CN103664301A

CN103664301A - 塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥及其制备方法

Info

Publication number: CN103664301A
Application number: CN201310712780.8A
Authority: CN
Inventors: 高进华; 陈迪荣; 何守学; 王婷婷; 周丽
Original assignee: STANLEY FERTILIZER STOCK CO Ltd
Current assignee: Stanley Agricultural Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-12-23
Also published as: CN103664301B

Abstract

本发明公开了一种塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥，属于水溶性肥料技术领域。其由如下重量份的原料制成：硝铵磷490-510份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾299-304份、硼酸6份、EDTA螯合锌3.3份、EDTA螯合铁7.7份、EDTA螯合锰4份、黄腐酸钾0-15份。本发明养分均衡、稳定，外观圆滑、不易板结，配方科学、合理，营养全面，值得推广。

Description

塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及水溶性肥料技术领域，具体涉及一种含黄腐酸钾大量元素水溶肥。

背景技术

腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农林牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域，横跨几十个行业。根据腐植酸在溶剂中的溶解度，可分为三个组分：①溶于丙酮或乙醇的部分称为棕腐酸；②不溶于丙酮部分称为黑腐酸；③溶于水或稀酸的部分称为黄腐酸（又称富里酸）。腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环，环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团。与金属离子有交换、吸附、络合、螯合等作用；在分散体系中作为聚电解质、有凝聚、胶溶、分散等作用。腐植酸分子上还有一定数量的自由基，具有生理活性。

黄腐酸的作用是提高养分利用率与肥效、改良土壤、提高作物抗逆（包括抗旱、抗寒、抗涝、抗病虫害、抗盐碱、抗各种污染等）性能、改善作物品质、促进作物生长、减少和防止环境污染等。黄腐酸是腐植酸类物质中活性最高、作用最大的部分，而黄腐酸与无机养分钾、氨（氮）和钙结合，即“黄腐酸钾（氨、钙）”，其利用率会成倍提高。

中国专利CN201010503305.6公开了一种黄腐酸钾螯合肥，它由下述重量份的原料制成，螯合剂18、重钙18、尿素20、硫酸铵12和硝酸铵8，其中螯合剂由硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、硼酸、黄腐酸钾、尿素、EDTA等制成。该专利螯合肥利用了黄腐酸钾的强络合能力及富含营养物质，来提高肥效高，能满足农作物生长需要。

中国专利CN02147788.4公开了一种黄腐酸复混肥料，它基本由以下组份混合复配而成，黄腐酸1-50％、氮4-35％、磷4-40％、钾4-40％、中微量元素2-50％。但因作用种类、土壤及生长条件不同，所产生效果也不同。推广应用面积最多的是小麦、玉米、棉花，其它作物推广应用面积较小。

中国专利CN201110165657.X公开了一种甲壳素黄腐酸复混肥料及制备方法，所述的复混肥料成分包括甲壳素、黄腐酸、硝酸磷肥、尿素、脲甲醛、磷酸二铵、硫酸钾、中微量元素及稀土元素，制备方法为采用甲壳素和黄腐酸作为螯合剂对中微量元素进行螯合，同时使用该螯合液作为一种粘结剂用于生产造粒。

以上现有技术都存在一些问题，如其生产过程属于简单的物理掺混，各种养分不能有机混合均匀，结构比较松散；有些生产过程中加入了水，肥料在储存期间容易结板、失效，不利于储存等。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明在塔式熔体造粒复合肥装置的基础上，结合当前大量元素水溶肥的实际情况，进行科学合理配方，通过肥效试验，取得了阶段性成果，本发明目的在于改进现有技术的缺点，提供一种塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥（18-18-18）及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥，由如下重量份的原料制成：硝铵磷490-510份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾299-304份、硼酸6份、EDTA螯合锌3.3份、EDTA螯合铁7.7份、EDTA螯合锰4份、黄腐酸钾0-15份；

