CN104130087B - 一种土壤调酸剂肥的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种土壤调酸剂肥的制备方法，属于土壤改良技术领域，解决了现有技术中采用石炭调酸，造成土壤板结硬化，有机质减少，地力下降的问题，包括以下步骤：将有机废弃物在隔绝空气条件下加热，得到碳化原料；将碳化原料粉碎到40目，得到草木碳粉；将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯均匀混合，得到碳碱混合物；将碳碱混合物与水均匀混合，得到混悬液；将混悬液进行溶解反应，得到浆状原料；将浆状原料经500℃高温煅烧后，再降温至50℃，得到土壤调酸剂肥。本发明方法生产的土壤调酸剂肥，具有调酸、改良土壤、供养农作物有机质、增强农作物的光合作用的功效。

Description

一种土壤调酸剂肥的制备方法

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，特别涉及一种肥料的制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，种植面积较大，种植结构广泛，长期以来，由于农业科技技术普及力不高，对土壤的保护性无害化种植意识不足，措施不力。种植普遍以追求增产和经济为目的，采取大量使用化肥和农药来达到增产提高经济效益。不注重对土壤进行改良保护国家对土壤无害化种植又没有具体的监督政策措施和扶持标准实施方案。导致我国大部分耕地偏酸，部分强酸和盐碱，土壤有机质减少，地力普遍下降，并在日愈加剧恶化，农业种植增肥不增产，增资不增收已成普遍性。部分酸、碱化严重的土地，种植成本不断增加，产出不断减少，有些甚至是收难付支，由于长期过量施用化肥和农药直接影响农副产品品质，食品生产的第一车间问题导致了食品安全，没有根本性保障。

现有技术中长期以来普遍采用单一产品调酸，比如普遍惯用的石炭调酸，治标不治本。危害一、长期反复使用与土壤产生结抗作用，造成土壤板结硬化，有机质减少，地力下降。危害二、长期多次反复使用石炭过量会存留在土壤中产生盐碱物质土壤由酸性问题，转化成碱性问题。危害三、多次调酸造成地力下降，农作物生长不良，产量下降，为求增产和经济效益，又采取增施化肥、提高产量和经济效益，由此过量施用化肥，在次造成土壤酸化，有机质不断减少，地理不断下降的恶性循环。

解决土壤的污染，偏酸或强酸、盐碱、地力下降，倡导保护性无害化种植，提高农产品品质，引起国家高度重视和社会普遍关注，多方采取措施，特别加强具有针对性的科技研发，大力实施标本兼治工程，该项目的技术攻关就是为实现标本兼治的调酸碱，改良和供养一体效果进行的技术研究。

发明内容

为解决现有技术中采用石炭调节土壤酸化，造成土壤板结硬化，有机质减少，地力下降的问题，本发明提供一种土壤调酸剂肥的制备方法，其技术方案如下：

一种土壤调酸剂肥的制备方法，包括以下步骤：

将有机废弃物在隔绝空气条件下加热，得到碳化原料，所述有机废弃物是烟筋、烟杆、黄豆杆、向日葵杆、芝麻杆、果树枝条、稻草、玉米杆、麦秆、菜籽杆、果树叶中的一种或两种以上组合物；

将碳化原料粉碎到40目，得到草木碳粉；

将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯按以下重量百分比含量进行均匀混合，得到碳碱混合物：草木碳粉70%，氢氧化钾7%，氢氧化镁10%，碳酸钙7%，硫3%、芸苔素内酯3%；

