CN106220438A - 一种含腐植酸硝酸钙镁肥料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含腐植酸硝酸钙镁肥料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：腐植酸溶液的制备；步骤二：常压制备硝酸铵溶液；步骤三：硝酸铵溶液与腐植酸盐溶液的混合；步骤四：硝酸镁、硝酸钙的混合加入；步骤五：胺油涂层。硝酸铵极易溶于水，易吸湿结块，溶解时吸收大量热。硝酸铵应用与肥料时需要改性，而采用本发明技术方案，很好的完成硝酸铵改性要求，本发明方案制得的含腐植酸硝酸钙镁，无毒，无腐蚀性，不吸湿，不结块，其中的钙离子可以调节土壤酸碱度并促进作物对土壤中氮、磷、钾的吸收量增加，增加作物抵抗力，镁离子能够促进植物进行光合作用，它适用于各种作物和缺磷的酸性土壤，特别适用于南方钙镁淋溶较严重的酸性红壤土。

Description

一种含腐植酸硝酸钙镁肥料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种肥料，具体涉及一种含腐植酸硝酸钙镁肥料的制备方法。

背景技术

腐植酸是动、植物遗骸，主要是植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程形成积累起来的有机质，是地球土壤有机质的重要组成部分。经人工碱法提纯后的腐植酸以腐植酸盐类存在（腐植酸钾、腐植酸钠），腐植酸盐具有很高的盐基交换量。

硝酸铵的特性与改性的必要肥料级硝酸铵，是欧洲、北美和一些温带地区国家所常用的氮肥品种。从作物氮营养对肥料的需求来评价，硝酸铵具有肥效快，可同时供应铵态和硝态两种不同形态氮源的优点，这无疑对许多作物的生长是有利的。大量应用事实已经表明，除了水稻等少数水田生长的作物外，广大农作物尤其是旱作中的果树、瓜菜、烟草等经济作物都喜好硝酸铵。但是，要从肥料化学特性来评价，硝酸铵又是一种极易溶于水，具有较强吸湿性、结块性和易燃易爆性的氮肥品种。这些特性不仅给农业使用上带来很大困难，还决定了硝酸铵在贮存、运输中如果管理不当，会引起火灾或爆炸。事实上，世界很多国家，包括我国，都曾经发生过硝酸铵所引起的重大事故。为此，我国曾禁止硝酸铵进入肥料市场。

近年来随着灌溉施肥面积的扩大，对农用硝酸铵的需求有所增加。一些生产企业将改良其性能提高其质量作为努力的目标，市场上出现了改性硝酸铵产品。在技术改造途径上，采用了以下三类办法：其一，生产颗粒状硝铵，并在造粒前添加吸湿性低的稳定剂或加入不溶解的惰性物质，如骨粉、磷矿粉、白云石、高岑土和硅藻土等；其二，使用成膜剂，在硝铵颗粒表面涂覆一层保护膜以隔绝空气，常用的成膜剂有植物油、矿物油、树脂和石蜡等；其三，适当改变硝铵的组成成分，生产硝酸铵钙、硫硝铵和磷硝铵等。较早时期欧洲一些国家在农业应用中就明文禁止施用单一硝酸铵，一些生产企业在硝酸铵中加入硫酸铵、硝酸镁、氯化钾、硝酸钙等制成复混型肥料施用。凡以上各种技术途径都可以改善硝铵的不良性状。

发明内容

本发明的目的是提供一种含腐植酸硝酸钙镁肥料的制备方法，利用腐植酸盐的特性，结合钙镁等物质的特性，对硝酸铵进行改性，该制备方法的步骤如下：

步骤一：腐植酸盐的溶液的制备

腐植酸盐溶液可通过以下两种制备方法获得：

方法一、通过反应直接获得腐植酸盐溶液：

（1）风化煤破碎、制浆：具体的包含以下步骤：原料煤经振动给料机输送至胶带输送机，经磁选除铁后送至立轴破碎机，粗碎后的原料再经胶带输送机送至缓冲仓，经皮带计量秤、螺旋给料器送至球磨机，同时由计量水泵适量加水进行湿磨，将煤或泥炭研磨后送至滤浆器，过滤后进带搅拌器的煤浆储罐，制备成水煤浆，水煤浆中煤的颗粒大小控制在80-100目，质量百分浓度为20-23% ；

