CN1064671A

CN1064671A - 有机氮磷钾复合肥的生产工艺及其方法

Info

Publication number: CN1064671A
Application number: CN91108405A
Authority: CN
Inventors: 陈芝森
Original assignee: RONGXIAN COUNTY SODIUM TRIPOLYPHOSPHATE PLANT GUANGXI
Current assignee: RONGXIAN COUNTY SODIUM TRIPOLYPHOSPHATE PLANT GUANGXI
Priority date: 1991-11-04
Filing date: 1991-11-04
Publication date: 1992-09-23

Abstract

本发明公开了一种有机氮磷钾复合肥的生产工艺方法，是利用废毛、皮等经酸水解、以及浓缩干燥造粒而成。有机氮磷钾复合肥是一种微棕色的有机无机复合肥料，具有很好的酱香味，能很好地改良土壤板结作用，营养全面，能激活土壤中固定的氮磷钾元素重新作用，刺激植物生长，提早发芽，出苗率高，根系发达，吸收力强，长势健壮，分蘖增加，早熟，粒饱、增加水果糖度。

Description

本发明涉及到了一种复合肥的生产方法，特别是一种有机氮磷钾复合肥的生产工艺及其方法。

通常使用的肥料主要有：①配合肥料和合成复合肥料;②有机肥料;③复合氨基酸，它们的制备方法主要有：①配合复合肥料是用几种单一肥料按比例进行机械混合而成;合成复合肥料是用几种单一肥料用化学操作方法熔合而成，原料间发生化学变化。②有机肥料一般是在农村中农民自己积造的肥料又叫农家肥料。③复合氨基酸是动物蛋白质经酸水解而成。《实用新型》专利公报，公告号：90100923.7，名称：高效复合肥，是根据对各种植物所需要常量养分和无机微量元素的有效成分进行筛选，择优组合。但这种高效复合肥的生产工艺方法和原料是采用其它方法工艺制造而成，其原料也不同于本发明。

本发明的目的在于提供一种用动物的皮毛、角趾、羽毛等有机蛋白质经本发明的生产工艺及其方法制成的既含有大量的有机质，具有农家肥料的多种功能，同时又含有速效、长效养份，兼有化学肥料的特点;既能提高土壤肥力，又可以改善土壤结构的多功能的有机复合肥料，也即本发明有机氮磷钾复合肥料。

本发明的应用原理是这样的：氯化钾与过量的硫酸作用放出氯化氢而生成硫酸氢钾及剩余大量的硫酸，当硫酸与磷矿作用，首先生成磷酸一钙[Ca（H₂PO₄）₂·H₂O]，然后与硫酸氢钾进行复分解而生成磷酸二氢钾及磷酸与硫酸钼，其化学反应方程式如下：

由于动物的皮毛、角趾、羽毛等是一种有机蛋白质。蛋白质的分子量很大，甚至大到几十万和几百万，具有极复杂的结构，是自然界最复杂的物质。但组成蛋白质的元素，都只有不多几种，蛋白质是含氮的有机化合物，它们含有碳（C）、氢（H）、氧（O）和氮（N）以外，还有磷（P）、硫（S）及铁（Fe）等，其中以氮含量为最多（16%），蛋白质最后的水解产物是氨基酸。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

氨基酸是有机酸的衍生物，是羧酸分子中羟基上的氢原子被氨基取代后生成物。在羧酸分子里同时含有氨基（-NH₂）和（-COOH）具有羧基和氨基的双重性质，但这两种基的数目不一定相同。氨基酸的结构式用下列通式表示：

由于氨基酸分子内含有氨基和羧基，兼有酸性和碱性，故氨基酸是两性电解质。在酸性溶液中，氨基酸以阳离子存在，带正电荷;在碱性溶液中氨基酸以阴离子存在，带负电荷。显然，当溶液的酸碱度到达某-PH值时，可以使氨基酸所带正电荷数与所带负电荷数相等，而处于等电状态。这个等电状态时的PH值称为该氨基酸的等电点。在等电点时，实际上大部分氨基酸分子以中性两性离子（NH⁺·3-R-COOH）存在着。氨基酸在酸性和碱性溶液中的变化，可由下式表示：

