CN104119146A - 一种含氨基酸的磷肥及其制备方法 - Google Patents

一种含氨基酸的磷肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含氨基酸的磷肥及其制备方法,该磷肥由碱性氨基酸5~15份、碱性矿粉3~5份、磷肥65~80份、腐植酸5~15份、结合剂5~8份、氨水10~30份制成;先将碱性矿粉与结合剂混匀,造块,置于回砖窑中煅烧,冷却,粉碎、过筛,获得碱性粉末;将其与磷肥混匀反应完全;将腐植酸与氨水混匀在密闭条件下反应完全;将两种反应产物混匀,加入碱性氨基酸,混匀使反应完全,烘干,粉碎过筛即可。本发明磷肥的腐植酸和氨基酸含量≥8%,可大幅度提高磷肥的总养分,提高利用率;其有效磷含量高、活性强,游离酸含量低于1%,且可释放土壤中难溶性磷盐、镁盐等;还能提高作物对磷的吸收,减少化肥的用量,适合大规模工业化生产。

Description

一种含氨基酸的磷肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种含氨基酸的磷肥及其制备方法,本发明属于农业肥料领域。
背景技术
近年来,我国磷肥行业发展迅速,大型磷肥生产厂家不断兴起,已逐步改变高端磷肥依赖国外进口的现状。但受技术瓶颈的限制,及生产成本的制约,现市面磷肥质量参差不齐。目前使用的磷肥多是通过工业化生产的磷肥,游离酸含量过高,存在着易受潮、易结块的缺点,同时它一般只能做基肥使有,利用率只有10%-20%,在所有化肥中利用率最低。磷肥中游离酸含量过高会固定土壤中矿物元素,长期大量使用会导致土壤酸化、板结,土壤中的氮磷钾流失,造成土地肥力下降,阻碍庄家作物的生长,降低产量及品质。目前我国因大量施用化肥导致的土壤酸化、板结、土壤贫瘠等问题非常严重。如果提高磷肥利用率、降低磷肥中游离酸含量、培植土壤肥力、恢复土壤微生态平衡是目前我国迫切需要解决的重要难题。
虾蟹加工下脚料蛋白质含量非常丰富,可作为农用氨基酸的广泛来源,氨基酸可作物土壤微生物的营养源增殖微生物菌群,培植土壤肥力,同时氨基酸是含氨基和羧基的二元或多元螯合基团的有机配体可以络合土壤中难溶的磷盐、镁盐等物质,使其活化被植物吸收利用。
碱性矿粉是钢铁厂产生的工业矿渣,绝大部分生产企业均将其作为废渣排放,对环境造成了严重的污染,矿渣中含大量的氧化钙、氧化镁等活性成分,通过技术手段转化农用,可补充作物养分、改善土壤酸化,变废为宝。
中国专利CN0112888.3公布了一种含氨基酸的有机复合磷肥,该专利技术生产的磷肥游离酸在4.7%以上。专利CN201210549914.4公布了一种活性磷肥及其制备方法,该专利技术采用浓酸水解蛋白,对氨基酸破坏大,只能获得部分酸性氨基酸,其次采用的风化煤未经活化,其腐植酸活性低,另外,该专利技术方法耗时长,成本较高、需长达10天左右才能制备该活性磷肥。
由此可见,目前需要一种耗时短、成本低的高品质新磷肥,其不仅可以大幅度提高磷肥的总养分,提高肥料利用率,且在维持原有磷肥有效磷的同时,可释放土壤中难溶性磷盐、镁盐等物质,还能提高作物对磷的吸收,减少化肥用量。
发明内容
为了解决上述存在的问题,本发明以碱性氨基酸、碱性矿粉(工业矿渣)、磷肥为主要原料,先将工业矿渣活化后,与磷肥反应中和游离酸,并与活化的腐植酸、碱性氨基酸络合制成了一种含氨基酸的磷肥,其可以大幅度提高磷肥的总养分,提高肥料利用率;其有效磷含量高、活性强,游离酸含量低于1%,并且可释放土壤中难溶性磷盐、镁盐等;还能提高作物对磷的吸收,减少化肥的用量,适合大规模工业化生产。
本发明的目的在于提供一种含氨基酸的磷肥。
本发明的另一目的在于提供一种含氨基酸的磷肥的制备方法。
本发明所采取的技术方案是:
一种含氨基酸的磷肥,其采用以下质量份原料制备:碱性氨基酸5~15份、碱性矿粉3~5份、磷肥65~80份、腐植酸5~15份、结合剂5~8份、氨水10~30份。