（2）水煤浆与碱液反应，具体控制以下参数：将制成的水煤浆与质量百分百浓度为20%的氢氧化钾溶液加入反应釜中，二者的加入比例按照风化煤与氢氧化钾重量比1:0.08-0.09，温度控制在80-85 度，搅拌反应40-45 分钟；

（3）腐植酸盐溶液的分离与浓缩：步骤（3）反应得到的溶液经离心分离后，液体的腐植酸盐经三效浓缩后，得到质量百分浓度为25-30% 的腐植酸盐浓缩液；

或通过方法二、腐植酸盐固体与去离子水溶解获得腐植酸盐浓缩溶液：

所述方法一步骤（3）中获得质量百分浓度为25-30%的腐植酸盐浓缩液可通过滚筒干燥获得片状固体，或经喷雾干燥获得粉末/颗粒状固体；将上述片状固体或粉末/颗粒状固体加去离子水溶解制得腐植酸盐浓缩溶液；

步骤二：常压制备硝酸铵溶液

硝酸铵溶液的制备主要包括以下步骤：

S1一段中和反应，将合成氨与硝酸溶液按一定的质量比在中和器中相混合，发生中和反应，生成稀硝酸铵溶液，随后往稀硝酸铵溶液中加入合成氨和硝酸溶液，使合成氨中和硝酸的中和反应在硝酸铵溶液中进行，由于合成硝酸铵的反应为放热反应，所以在制备硝酸铵溶液过程中会产生大量的热量，这些热量可以蒸发一部分水，使硝酸铵溶液的浓度提高，反应过程中反应压力为0.12mpa绝对压力，温度为120—130℃；

S2二段中和反应，在该硝酸铵溶液中加入少量合成氨再次进行中和反应，使溶液呈中性或弱碱性；

其反应过程中涉及到的反应方程式为：

NH₃+HNO₄→NH₄NO₄

NH₃+H₂O→ NH₃ • H₂O

NH₃ • H₂O+ HNO₄→NH₄NO₄+H₂O

步骤三：硝酸铵溶液与腐植酸盐溶液的混合

将硝酸铵溶液与腐植酸盐溶液按1:2的质量比在容器中混合，混合后的溶液利用二次蒸汽和新鲜蒸汽分别进行两段蒸发，使混合液蒸发浓缩到一定的浓度；

步骤四：硝酸镁、硝酸钙的混合加入

按一定的质量比往混合液中加入一定质量的硝酸镁、硝酸钙粉，随后进入造粒系统进行喷淋造粒，粒化后形成的系统物料进入干燥机对系统物料加热干燥，使系统物料中的部分水蒸发，使物料含水量达到产品质量要求，待颗粒冷却后进行筛分；

步骤五：胺油涂层

在筛分好的腐植酸硝酸钙镁颗粒表面涂上胺油，送入成品仓包装。

本发明的有益效果是：硝酸铵极易溶于水，易吸湿结块，溶解时吸收大量热。硝酸铵应用与肥料时需要改性，而采用本发明技术方案，很好的完成硝酸铵改性要求。数据表明，土壤中添加腐植酸类物质，可以使土壤中速效氮的含量增加近一倍，为充分利用土壤中潜在的氮源提高了条件。腐植酸与硝酸钙镁结合施用，无毒，无腐蚀性，不吸湿，不结块，其中的钙离子可以调节土壤酸碱度并促进作物对土壤中氮、磷、钾的吸收量增加，增加作物抵抗力，镁离子能够促进植物进行光合作用，它适用于各种作物和缺磷的酸性土壤，特别适用于南方钙镁淋溶较严重的酸性红壤土。