PH：〈等电点二等电点〉等电点

在电场中：移向阴极不移动移向阳极

中性氨基酸（-氨基-羧基氨基酸）的等电点一般在6.2～6.8、酸性氨基酸的等电点在2.8～3.2，碱性氨基酸的等电点则在9.7～10.7之间。

自然界中大多数蛋白质是无定形的，在溶液中呈胶体状态。蛋白质的化学组成很相似，是两性化合物，因而与酸和碱都能生成盐，容易发生水解，最后水解为组成它们的各种a-氨基酸。这些氨基酸大多数易容于水，并能被植物吸收的良好的有机氨肥。

动物的皮及毛发在普通的条件下是不容易腐解的，用碱煮沸水解可于数小时内使蛋白质完全水解，但用碱水解如控制不当，易发生外消旋作用，破坏某些氨基酸。同时亦不适合制造有机无机复合肥料的工艺路线。

用酸水解蛋白质所得的氨基酸为正氨基酸，大多数氨基酸在煮沸中是稳定的，但是色氨基酸则完全被煮沸的酸所破坏，并且一小部份羧基酸：即丝氨基酸及苏氨酸在酸水解时损失，色氨基酸的分解物质变成为一种黑棕色物质，名为腐黑质。腐黑质可能是由于在水解时所产生的少量醛与色氨基的吲朵缩合而成的，故成品有机氮磷钾带微棕黄色。

本发明的具体工艺方法是这样的，制造有机氮磷钾复合肥，以硫酸水解动物皮毛或毛发形成黑棕色的氨基酸与硫酸的混和液，其中除含有多种氨基酸外，尚剩余有大量的游离硫酸存在于水解液中，再与氯化钾作用而放出氯化氢形成硫酸氢钾。以氨基酸-硫酸氢钾-硫酸溶液与磷矿粉进行萃取反应而获得含氨基酸的磷酸二氢钾溶液，此时的氨基酸以阳离子存在。化学反应式如下：

经过固液分离后获得氨基酸-磷酸二氢钾-磷酸的混合液，再用碳酸氢铵中和到氨基酸的等电点。化学反应方程式如下：

④总式：氨基酸的磷酸二氢钾铵

本发明的具体生产工艺方案是这样的：

附图为本发明的工艺流程简图。

1、本发明的生产工艺路线：主要是把氨基酸生产工艺与磷酸二氢钾铵生产工艺有机地结合为一的生产工艺路线，从而开拓出一种高效、速效、长效、把有机肥与无机肥有机地结合的新型肥料生产工艺技术路线。具体是：

（1）废皮碎、羽毛渣脚及毛发等料与硫酸加热水解完全后，趁热之机把氯化钾与水解液剩余的大量硫酸作用，在搅拌情况下继续加热直至氯化氢跑完为止。

（2）含复合氨基酸和硫酸氢钾的硫酸溶液按萃取磷酸生产工艺进行磷矿萃取反应，在不断搅拌反应的同时，磷矿首先与硫酸作用生成磷酸-钙和磷矿，继续硫酸氢钾溶液作用而发生化学变化生成磷酸二氢钾，反应料浆同时含有复合氨基酸、磷酸、磷酸二氢钾及硫酸钙。

（3）萃取反应料浆经水平带式真空过滤机进行液固分离。

（4）滤液为复合氨基酸、磷酸、磷酸二氢钾复合液，具有高度的酸性，送至中和罐，于搅拌的情况下，用碳酸氢铵中和其酸度到PH6.2。

（5）中和液中，由于中和作用而使金属二氢物发生沉淀析出，必须再重复过滤一次。

（6）滤清液为复合氨基酸、磷酸二氢钾铵的混合液，经过取样化验氮、磷、钾含量配合情况再配足技术指标规定度。

（7）配好的溶液送到真空浓缩锅中进行真空浓缩至浆状。

（8）将料浆送到喷雾干燥器中喷粉干燥。

（9）干燥粉再经螺旋压粒机造粒即为成品有机氮磷钾复合肥。

2、配比的有关问题说明：硫酸与蛋白质发生水解作用，水解产物是复合氨基酸，水解过程中所消耗的硫酸不多，但用量却很大，所以，硫酸用量可控制在600～800kg左右。而毛发问题，由于原料来源不定点，中间所含杂物不同，所消耗硫酸亦有不同，同时所含氨基酸含量也不同，所以，动植物蛋白质毛发用量可控制在400～600kg。磷矿原料所含P₂O₅为28～30%之间，其间所含钙的含量亦有所不同，与硫酸作用，所消耗亦有所不同，为了达到含P₂O₅为15%的标准，磷矿用量可控制在600～750kg之间。