将碳碱混合物与水按重量比为1：0.8的比例均匀混合，得到混悬液；

将混悬液进行溶解反应，得到浆状原料，所述溶解反应是指将混悬液输入密闭容器中，在密闭容器中通入280℃的水蒸气，将混悬液搅拌2小时后，得到浆状原料；

将浆状原料经500℃的高温煅烧2小时后，得到粉状半成品，再将粉状半成品降温至50℃，得到土壤调酸剂肥。

优选地，所述有机废弃物在隔绝空气加热之前，还需要进行预处理，所述预处理包括以下步骤：

将有机废弃物剪切，使其长度不超过30厘米；

将硫与水按重量比为1:300的比例均匀混合，得到硫磺水；

将硫磺水喷洒在有机废弃物表面，其中硫磺水与有机废弃物的重量配比为1:10；

然后将有机废弃物风干或自然晾晒干，使其含水率达到20%至25%。

优选地，所述混悬液进行溶解反应时所使用的密闭容器为塔式溶解混合缸；

所述塔式溶解混合缸包括一个中空的缸体，缸体顶部设置有进料口，进料口上设置有进口闸门，缸体内腔中沿竖直方向设置有双螺旋搅拌机，缸体底部设置有出料口，出料口上设置有出口闸门，缸体的侧壁上设置有蒸气管，蒸气管与锅炉连接；

使用上述塔式溶解混合缸来进行溶解反应的方法包括以下步骤：打开进口闸门，将混悬液从进料口处输入缸体中，然后将进口闸门关闭，通过蒸气管在缸体中通入280℃的水蒸气，启动双螺旋搅拌机对混悬液搅拌2小时，打开出口闸门，排出的物料即为浆状原料。

优选地，所述将有机废弃物在隔绝空气条件下加热，得到碳化原料的步骤在碳化炉中完成；

所述碳化炉包括外炉膛，外炉膛顶部设置有进料口，进料口上设置有密封盖板，外炉膛中设置有内炉膛，内炉膛顶部设置有若干个插槽，内炉膛侧壁设置有排气孔，内炉膛顶部下方设置有传热管，传热管中设置有电炉丝，内炉膛底部设置有出料口，出料口上设置有密封挡板，进料口与内炉膛顶部之间构成燃烧室；

使用上述碳化炉对有机废弃物在隔绝空气条件下加热的方法包括以下步骤：打开密封盖板，将有机废弃物从进料口处加入到燃烧室中,然后将密封盖板盖紧；对电炉丝通电加热，将传热管加热到1200℃以上；首先将通过插槽落到传热管上的有机废弃物点燃，从而逐步将燃烧室中的有机废弃物全部点燃；经2小时燃烧后，有机废弃物全部被碳化，温度降到40℃，形成碳化原料，碳化原料经插槽落到出料口处；打开密封挡板，取出碳化原料。

优选地，所述将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯均匀混合，得到碳碱混合物的步骤在风力抛洒机中完成；

所述风力抛洒机包括机壳，机壳顶部设置有进料口，机壳底部设置有出料口，机壳内腔中设置有转轴，转轴上设置有叶片；

使用上述风力抛洒机来均匀混合的方法包括以下步骤：通过电机驱动转轴，使叶片旋转，将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯从进料口处输入机壳中，通过叶片的抛洒搅拌后，从出料口处排出的物料即为碳碱混合物。

本发明采用有机物、矿物质和部分补充性化工原料进行冷热处理，物理合成。根据各种原料的物理特性，混合后在水分和冷热条件下，产生的物理反应结果；取值能够对土壤有调酸，改良和供养为一体的有效成分。并确定具有可持续性，长期使用对土壤和农产品无害。

本发明方法生产的土壤调酸剂肥中，有机物料和碳化物原料70%以上，矿物质原料13%，化工含养分原料17%，有机物料合成物含KO2≧6%，P2O5≧4%，草本碳钙≧26%，有机性碳化钙碱混合物≧64%，矿物质、钙物质≧70%，硫≧1.5%，有机质≧3%，各种碳碱≧25.5%，化工原料有效养分≧75%，钙物质≧15%，其它结晶物质≧10%。

本发明生产工艺技术定位：有机碳化物+矿物质+化工原料+CaO+蒸气加温溶解碳矿化合物反应+降温固定+烧炼法高温提炼有效元素和物质+磨细筛选产生调酸、改良、供养一体的调酸剂肥。