具体实施方式

一种含腐植酸硝酸钙镁肥料的制备方法，该制备方法的步骤如下：

步骤一：腐植酸盐的溶液的制备

腐植酸盐溶液可通过以下两种制备方法获得：

方法一、通过反应直接获得腐植酸盐溶液：

（1）风化煤破碎、制浆：具体的包含以下步骤：原料煤经振动给料机输送至胶带输送机，经磁选除铁后送至立轴破碎机，粗碎后的原料再经胶带输送机送至缓冲仓，经皮带计量秤、螺旋给料器送至球磨机，同时由计量水泵适量加水进行湿磨，将煤或泥炭研磨后送至滤浆器，过滤后进带搅拌器的煤浆储罐，制备成水煤浆，水煤浆中煤的颗粒大小控制在80-100目，质量百分浓度为20-23% ；

（2）水煤浆与碱液反应，具体控制以下参数：将制成的水煤浆与质量百分百浓度为20%的氢氧化钾溶液加入反应釜中，二者的加入比例按照风化煤与氢氧化钾重量比1:0.08-0.09，温度控制在80-85 度，搅拌反应40-45 分钟；

（3）腐植酸盐溶液的分离与浓缩：步骤（3）反应得到的溶液经离心分离后，液体的腐植酸盐经三效浓缩后，得到质量百分浓度为25-30% 的腐植酸盐浓缩液；

或通过方法二、腐植酸盐固体与去离子水溶解获得腐植酸盐浓缩溶液：

所述方法一步骤（3）中获得质量百分浓度为25-30%的腐植酸盐浓缩液可通过滚筒干燥获得片状固体，或经喷雾干燥获得粉末/颗粒状固体；将上述片状固体或粉末/颗粒状固体加去离子水溶解制得腐植酸盐浓缩溶液；

步骤二：常压制备硝酸铵溶液

硝酸铵溶液的制备主要包括以下步骤：

S1一段中和反应，将合成氨与硝酸溶液按一定的质量比在中和器中相混合，发生中和反应，生成稀硝酸铵溶液，随后往稀硝酸铵溶液中加入合成氨和硝酸溶液，使合成氨中和硝酸的中和反应在硝酸铵溶液中进行，由于合成硝酸铵的反应为放热反应，所以在制备硝酸铵溶液过程中会产生大量的热量，这些热量可以蒸发一部分水，使硝酸铵溶液的浓度提高，反应过程中反应压力为0.12mpa绝对压力，温度为120—130℃；

S2二段中和反应，在该硝酸铵溶液中加入少量合成氨再次进行中和反应，使溶液呈中性或弱碱性；

其反应过程中涉及到的反应方程式为：

NH₃+HNO₄→NH₄NO₄

NH₃+H₂O→NH₃•H₂O

NH₃•H₂O+HNO₄→NH₄NO₄+H₂O

步骤三：硝酸铵溶液与腐植酸盐溶液的混合

将硝酸铵溶液与腐植酸盐溶液按1:2的质量比在容器中混合，混合后的溶液利用二次蒸汽和新鲜蒸汽分别进行两段蒸发，使混合液蒸发浓缩到一定的浓度；

步骤四：硝酸镁、硝酸钙的混合加入

按一定的质量比往混合液中加入一定质量的硝酸镁、硝酸钙粉，随后进入造粒系统进行喷淋造粒，粒化后形成的系统物料进入干燥机对系统物料加热干燥，使系统物料中的部分水蒸发，使物料含水量达到产品质量要求，待颗粒冷却后进行筛分；

步骤五：胺油涂层

在筛分好的腐植酸硝酸钙镁颗粒表面涂上胺油，送入成品仓包装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：硝酸铵极易溶于水，易吸湿结块，溶解时吸收大量热。硝酸铵应用与肥料时需要改性，而采用本发明技术方案，很好的完成硝酸铵改性要求。数据表明，土壤中添加腐植酸类物质，可以使土壤中速效氮的含量增加近一倍，为充分利用土壤中潜在的氮源提高了条件。腐植酸与硝酸钙镁结合施用，无毒，无腐蚀性，不吸湿，不结块，其中的钙离子可以调节土壤酸碱度并促进作物对土壤中氮、磷、钾的吸收量增加，增加作物抵抗力，镁离子能够促进植物进行光合作用，它适用于各种作物和缺磷的酸性土壤，特别适用于南方钙镁淋溶较严重的酸性红壤土。