进一步的,上述碱性矿粉的MgO质量含量≥12%。
进一步的,上述结合剂为饱和Ca(OH)2
进一步的,上述氨水为含氨25%~28%(w/w)的水溶液。
一种含氨基酸的磷肥的制备方法 ,包括以下步骤:
1)按上述的质量配比称取各原料;
2)将碱性矿粉与结合剂混匀,造块,置于回砖窑中煅烧,煅烧后冷却,粉碎、过筛,获得MgO含量≥38%的碱性粉末;
3)将上述碱性粉末与磷肥混匀,于70~85℃温度下反应3.5~4.5小时;
4)将腐植酸与氨水混匀,在密闭条件下反应完全; 
5)将步骤3)和步骤4)所得的反应产物混合均匀,并加入碱性氨基酸,混匀使反应完全,烘干,粉碎,过筛,即得含氨基酸的磷肥。
进一步的,上述步骤2)中煅烧的时间为3~5h,煅烧温度为900~1100℃。
进一步的,上述步骤2)中所述过筛为过80目以上的筛。
进一步的,上述步骤4)中所述反应的温度为60~80℃,时间为3~4h。
进一步的,上述步骤5)中所述反应的温度为50~70℃,时间为2~3h。
进一步的,上述步骤5)制得的含氨基酸磷肥的水含量≤12%、游离酸含量≤1%、有效磷含量≥18%、活性钙含量≥11%、腐植酸和氨基酸含量≥8%、有效镁≥3%。
本发明的有益效果是:
1)本发明首次利用碱性矿粉、碱性氨基酸复配制备游离酸含量低、加强作物对磷吸收的高效氨基酸磷肥。
2)本发明采用碱性矿粉中和磷肥中的游离酸,并用碱性氨基酸中和残余游离酸,使游离酸含量降低至1%以下,解决了磷肥具有腐蚀性,易吸湿结块,散落性差以及加剧土壤酸化等不足,并且引入作物生产所需的Mg、Ca等营养元素。
3)本发明特别添加的碱性氨基酸水解液,氨基酸、腐植酸为有机络合剂,可络合本发明混合组分中的Mg、Ca等营养元素,显著提升作物对Mg、Ca的吸收利用,并且可活化土壤中难容性盐,促进作物对磷的吸收,提高磷肥的有效利用率,节省生产、种植成本。
4)氨基酸可有效解决过磷酸钙中磷在土壤中易被固定、移动性小、流失少的不足。
5)本发明特别添加经活化的腐植酸铵,可大幅度提高肥料有效利用率,可减少20-30%的肥料使用量;
6)本发明提供的磷肥的总养分优于普通磷肥。
7)本发明碱性氨基酸、碱性矿粉原料来源于动物加工下脚料及工业废渣,成本低,变废为宝,本发明提及的氨基酸磷肥制备工艺简单,可操作性强。
8)本发明提及的氨基酸磷肥采用碱性氨基酸复配碱性矿粉、磷肥、腐植酸制备而成,本发明制备的氨基酸磷肥的有效磷含量≥18%,游离酸含量≤1%,水分≤12%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但并不局限于此。
实施例1 
1)分别按以下质量份称取各原料:碱性氨基酸5~15份、碱性矿粉3~5份、磷肥65~80份、腐植酸5~15份;结合剂饱和Ca(OH)25~8份,25%~28%(w/w)氨水10~30份;
2)将碱性矿粉(碱性矿粉中MgO含量≥38%)与饱和Ca(OH)2混匀,造块,置于回砖窑中煅烧,煅烧时间为3~5h,煅烧温度为900~1100℃,煅烧后冷却,粉碎过80目以上的筛,获得MgO含量≥38%的碱性粉末;
3)将上述碱性粉末与磷肥混匀,于70~85℃温度下反应3.5~4.5h;
4)将腐植酸与氨水混匀,在密闭条件下反应3~4h,反应的温度为60~80℃; 
5)将步骤3)和步骤4)所得的反应产物混合均匀,并加入碱性氨基酸,混匀,反应2~3h,反应温度为50~70℃,烘干使水含量≤12%,粉碎,过筛,即得含氨基酸的磷肥;制得的含氨基酸磷肥的水含量≤12%、游离酸含量≤1%、有效磷含量≥18%、活性钙含量≥11%、腐植酸和氨基酸含量≥8%、有效镁≥3%。
实施例2
1)分别按以下质量份称取各原料:碱性氨基酸10份 、碱性矿粉4份、磷肥73份、腐植酸10份;饱和Ca(OH)26份,25%(w/w)氨水15份;