配比：

动植物蛋白质：400～600kg

硫酸（98%）：600～800kg

氯化钾（K₂O 60%）：250～350kg

磷矿（P₂O₅25～30%）600～750kg

碳酸氢铵（N17%）600～800kg

尿素（N46%）50～200kg

3、技术指标：

有机质：35% 磷（P₂O₅）15%

氮（N）15% 钾（K₂O）15%

气味：

有很好的酱香甜味。

颜色：

微棕黄色。

外观形态：

颗粒固体。

本发明的实施例：

在0.5m³不锈水解锅中投入硫酸100kg，加温后投入67kg干燥的皮革碎进行水解完全后，投入氯化钾47kg在搅拌情况下继续加热直至氯化钾跑完为止，配合硫酸含量为70%，温度72℃，于萃取反应罐中搅拌，慢慢投入100kg磷矿粉（P₂O₅30%）分解完全后离心固液分离，滤液用碳酸氢铵中和到PH6.2再过滤一次，然后浓缩至近干，再加入前次的干粉拌匀，造粒即成成品。

本发明的优点是：用于沙田柚果树结果率没有大小年之分，糖度提高2.5度，投入产出比为1∶9.978;施于水稻能促进水稻分蘖，增加有效穗数及总粒数，田间对比亩增收稻谷213.5市斤。这是一种有机无机相结合的肥料，肥效长，养份全面。含有磷、氮、钾及其他各种微量元素。性平稳，长期施用，有利于地与养地相结合，具有保水、保肥、缓冲性能。可以源源不断地供应作物生长所需的养分、施肥后，既能促进作物的生长，又使作物前期不暴生，后期不早衰，达到急缓相济，至相补充，氮磷钾有机肥料其氮素有部分是以氨基酸态氮出现，磷钾元素是磷酸二氢钾存在，不易被土壤固定、作物利用率高，小肥起到大肥的作用。施用有机复合肥，可以克服相当一部分农户在用肥方面重化肥，轻有机肥，重氮肥，轻磷肥，缺钾肥的倾向，协调氮磷钾三要素的利比例。对科学配比施肥，起到良好的作用。

一、对水田柚施用不同肥料效果对比试验（结果详见表1）

处理	每株树总产量（斤）	每株树个数（个）	平均每个重量（斤）	测定糖度（％）	每株树投入（元）	每株树产出（元）
							处理一	104	63	1.65	15.4	11.46	116.40
处理二	116.5	85	1.37	16.1	21.46	186.40
							处理三	117.5	109	1.62	17.9	28.46	284.00

注：处理一、施无机化肥每株施尿素6.52斤过磷酸钙30斤，氯化钾5斤（折纯氮3斤，P₂O₅3.6斤，氯化钾3斤）

处理二、施有机肥花生麸与无机化肥相结合，每株施花生麸20斤，施化肥数量与处理一相同。

处理三、施有机复合肥与无机化肥相结合，每株施有机复合肥50斤，施化肥与处理一、二相同。

二、对水稻施用不同肥料效果对比试验结果：

试验处理	每株高cm	每株穗长cm	每有效穗	每穗总粒	每穗实粒	成熟期每穗青叶	千粒重	对比试验增减土（斤）	实收产量（斤）
										处理一	91.7	21.2	8.1	91.08	84.59	0.71	29.7	924
处理二	94.8	21.3	8.4	95.94	87.68	1.09	29.25	+98	1022

Claims

本发明公开了一种有机氮磷钾复合肥的生产工艺及其方法，把有机物质氨基酸与无机化学肥料氮磷钾合成复合肥料的工艺路线，其特征在于：

(1)生产工艺路线是：水解→萃取→过滤→中和→过滤→配料→浓缩→干燥→造粒→成品，

(2)成份：动植物蛋白质、硫酸、氯化钾、磷矿、碳酸氢铵、尿素。