上述原料均为市售，其中：

所述硝铵磷为颗粒状，养分质量百分比为36%，配比为32-40；

所述磷酸二氢钾为白色结晶粉末，含量质量百分比≥98%；

所述硝酸钾为白色结晶粉末，含量质量百分比≥99%；

所述EDTA螯合锌，白色粉末，螯合锌质量百分比≥15%，四川什邡联易化工有限公司生产；

所述EDTA螯合铁，黄色粉末，螯合铁质量百分比≥13%，四川什邡联易化工有限公司生产；

所述EDTA螯合锰，浅红色粉末，螯合锰质量百分比≥13%，四川什邡联易化工有限公司生产；

所述黄腐酸钾，黑色粉末，全水溶，腐植酸质量百分比≥50%，氧化钾质量百分比≥50%，山东创新腐植酸科技有限公司生产；

上述原料除硝铵磷外，其他原料的粒径均在0-1毫米范围内。

优选地，本发明塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥，由如下重量份的原料制成：硝铵磷490份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾304份、硼酸6份、EDTA螯合铁7.7份、EDTA螯合锌3.3份、EDTA螯合锰4份、黄腐酸钾15份。

本发明塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥的制备方法，包括以下工艺步骤：

1）将硝铵磷经过高温熔融（150℃-165℃），进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶混合槽内；

2）将黄腐酸钾、硼酸、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁、EDTA螯合锰按一定比例预混合，然后再将该混合物料与磷酸二氢钾、硝酸钾分别计量后，送入搅拌器中充分混合；混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到70℃-90℃，然后由斗式提升机提升到塔顶料仓；

3）将步骤2中塔顶料仓中加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入上述步骤1中所述混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在120℃-140℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴。从喷头喷淋落下的小液滴在直径10-18米，高100-121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45℃-65℃，即成为水溶肥颗粒，再经冷却、筛分后计量包装即可。

本发明塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥具有以下优点：

1、养分均衡、稳定

本制备方法在微观分子水平上，将硝铵磷、磷酸二氢钾、硝酸钾肥等原料融合成一个有机养分整体，通过各种养分之间的相互协同作用，形成均衡的稳定养分单元，保证了肥料营养成分的均衡与稳定。

2、外观圆滑，不易板结

本工艺采用高塔熔体造粒，生产过程中不但未引入水分，而且通过加热熔融和粉料预热有效降低了产品水分，产品颗粒外观圆滑、水分极低、抗压强度大且不易板结。

3、产品水溶性好，利用率高

该技术选用水溶性好的原料，溶解速度快且无残渣，不必担心喷淋或滴灌时堵塞喷孔。

4、配方科学、合理

氮肥以硝态氮与铵态氮相结合，不必担心缩二脲危害，硝态氮肥效快，铵态氮肥效稳，以硝态氮为主并合理调配铵态氮，作物养分吸收快且肥效长，符合作物生长的需肥规律，提高作物产量及品质。旱地使用效果更佳，符合节水农业的需求。

5、营养全面

产品中除含有作物生长必需的大量元素氮、磷、钾外，还含有容易被作物吸收的螯合态微量元素铁、锌、锰、硼及能改良土壤、刺激作物生长、提高肥效、增强作物抗逆性、改善作物品质的黄腐酸钾。

具体实施方式

实施例1：

原料配比：硝铵磷510份，硝酸钾170份，磷酸二氢钾299份，硼酸6份，EDTA螯合铁7.7份，EDTA螯合锌3.3份，EDTA螯合锰4份。

制备步骤：

1、将510份硝铵磷经过高温熔融（150℃～165℃），进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶混合槽内。

2、将6份硼酸、3.3份EDTA螯合锌、7.7份EDTA螯合铁、4份EDTA螯合锰按一定比例预混合，然后再将该混合物料与299份磷酸二氢钾、170份硝酸钾分别计量后，送入搅拌器中充分混合。混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到70℃～90℃，然后由斗式提升机提升到塔顶料仓。

3、将步骤2中塔顶料仓中的加热后的混料经螺旋计量称均匀计量后送入上述步骤1中所述混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在120℃~140℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴。从喷头喷淋落下的小液滴在直径10~18米，高100---121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45℃～65℃，即成为水溶肥颗粒，再经冷却、筛分后计量包装即可。