2)将碱性矿粉(碱性矿粉中MgO含量≥38%)与饱和Ca(OH)2混匀,造块,置于回砖窑中煅烧,煅烧时间为4h,煅烧温度为1000℃,煅烧后冷却,粉碎过80目筛,获得MgO含量≥38%的碱性粉末;
3)将上述碱性粉末与磷肥混匀,于80℃温度下反应4h;
4)将腐植酸与氨水混匀,在密闭条件下反应3.5h,反应的温度为70℃; 
5)将步骤3)和步骤4)所得的反应产物混合均匀,并加入碱性氨基酸,混匀,反应2.5h,反应温度为60℃,烘干使水含量≤12%,粉碎,过筛,即得含氨基酸的磷肥;制得的含氨基酸磷肥的水含量≤12%、游离酸含量≤1%、有效磷含量≥18%、活性钙含量≥11%、腐植酸和氨基酸含量≥8%、有效镁≥3%。
实施例3
1)分别按以下质量份称取各原料:碱性氨基酸5份、碱性矿粉5份、磷肥65份、腐植酸15份;饱和Ca(OH)28份,28%(w/w)氨水10份;
2)将碱性矿粉(碱性矿粉中MgO含量≥38%)与饱和Ca(OH)2混匀,造块,置于回砖窑中煅烧,煅烧时间为3h,煅烧温度为1100℃,煅烧后冷却,粉碎过80目筛,获得MgO含量≥38%的碱性粉末;
3)将上述碱性粉末与磷肥混匀,于70℃温度下反应4.5h;
4)将腐植酸与氨水混匀,在密闭条件下反应4h,反应的温度为60℃; 
5)将步骤3)和步骤4)所得的反应产物混合均匀,并加入碱性氨基酸,混匀,反应3h,反应温度为70℃,烘干使水含量≤12%,粉碎,过筛,即得含氨基酸的磷肥;制得的含氨基酸磷肥的水含量≤12%、游离酸含量≤1%、有效磷含量≥18%、活性钙含量≥11%、腐植酸和氨基酸含量≥8%、有效镁≥3%。
实施例4
1)分别按以下质量份称取各原料:碱性氨基酸15份 、碱性矿粉3份、磷肥80份、腐植酸5份;饱和Ca(OH)25份, 25%(w/w)氨水30份;
2)将碱性矿粉(碱性矿粉中MgO含量≥38%)与饱和Ca(OH)2混匀,造块,置于回砖窑中煅烧,煅烧时间为3h,煅烧温度为900℃,煅烧后冷却,粉碎过80目筛,获得MgO含量≥38%的碱性粉末;
3)将上述碱性粉末与磷肥混匀,于85℃温度下反应3.5h;
4)将腐植酸与氨水混匀,在密闭条件下反应3h,反应的温度为80℃; 
5)将步骤3)和步骤4)所得的反应产物混合均匀,并加入碱性氨基酸,混匀,反应2h,反应温度为50℃,烘干使水含量≤12%,粉碎,过筛,即得含氨基酸的磷肥;制得的含氨基酸磷肥的水含量≤12%、游离酸含量≤1%、有效磷含量≥18%、活性钙含量≥11%、腐植酸和氨基酸含量≥8%、有效镁≥3%。
实施例5
1)分别按以下质量份称取各原料:碱性氨基酸12份、碱性矿粉4份、磷肥80份、腐植酸12份;结合剂饱和Ca(OH)27份,25%(w/w)氨水20份;
2)将碱性矿粉(碱性矿粉中MgO含量≥38%)与饱和Ca(OH)2混匀,造块,置于回砖窑中煅烧,煅烧时间为4h,煅烧温度为1000℃,煅烧后冷却,粉碎过80目以上的筛,获得MgO含量≥38%的碱性粉末;
3)将上述碱性粉末与磷肥混匀,于80℃温度下反应4h;
4)将腐植酸与氨水混匀,在密闭条件下反应4h,反应的温度为65℃; 
5)将步骤3)和步骤4)所得的反应产物混合均匀,并加入碱性氨基酸,混匀,反应2.5h,反应温度为60℃,烘干使水含量≤12%,粉碎,过筛,即得含氨基酸的磷肥;制得的含氨基酸磷肥的水含量≤12%、游离酸含量≤1%、有效磷含量≥18%、活性钙含量≥11%、腐植酸和氨基酸含量≥8%、有效镁≥3%。
下面对上述实施例所制备的含氨基酸的磷肥作进一步的效果检测。
一、成分含量检测
对实施例2~4制备的含氨基酸磷肥的有效N、P、K、Mg、Ca等营养元素的含量进行检测,检测结果要如表1所示,并与现有市售磷肥(普钙)作对比。
表1 本发明含氨基酸磷肥营养成分含量的检测