本发明方法采用各种有机性物料经碳化改变物理性质后，获取的碳化物质为主要原料，结合对土壤有调酸作用矿物质原料和化工原料产品混合，采用独创的生产工艺技术，进行提升合成的一种针对土壤偏酸或强酸肥，达到调节土壤酸度，提高PH，改良土壤，增加有机质，提高地力，供养促进农作物增强光合作用充分吸收地力养分和肥料养份，提高作物良性生长力，改善农产品品质。该工艺技术产品属有机无机性的多元素养分，多效能量并具有不断循环作用效果的新型调酸剂肥。

本发明方法碳化中的碱炭与矿物质和化工产品之中的碱、钙、硫、成分有机结合产生降酸成分，再与矿物质中的钙有机炭，化工产品中降解的成分有机结合对土壤进行改良，碳化物中的钾、磷、钙有机质与矿物质，化工产品中的铁、镁、磷、硫有机结合对作物生长供养。

本发明方法生产的土壤调酸剂肥，具有配施增效功能；单施能够有效调酸，改良和供养与有机物料进行混合发酵能够提升，调酸改良和供养的效果与有机无机复混肥混施也能增效。

本发明方法生产的土壤调酸剂肥，属多配方、多元素、多能量、多功效合成品，具有调酸、改良土壤、供养农作物有机质、增强农作物的光合作用的功效。

本发明方法采用有机物、矿物质、化工产品三类不同物理性质的原料科学组合配比，经过独创的生产工艺提炼，由理化作用反应，产生多元素复合，多能效复合，通过物理的相互作用，相互促进，相互激活，溶解提高能效，达到调酸、改良、供养、增强光合，四效合一。产品的各种元素，优于任何单值元素调酸、改良、供养、增光合性能优于任何其它产品，经过测试，调酸、改良、供养、增光合的吸收率，扩散率、激活溶解率是单物理性质产品的5.3倍，并且有可持续性，填补了长期以来单一产品、单一效果，调酸不改良、不供养，改良调酸差，供养低的产品空白和技术空白。

附图说明

图1为本发明中所使用的塔式溶解混合缸的示意图。

图2为本发明中所使用的碳化炉的示意图。

图3为本发明中所使用的风力抛洒机的示意图。

具体实施方式

选取以下组合物之一，作为有机废弃物：

组合物一:烤烟杆30公斤；黄豆杆20公斤；葡萄枝条20公斤；稻草20公斤；桉树叶10公斤；

组合物二:烤烟杆20公斤，烤烟筋10公斤；向日葵杆20公斤；桉树枝条20公斤；稻草5公斤，玉米杆5公斤，麦秆5公斤，菜籽杆5公斤；梨树叶10公斤；

组合物三:烤烟杆20公斤，烤烟筋10公斤；黄豆杆7公斤，向日葵杆7公斤，芝麻杆6公斤；桃树枝条15公斤，苹果树枝条5公斤；稻草10公斤，玉米杆5公斤，麦秆5公斤；桃树叶10公斤；

组合物四:烤烟杆20公斤，烤烟筋10公斤；黄豆杆10公斤，芝麻杆10公斤；梨树枝条20公斤；麦秆15公斤，菜籽杆5公斤；苹果树叶10公斤；

组合物五:烤烟杆20公斤，烤烟筋10公斤；黄豆杆7公斤，向日葵杆7公斤，芝麻杆6公斤；葡萄枝条5公斤，桉树枝条5公斤，梨树枝条5公斤，桃树枝条5公斤，苹果树枝条5公斤；稻草5公斤，玉米杆5公斤，麦秆5公斤，菜籽杆5公斤；桉树叶10公斤，梨树叶10公斤，桃树叶10公斤，苹果树叶10公斤。

将上述选取的有机废弃物进行预处理，所述预处理包括以下步骤：

将有机废弃物剪切，使其长度不超过30厘米；

将硫与水按重量比为1:300的比例均匀混合，得到硫磺水；

将硫磺水喷洒在有机废弃物表面，其中硫磺水与有机废弃物的重量配比为1:10；

然后将有机废弃物风干或自然晾晒干，使其含水率达到20%至25%。

将上述经过预处理后的有机废弃物在隔绝空气条件下加热，得到碳化原料；

将碳化原料粉碎到40目，得到草木碳粉；

将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯按以下重量百分比含量进行均匀混合，得到碳碱混合物：草木碳粉70%，氢氧化钾7%，氢氧化镁10%，碳酸钙7%，硫3%、芸苔素内酯3%；