得到的产品规格为18-18-18，含硼0.1%、螯合态铁0.1%、螯合态锌0.05%、螯合态锰0.05%。

实施例2：

原料配比：硝铵磷495份，硝酸钾170份，磷酸二氢钾304份，硼酸6份，EDTA螯合铁7.7份，EDTA螯合锌3.3份，EDTA螯合锰4份，黄腐酸钾10份。

具体实施步骤同实施实例1。

得到的产品规格为18-18-18，含硼0.1%、螯合态铁0.1%、螯合态锌0.05%、螯合态锰0.05%，黄腐酸钾1%。

实施例3：

硝铵磷490份，硝酸钾170份，磷酸二氢钾304份，硼酸6份，EDTA螯合铁7.7份，EDTA螯合锌3.3份，EDTA螯合锰4份，黄腐酸钾15份。

具体实施步骤同实施实例1。

得到的产品规格为18-18-18，含硼0.1%、螯合态铁0.1%、螯合态锌0.05%、螯合态锰0.05%，黄腐酸钾1.5%

对比例：

普通18-18-18粉状大量元素水溶肥（不含黄腐酸钾），硼0.1%、螯合态铁0.1%、螯合态锌0.05%、螯合态锰0.05%，硝态氮7%，铵态氮3%，酰态氮8%

以上实施例1-3和对比例的应用效果如下：

大田试验：

1. 试验概述

山东省寿光市是我国重要的大棚蔬菜种植基地，代表种植作物有西红柿、黄瓜、辣椒、茄子等，且这些作物适宜施用水溶肥，因此将此次水溶肥大田试验设在山东省寿光市孙家集镇孙家集村的蔬菜大棚，大棚宽7米，长80米。

试验材料及设计

供试土壤为壤土，土壤养分含量为：

有机质2.31%，碱解氮103mg/kg，速效磷（P₂O₅）24 mg/kg，速效钾（K₂O）130mg/kg。

供试作物为西红柿，品种为佳粉3号。

共设5个处理，具体处理见表1，每处理重复3次，随机区组排列，试验小区面积为21m²，7m×3m长方形，四周设保护行，每小区定植西红柿60株。所有处理施肥量均为1050kg/hm²，每小区施肥量为2.20kg，均1/7肥料用于基施，6/7用于追施，追施于定植后15天开始，每15天随浇水等量施用一次。西红柿于2012年10月15日定植，2013年1月20日收获完毕，生长期共计97天。

表1 西红柿施肥处理

注：TE：代表微量元素，BAF：代表黄腐酸钾，下同。

测量指标及方法

（1）西红柿产量指标

西红柿产量测定：测量各处理的总产量，单位Kg。

西红柿果个数：统计西红柿果实个数。

西红柿单果重量测定：测量西红柿的重量，单位Kg。

（2）西红柿生理指标的测定

西红柿根系活力测定：在给定时间间隔，用TTC法测定西红柿根系活力。

（3）西红柿品质指标的测定

可溶性糖：利用苯酚法，西红柿果实有60%着色时测定。

维生素C（以下简称VC）含量：利用酸滴定法，西红柿果实有60%着色时测定。

试验结果及分析

（1）不同施肥处理对西红柿产量指标的影响

表2 不同施肥处理对西红柿产量指标的影响

注：表中同一列的不同字母表示的不同施肥处理间差异达到5%显著水平，下同。

由表2可以看出，不同施肥处理对西红柿单果重、单株结果数、小区产量、理论产量指标的影响效果显著。就单果重来看，以处理D，即18-18-18+TE+15份BAF的水溶肥单果重最大，为0.274Kg，比CK空白对照处理重15.6%；比处理A，即施用18-18-18+TE粉状水溶肥重11.4%。就单株结果数来看，CK空白对照处理的单株结果数均显著低于其他施肥处理；处理D，即18-18-18+微量元素+15份黄腐酸钾的水溶肥单株结果数显著高于其他处理。对小区产量来说，以处理D，即18-18-18+微量元素+15份黄腐酸钾的水溶肥小区产量最高，为460.32Kg，比CK空白对照处理增产259.7%；比处理A，即施用18-18-18+TE粉状水溶肥增产48.5%；比处理B，即施用18-18-18+TE颗粒水溶肥增产40.6%；比处理C，即施用18-18-18+TE+10份BFA颗粒水溶肥增产17.1%。综上，以上处理对西红柿产量的肥效顺序为：处理D>处理C>处理B=处理A>处理CK。实施例3和实施例2之所以会有如此显著地效果，是因为其中的黄腐酸钾的作用，一方面黄腐酸钾能吸附交换活化土壤中很多矿质元素，如磷、钙、镁等，使这些元素的有效性大大增加，从而改善了作物的营养条件；另一方面，黄腐酸钾中含有多种官能团，作为生理活性物质，对作物的生长发育及体内生理代谢有刺激作用。