从表1中可以看出本发明制备的含氨基酸磷肥的有效磷含量可高达21.1wt%、活性钙含量可高达13.1wt%,有效镁含量可高达5.1wt%,尤其是还含有丰富的氨基酸和腐植酸(高达11.7 wt%),其营养成分远高于现有市售磷肥。
二、对植物生长的影响
采用碱性氨基酸螯合过磷酸钙的大部分有效磷及钙,减少土壤对磷的固定,并生成易被作物吸收的氨基酸络合态钙,氨基酸作为营养源,可大量培植土壤微生物菌群,改善因实施化肥导致的土壤板结、营养贫瘠情况,促进土壤固化磷的释放,提高磷肥的利用率在30%以上。
取实施例2制备的含氨基酸磷肥用于种植香蕉,试验处理:试验设3个处理,(1)对照;(2)施用实施例2制备的含氨基酸磷肥(每亩施用45kg);(3)施用市售普钙磷肥(每亩施用45kg)。每个处理7株,3次重复,采用随机区组试验设计。种植品种为芽蕉,种植规格2.3m*2.3m,每公顷种植株数1825株,种植时间:2012年4月20日,试管苗。施肥、喷药、管理方法一致。记录不同组香蕉成熟时间、产量等指标。
实验结果表明,施用本发明磷肥后单果重比对照增加15.4%,比市售磷肥增加6.5%,施用本品后断蕾时间早,比对照组提早21天,比市售磷肥提早8天,施用本品可促进植株长得快,提早上市10-15天。施用本发明磷肥的每小区(7株香蕉树)平均产量是165.2kg,比对照处理每小区平均产量增加26.8kg,增长16.2%,比市售磷肥处理每小区平均产量增加8.4kg,增长5.1%。香蕉施用本本发明磷肥的产量与不施用的产量增长达到极显著水平,与市售相比,产量增长也达到显著水平。同时,施用本发明磷肥后,香蕉外形好,提早上市,商品价格高。

Claims (10)

1.一种含氨基酸的磷肥,其特征在于:其采用以下质量份原料制备:碱性氨基酸5~15份、碱性矿粉3~5份、磷肥65~80份、腐植酸5~15份、结合剂5~8份、氨水10~30份。
2.根据权利要求1所述的一种含氨基酸的磷肥,其特征在于:所述碱性矿粉的MgO质量含量≥12%。
3.根据权利要求1所述的一种含氨基酸的磷肥,其特征在于:所述结合剂为饱和Ca(OH)2
4.根据权利要求1所述的一种含氨基酸的磷肥,其特征在于:所述氨水为含氨25%~28%(w/w)的水溶液。
5.一种含氨基酸的磷肥的制备方法 ,其特征在于:包括以下步骤:
1)按权利要求1所述的质量配比称取各原料;
2)将碱性矿粉与结合剂混匀,造块,置于回砖窑中煅烧,煅烧后冷却,粉碎、过筛,获得MgO含量≥38%的碱性粉末;
3)将上述碱性粉末与磷肥混匀,于70~85℃温度下反应3.5~4.5小时;
4)将腐植酸与氨水混匀,在密闭条件下反应完全; 
5)将步骤3)和步骤4)所得的反应产物混合均匀,并加入碱性氨基酸,混匀使反应完全,烘干,粉碎,过筛,即得含氨基酸的磷肥。
6.根据权利要求1所述的一种含氨基酸的磷肥,其特征在于:步骤2)中煅烧的时间为3~5h,煅烧温度为900~1100℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中所述过筛为过80目以上的筛。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤4)中所述反应的温度为60~80℃,时间为3~4h。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤5)中所述反应的温度为50~70℃,时间为2~3h。
10.根据权利要求1所述的一种含氨基酸的磷肥,其特征在于:步骤5)制得的含氨基酸磷肥的水含量≤12%、游离酸含量≤1%、有效磷含量≥18%、活性钙含量≥11%、腐植酸和氨基酸含量≥8%、有效镁≥3%。
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