将碳碱混合物与水按重量比为1：0.8的比例均匀混合，得到混悬液；

将混悬液进行溶解反应，得到浆状原料，所述溶解反应是指将混悬液输入密闭容器中，在密闭容器中通入280℃的水蒸气，将混悬液搅拌2小时后，得到浆状原料；

将浆状原料经500℃的高温煅烧2小时后，得到粉状半成品，再将粉状半成品降温至50℃，得到土壤调酸剂肥。

所述混悬液进行溶解反应时所使用的密闭容器为塔式溶解混合缸；

所述塔式溶解混合缸，如图1所示，包括一个中空的缸体1，缸体1顶部设置有进料口4，进料口4上设置有进口闸门3，缸体1内腔中沿竖直方向设置有双螺旋搅拌机2，缸体1底部设置有出料口8，出料口8上设置有出口闸门7，缸体1的侧壁上设置有蒸气管5，蒸气管5与锅炉6连接；

使用上述塔式溶解混合缸来进行溶解反应的方法包括以下步骤：打开进口闸门4，将混悬液从进料口4处输入缸体1中，然后将进口闸门3关闭，通过蒸气管5在缸体1中通入280℃的水蒸气，启动双螺旋搅拌机2对混悬液搅拌2小时，打开出口闸门8，排出的物料即为浆状原料。

上述溶解反应实质上是对碳碱混合物加温螯合，让各种原料产生内吸反应，达到各种元素和碳化物与矿物质化工物质充分复合，在水分温度的作用下产生理化反应，改变各种物质元素，原质成分结构，获取所需的土壤调酸、改良、供养和能对作物产生光合作用的元素物质，包括碳化物碱，碳化水可溶钙，KO2、P2O5、缓释Mgo，在水分作用下能调整PH值的硫，以及促进作物养分吸收增光合作用的芸苔素内酯。

所述将有机废弃物在隔绝空气条件下加热，得到碳化原料的步骤在碳化炉中完成；

所述碳化炉如图2所示，包括外炉膛15，外炉膛15顶部设置有进料口18，进料口18上设置有密封盖板，外炉膛15中设置有内炉膛14，内炉膛14顶部设置有若干个插槽17，内炉膛14侧壁设置有排气孔16，内炉膛14顶部下方设置有传热管20，传热管20中设置有电炉丝21，内炉膛14底部设置有出料口22，出料口22上设置有密封挡板，进料口18与内炉膛14顶部之间构成燃烧室19；

使用上述碳化炉对有机废弃物在隔绝空气条件下加热的方法包括以下步骤：打开密封盖板，将有机废弃物从进料口18处加入到燃烧室19中,然后将密封盖板盖紧；对电炉丝21通电加热，将传热管20加热到1200℃以上；首先将通过插槽17落到传热管20上的有机废弃物点燃，从而逐步将燃烧室19中的有机废弃物全部点燃；经2小时燃烧后，有机废弃物全部被碳化，转变成黑炭色，小块状和米粒状，采用一般风机吹风降温至40℃，形成碳化原料，碳化原料经插槽17落到出料口22处；打开密封挡板，取出碳化原料。

所述将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯均匀混合，得到碳碱混合物的步骤在风力抛洒机中完成；

所述如图3所示，风力抛洒机包括机壳9，机壳9顶部设置有进料口10，机壳9底部设置有出料口11，机壳9内腔中设置有转轴12，转轴12上设置有叶片13；

使用上述风力抛洒机来均匀混合的方法包括以下步骤：通过电机驱动转轴12，使叶片13旋转，将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯从进料口10处输入机壳9中，通过叶片13的抛洒搅拌后，从出料口11处排出的物料即为碳碱混合物。