（2）不同施肥处理对西红柿生理指标的影响

表3 不同施肥处理对西红柿根系活力的影响

由表3可以得知，以处理D，即18-18-18+TE+15份BAF的水溶肥处理的根活力最大，比CK空白对照处理高217.6%；比处理A，即施用18-18-18+TE粉状水溶肥高28.6%。以上处理对西红柿根系活力影响的肥效顺序为：处理D>处理C>处理B=处理A>处理CK。

（3）不同施肥处理对西红柿品质指标的影响

对西红柿品质的衡量，主要采用了可溶性糖和维生素C含量两个指标。本试验用苯酚法进行可溶性糖的检测，在西红柿果实有60%着色时测定；用酸滴定法进行维生素C含量的检测，在西红柿果实有60%着色时测定。结果分别见表4和表5。

表4 不同施肥处理对西红柿可溶性糖含量的影响

由表4可知，各施肥处理对西红柿可溶性糖影响的顺序为：处理D>处理C>处理CK>处理B=处理A。

表5 不同施肥处理对西红柿根系活力的影响

由表5可知，各施肥处理对西红柿可溶性糖影响的顺序为：处理D>处理C>处理CK>处理B=处理A。说明施用添加了黄腐酸钾的水溶肥可以显著提高西红柿的品质。

因此，本发明的养分配比以实例3，即18-18-18+微量元素+15份黄腐酸钾水溶肥最为优选，其次为实例2，即18-18-18+微量元素+10份黄腐酸钾的水溶肥。

Claims

1.一种塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥，其特征在于：由如下重量份的原料制成：硝铵磷490-510份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾299-304份、硼酸6份、EDTA螯合锌3.3份、EDTA螯合铁7.7份、EDTA螯合锰4份、黄腐酸钾0-15份；

上述原料均为市售产品，其中：

所述硝铵磷为颗粒状，养分质量百分比为36%，配比为32-40；

所述磷酸二氢钾为白色结晶粉末，含量质量百分比≥98%；

所述硝酸钾为白色结晶粉末，含量质量百分比≥99%；

所述EDTA螯合锌，白色粉末，螯合锌质量百分比≥15%；

所述EDTA螯合铁，黄色粉末，螯合铁质量百分比≥13%；

所述EDTA螯合锰，浅红色粉末，螯合锰质量百分比≥13%；

所述黄腐酸钾，黑色粉末，全水溶，腐植酸质量百分比≥50%，氧化钾质量百分比≥50%；

上述原料除硝铵磷外，其他原料的粒径均在0-1毫米范围内。

2.根据权利要求1所述的塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥，其特征在于：由如下重量份的原料制成：硝铵磷490份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾304份、硼酸6份、EDTA螯合铁7.7份、EDTA螯合锌3.3份、EDTA螯合锰4份、黄腐酸钾15份。

3.根据权利要求1或2所述的塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）将硝铵磷经过150℃-165℃高温熔融，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶混合槽内；

2）将黄腐酸钾、硼酸、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁、EDTA螯合锰按配比预混合，然后再将该混合物料与磷酸二氢钾、硝酸钾分别计量后，送入搅拌器中充分混合；混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到70℃-90℃，然后由斗式提升机提升到塔顶料仓；

3）将步骤2）中塔顶料仓中加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入上述步骤1）中所述混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在120℃-140℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴；从喷头喷淋落下的小液滴在直径10-18米，高100-121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45℃-65℃，即成为水溶肥颗粒，再经冷却、筛分后计量包装即可。