本发明的含腐植酸硝酸钙镁肥料的制备方法已经通过具体的实例进行了描述，本领域技术人员可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。

Claims (1)

1.一种含腐植酸硝酸钙镁肥料的制备方法，其特征在于制备方法的步骤如下：

步骤一：腐植酸盐的溶液的制备

腐植酸盐溶液可通过以下两种制备方法获得：

方法一、通过反应直接获得腐植酸盐溶液：

（1）风化煤破碎、制浆：具体的包含以下步骤：原料煤经振动给料机输送至胶带输送机，经磁选除铁后送至立轴破碎机，粗碎后的原料再经胶带输送机送至缓冲仓，经皮带计量秤、螺旋给料器送至球磨机，同时由计量水泵适量加水进行湿磨，将煤或泥炭研磨后送至滤浆器，过滤后进带搅拌器的煤浆储罐，制备成水煤浆，水煤浆中煤的颗粒大小控制在80-100目，质量百分浓度为20-23% ；

（2）水煤浆与碱液反应，具体控制以下参数：将制成的水煤浆与质量百分百浓度为20%的氢氧化钾溶液加入反应釜中，二者的加入比例按照风化煤与氢氧化钾重量比1:0.08-0.09，温度控制在80-85 度，搅拌反应40-45 分钟；

（3）腐植酸盐溶液的分离与浓缩：步骤（3）反应得到的溶液经离心分离后，液体的腐植酸盐经三效浓缩后，得到质量百分浓度为25-30% 的腐植酸盐浓缩液；

或通过方法二、腐植酸盐固体与去离子水溶解获得腐植酸盐浓缩溶液：

所述方法一步骤（3）中获得质量百分浓度为25-30%的腐植酸盐浓缩液可通过滚筒干燥获得片状固体，或经喷雾干燥获得粉末/颗粒状固体；将上述片状固体或粉末/颗粒状固体加去离子水溶解制得腐植酸盐浓缩溶液；

步骤二：常压制备硝酸铵溶液

硝酸铵溶液的制备主要包括以下步骤：

S1一段中和反应，将合成氨与硝酸溶液按一定的质量比在中和器中相混合，发生中和反应，生成稀硝酸铵溶液，随后往稀硝酸铵溶液中加入合成氨和硝酸溶液，使合成氨中和硝酸的中和反应在硝酸铵溶液中进行，由于合成硝酸铵的反应为放热反应，所以在制备硝酸铵溶液过程中会产生大量的热量，这些热量可以蒸发一部分水，使硝酸铵溶液的浓度提高，反应过程中反应压力为0.12mpa绝对压力，温度为120—130℃；

S2二段中和反应，在该硝酸铵溶液中加入少量合成氨再次进行中和反应，使溶液呈中性或弱碱性；

其反应过程中涉及到的反应方程式为：

NH₃+HNO₄→NH₄NO₄

NH₃+H₂O→NH₃ • H₂O

NH₃ • H₂O+HNO₄→NH₄NO₄+H₂O

步骤三：硝酸铵溶液与腐植酸盐溶液的混合

将硝酸铵溶液与腐植酸盐溶液按1:2的质量比在容器中混合，混合后的溶液利用二次蒸汽和新鲜蒸汽分别进行两段蒸发，使混合液蒸发浓缩到一定的浓度；

步骤四：硝酸镁、硝酸钙的混合加入

按一定的质量比往混合液中加入一定质量的硝酸镁、硝酸钙粉，随后进入造粒系统进行喷淋造粒，粒化后形成的系统物料进入干燥机对系统物料加热干燥，使系统物料中的部分水蒸发，使物料含水量达到产品质量要求，待颗粒冷却后进行筛分；

步骤五：胺油涂层

在筛分好的腐植酸硝酸钙镁颗粒表面涂上胺油，送入成品仓包装。