本发明方法生产的土壤调酸剂肥中与土壤溶合物≧96.3%，其成品组合式=KO2＋P2O5＋Mgo＋硫＋芸苔素内酯＋钙＋碱物质＋有机物＋碳化炭粉物＋无效物质。

本发明方法生产的产品中含有以下重量配比的物质：KO2≧8.12%，P2O5≧4.4%，Mg≧7.2%，S≧0.3%，钙≧4.06%，碱质≧9.8%，芸苔素内酯≧3.2%，有机物≧10.3%，碳化炭粉物12.38%，本发明方法生产的土壤调酸剂肥PH值≧8.8。

本发明方法生产的土壤调酸剂肥中含有调节激活素：硫＋芸苔素内酯。

本发明方法生产的土壤调酸剂肥调酸、改良、供养、增光合四效一体，养分KO2＋P2O5＋Mgo≧19.72%,调酸改良物质≧73.08%，增效调节素≧3.6%，无效物质≧3.7%。

本发明方法生产的土壤调酸剂肥可转化成疏松型土质物，经测试内含的硫和芸苔素内酯在土壤中由于水分和地温的作用有波动调节PH值的效果，起到调酸激素与光合作用促进素的作用。

该配方配比与工艺技术经多次反复实验研究，分别在香蕉、葡萄、花卉和蔬菜、茶叶等种植的偏酸土壤进行实验，调酸、改良、供养效果比较明显，并且持续性较好。

实验一：单施本发明调酸剂肥，每平方米0.5公斤，用前土壤的PH检测为4.95，土壤有机质10.5%，使用后6个月检测土壤的PH值为5.93，PH值提升了0.98，有机质≧11.97%，增加≧1.48%，作物增产率分别为3%和6.7%。

实验二：将本发明调酸剂肥按施每平方米0.5公斤与有机肥发酵后施用，每平方米含有机肥1.2公斤，用前土壤的PH5.1，有机质≧11%，用后6个月检测PH5.64，升0.54，有机质≧11.88%，增加1.88，第二年复施，PH6.37，升1.27，有机质≧12.79%，增加2.79%，增产率分别为4.3%和8.5%。

实验三：该产品采用同等配方配比生产多次，质量稳定，误差小于1.2%。

综上实验说明该配方配比工艺技术较为成熟，可进行批量生产投放市场。

本发明调酸剂肥70%的原料来源于农业生产废弃物和经济作物种植废弃物，原料来源广泛充足，资源综合利率高，有益环保；

本发明调酸剂肥含有重量百分比含量为13%的矿物质和重量百分比含量为17%化工产品，经有机物碳化物吸收，溶解后利用率提高，有害物质减少，有益土地的无害化种植；

本发明方法生产工艺技术简单低排放生产，不易产生二次污染；

本发明方法生产的土壤调酸剂肥，产品有效成分高于96%，无毒性、残留物低于4%，对土壤无害，具有可持续性，用于农业生产能够达到，调酸、改良、供养、增强光合作用四效一体特别是产品内含的硫+芸苔素内酯具有激活作用，可增效，是任何一种矿物质和单质产品所不能达到的。

本发明方法生产的土壤调酸剂肥，填补单一化产品，调酸不改良，改良调差，供养低的技术空白，属目前较为科学合理的产品，对保护土地环境，保障食品第一，车间农副产品安全，能够起到根本性的作用，产品生产工艺技术简单，操作性强、投资少、效益高、实用性好、市场前景广阔。

Claims (4)

1.一种土壤调酸剂肥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将有机废弃物在隔绝空气条件下加热，得到碳化原料，所述有机废弃物是烟筋、烟杆、黄豆杆、向日葵杆、芝麻杆、果树枝条、稻草、玉米杆、麦秆、菜籽杆、果树叶中的一种或两种以上组合物；

将碳化原料粉碎到40目，得到草木碳粉；

将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯按以下重量百分比含量进行均匀混合，得到碳碱混合物：草木碳粉70%，氢氧化钾7%，氢氧化镁10%，碳酸钙7%，硫3%、芸苔素内酯3%；

