植物糊浆在颗粒表面上形成一层保护膜，对包装、贮存、运输、施用不会起尘，不会造成氮素的挥发损失，便于深施。由于植物粘结剂遇水后能缓慢腐烂溶解而释放肥素，比一般能快速溶解的化肥可减少营养元素的挥发，流失固化损失，也可避免某些颗粒肥难在含水率低的土壤中溶解的缺点。

7.不会产生农业污染，本发明的复合肥中有害元素含量在许可范围内，70年代单一的炼铁高炉煤气灰施用结果证明，施用高本发明的复合肥施用量的10倍的高炉煤气灰，对土壤和果实也未产生毒害污染（见1984年第四期《土壤肥料》杂志）。本发明实施例如下：

实施例一，一种氮、磷、钾颗粒复合肥。

首先制植物粘结剂，将糯米磨成粉，加水煮成稀糊浆，加入少量淀粉，至熟透有粘感为止，冷却待用。制100公斤成品取原料配比为：

尿素：（N≥46%）    20公斤

过磷酸钙：（P₂O₅≥20%） 25公斤

炼铁高炉煤气灰：（K₂O≥10%） 55公斤

将上述各原料倒入混合机中充分混合，再倒入成球机内，在滚动的情况下，用喷枪喷入上述配制待用的粘结剂，使其能成粒为宜，直到达到所希望的颗粒规格3～5毫米，取出在100℃下，干燥20分钟也可采用风干或日光晒干，再用8目的筛子选出3～5毫米的颗粒，然后用塑料袋包装密封，即得颗粒复合肥袋装成品。其成品含N-P₂O₅-K₂O为9.6～5～5.5，及多种适量微量元素，适于南方水稻施用。

实施例二，一种磷、钾颗粒复合肥：

粘结剂制备同实施例一，制100公斤成品，其原料配比为：

过磷酸钙：（P₂O₅≥20%） 30公斤

炼铁高炉煤气灰：（K₂O≥10%） 70公斤

将上述原料倒入混合机充分混合，边混合边喷入上述植物粘结剂至一定湿度，再经压粒机压制成4毫米的颗粒，经干燥，用8目筛子过筛，然后用塑料袋包装密封即为成品。其成品含P₂O₅-K₂O为6～7及多种适量的微量元素，适于水稻、小麦、红薯等作物作基肥用。

Claims (7)

1、含钾复合肥，具有二种以上主营养元素和多种微量元素，其特征在于主营养元素钾和微量元素是以炼铁高炉煤气灰为原料。

2、按权利要求1所述说的复合肥，其特征在于主营养元素氮是以氮肥为原料，如尿素，主营养元素磷是以磷肥为原料，如过磷酸钙。

3、按权利要求1和2所说的复合肥，其特征在于主营养元素氮、磷、钾的原料各占复合肥总重量的比例为：氮肥占10-30%，磷肥占10-40%，炼铁高炉煤气灰占30-80%。

4、按权利要求1和2所说的复合肥，其特征在于主营养元素氮、钾的原料各占复合肥总重量的比例为：氮肥占15-40%，炼铁高炉煤气灰占60-85%。

5、按权利要求1和2所说的复合肥，其特征在于主营养元素磷、钾的原料各占复合肥总重量的比例为：磷肥占20-50%，炼铁高炉煤气灰占50-80%。

6、按权利要求1和2所说的复合肥，其特征在于利用植物糊浆作粘结剂，如糯米糊，将各主营养元素的原料粘结起来。

7、按权利要求6所说的复合肥，其特征在于将各主营养元素的原料经混合机充分混合，再倒入造粒机中，在边滚动边喷入粘结剂，直至制成2-8毫米的颗粒，经干燥、过筛、包装密封即为成品。