将碳碱混合物与水按重量比为1：0.8的比例均匀混合，得到混悬液；

将混悬液进行溶解反应，得到浆状原料，所述溶解反应是指将混悬液输入密闭容器中，在密闭容器中通入280℃的水蒸气，将混悬液搅拌2小时后，得到浆状原料；

将浆状原料经500℃的高温煅烧2小时后，得到粉状半成品，再将粉状半成品降温至50℃，得到土壤调酸剂肥；

所述将有机废弃物在隔绝空气条件下加热，得到碳化原料的步骤在碳化炉中完成；

所述碳化炉包括外炉膛（15），外炉膛（15）顶部设置有进料口（18），进料口（18）上设置有密封盖板，外炉膛（15）中设置有内炉膛（14），内炉膛（14）顶部设置有若干个插槽（17），内炉膛（14）侧壁设置有排气孔（16），内炉膛（14）顶部下方设置有传热管（20），传热管（20）中设置有电炉丝（21），内炉膛（14）底部设置有出料口（22），出料口（22）上设置有密封挡板，进料口（18）与内炉膛（14）顶部之间构成燃烧室（19）；

使用上述碳化炉对有机废弃物在隔绝空气条件下加热的方法包括以下步骤：打开密封盖板，将有机废弃物从进料口（18）处加入到燃烧室（19）中,然后将密封盖板盖紧；对电炉丝（21）通电加热，将传热管（20）加热到1200℃以上；首先将通过插槽（17）落到传热管（20）上的有机废弃物点燃，从而逐步将燃烧室（19）中的有机废弃物全部点燃；经2小时燃烧后，有机废弃物全部被碳化，温度降到40℃，形成碳化原料，碳化原料经插槽（17）落到出料口（22）处；打开密封挡板，取出碳化原料。

2.根据权利要求1所述的一种土壤调酸剂肥的制备方法，其特征在于：

所述有机废弃物在隔绝空气加热之前，还需要进行预处理，所述预处理包括以下步骤：

将有机废弃物剪切，使其长度不超过30厘米；

将硫与水按重量比为1:300的比例均匀混合，得到硫磺水；

将硫磺水喷洒在有机废弃物表面，其中硫磺水与有机废弃物的重量配比为1:10；

然后将有机废弃物风干或自然晾晒干，使其含水率达到20%至25%。

3.根据权利要求1或2所述的一种土壤调酸剂肥的制备方法，其特征在于：

所述混悬液进行溶解反应时所使用的密闭容器为塔式溶解混合缸；

所述塔式溶解混合缸包括一个中空的缸体（1），缸体（1）顶部设置有进料口（4），进料口（4）上设置有进口闸门（3），缸体（1）内腔中沿竖直方向设置有双螺旋搅拌机（2），缸体（1）底部设置有出料口（8），出料口（8）上设置有出口闸门（7），缸体（1）的侧壁上设置有蒸气管（5），蒸气管（5）与锅炉（6）连接；

使用上述塔式溶解混合缸来进行溶解反应的方法包括以下步骤：打开进口闸门（4），将混悬液从进料口（4）处输入缸体（1）中，然后将进口闸门（3）关闭，通过蒸气管（5）在缸体（1）中通入280℃的水蒸气，启动双螺旋搅拌机（2）对混悬液搅拌2小时，打开出口闸门（8），排出的物料即为浆状原料。

4.根据权利要求3所述的一种土壤调酸剂肥的制备方法，其特征在于：

所述将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯均匀混合，得到碳碱混合物的步骤在风力抛洒机中完成；

所述风力抛洒机包括机壳（9），机壳（9）顶部设置有进料口（10），机壳（9）底部设置有出料口（11），机壳（9）内腔中设置有转轴（12），转轴（12）上设置有叶片（13）；

使用上述风力抛洒机来均匀混合的方法包括以下步骤：通过电机驱动转轴（12），使叶片（13）旋转，将草木碳粉、氢氧化钾、氢氧化镁、碳酸钙、硫、芸苔素内酯从进料口（10）处输入机壳（9）中，通过叶片（13）的抛洒搅拌后，从出料口（11）处排出的物料即为碳碱混合物。