CN108689780A - 利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，按照如下步骤完成：(1)、按照重量份数将磷石膏40‑45份、硫酸钾14‑18份、磷酸脲13‑15份、尿素40‑60份、低聚磷酸铵10‑15份、中药渣1‑3份、草木灰20‑25份、微量元素4‑7份混合打粉备用；(2)、将磷尾矿粉10‑15份、磷酸淤渣10‑15份与40‑50％的硝酸溶液混合进行硝化反应，分解出其中的钙、镁、铁等中微量元素，过滤后滤液浓缩结晶；(3)、将步骤(1)得到的粉末、步骤(2)中得到的结晶与海藻酸粉末、腐殖酸粉末混合，喷水进行润湿造粒；(4)、对肥料干燥至水分达到2‑3％制得成品。增加磷石膏的利用率及附加值，合理利用磷酸淤渣及磷尾矿粉等废弃物，减轻环境压力，并得到高质量缓释有机复合肥。

Description

利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法
技术领域
本发明涉及一种利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，属于有机复合肥领域。
背景技术
随着湿法磷酸工业的快速发展，产生大量磷石膏，其处理和综合利用目前还比较困难，年利用率不到产生量的10％，大多数企业只能露天堆放，造成巨大的环保压力。磷石膏pH值在1-4.5之间，可用于碱性土壤调节剂，可以对盐碱地土壤进行改良。并且磷石膏中含有的硫、磷、镁等有效养分，可以有效改良盐碱地土壤的理化性能，达到农作物增产增收的目的。
盐碱地就是土地含盐量较高，不适合种植常见的农作物或绝大部份植物，盐碱地的形成与土壤中的碳酸盐含量过高有关，目前我国尚有将近9913万公顷的土地为盐碱地需要治理，主要分布在我国东北、西北、华北的干旱、半干旱地区。但我国磷石膏产区主要在西南地区，距离盐碱地区路途遥远且运输成本高，单纯的磷石膏土壤调节剂附加值低。
磷酸淤渣是湿法磷酸生产过程中，在稀磷酸(过滤酸)蒸发浓缩过程中产生的沉淀和湿法磷酸陈化、澄清、贮存过程中析出的继沉淀盐的混合物，主要成分为硫酸钙、铁、镁、铝的氧化物或磷酸盐及氟硅酸钾、钠等，几乎全由微细的结晶化合物组成，但这些微晶极为2－细小，其中含35～45％P2O5、15～20％Fe2O3、8～13％CaO、5％左右SO4、3～5％F及3～5％K2O和Na2O等。湿法磷酸生产中产生的这些淤渣，大量存在于生产系统中，使湿法磷酸生产的消耗上升，成本增加，高品质湿法磷酸的产出量下降等，因此会定期将这部分淤渣清出。清出的淤渣目前没有得到回收利用，给环境造成较大的压力。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法。增加磷石膏的利用率及附加值，合理利用磷酸淤渣及磷尾矿粉等废弃物，减轻环境压力，并得到高质量缓释有机复合基肥。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，其特征在于，按照如下步骤完成：
(1)、按照重量份数将磷石膏40-45份、硫酸钾14-18份、磷酸脲13-15份、尿素40-60份、低聚磷酸铵10-15份、中药渣1-3份、草木灰20-25份、微量元素4-7份混合打粉备用；
(2)、将磷尾矿粉10-15份、磷酸淤渣10-15份与40-50％的硝酸溶液混合进行硝化反应，分解出其中的钙、镁、铁等中微量元素，过滤后滤液浓缩结晶；
(3)、将步骤(1)得到的粉末、步骤(2)中得到的结晶与海藻酸粉末、腐殖酸粉末混合，喷水进行润湿造粒；
(4)、对步骤(3)所造粒的肥料干燥至水分达到2-3％制得成品。
采用上述技术方案利用磷石膏中的钙离子置换盐碱地中碳酸钠中的钠离子，从而降低盐碱地PH值。硫酸钾、磷酸脲、低聚磷酸铵补充作物生长期间的养料。海藻酸是一种天然多糖，能够补充土壤有机质，通过包裹肥料颗粒达到缓释控释的目的，有利于干旱和半干旱盐碱地作物生长。
采用海藻酸包裹肥料颗粒达到缓释的目的，而不是采用传统的海藻酸钠和氯化钙作为包裹材料，利用海藻酸与碳酸钠反应生成海藻酸钠进一步降低盐碱地中的钠离子。利用海藻酸钠具有吸水性及保水性，改善植物根系局部水平衡。
肥料中添加了一定量的腐殖酸、中药渣、草木灰增加土壤中的有机质，能够有效改善土壤环境。
充分利用磷尾矿粉和磷酸淤渣硝化得到钙、镁、铁等中微量元素作为作物的中微量营养元素，补充作物生长的养料。
本发明提供的有基复合基肥非常适合在干旱和半干旱盐碱地地区使用，具有明显的改善盐碱地生态环境，可显著提升作物的品质和产量的效果。
优选：步骤1中，粉末的粒径为1-1000μm。
优选：步骤(2)中，所述硝酸溶液的加入量为30-45份，硝化反应温度20-80℃，反应时间30-60min。以保证充分硝化。
上述方案中：步骤(3)中，将步骤(1)得到的粉末、步骤(2)中得到的结晶与海藻酸粉末、腐殖酸粉末以3-5:2-4:1-3:0.5-2的比例进行混合。
上述方案中：步骤(4)中，造粒肥料采用热空气干燥。
上述方案中：所述微量元素为铜、锰、钴、锌、铁、钼、镁组份的混合物。
有益效果：本发明具有以下优点：1、磷石膏能够持续改善土壤酸碱性及置换盐碱地中的钠离子，能够长效的改善土壤土质。
2、采用海藻酸作为包覆材料，海藻酸直接和盐碱地里面的碳酸钠反应，直接置换出钠离子，能够更快的改善盐碱地的酸碱性。
3、将磷尾矿粉、磷酸淤渣进行硝化能够补充肥料中有效元素，减少湿法磷酸工业中的副产品，减小环保压力。同时硝化后物质能够很快的溶于水，能够快速的补充土壤的养分。
4.海藻酸和盐碱地里面的碳酸钠反应生成海藻酸钠，海藻酸钠的具有吸水性和保水性，能够有效改善土壤的水平衡，使作物根系附近水分充足，有利于干旱和半干旱盐碱地作物生长。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，按照如下步骤完成：
(1)、按照重量份数将磷石膏40份、硫酸钾14份、磷酸脲13份、尿素40份、低聚磷酸铵10份、中药渣1份、草木灰20份、微量元素铜、锰、钴、锌、铁、钼、镁组份的混合物4份混合打成1-1000μm的粉末备用。
(2)、将磷尾矿粉10份、磷酸淤渣10份与30份的50％(质量浓度)的硝酸溶液混合进行硝化反应，反应温度20℃，反应时间60min，分解出其中的钙、镁、铁等中微量元素，过滤后滤液浓缩结晶。
(3)、将步骤(1)得到的粉末、步骤(2)中得到的结晶与海藻酸粉末、腐殖酸粉末以3：2：1：0.5的比例进行混合，喷水进行润湿造粒。
(4)、对步骤(3)所造粒的肥料采用热空气干燥至水分达到2-3％制得成品，包装。
实施例2
一种利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，按照如下步骤完成：
(1)、按照重量份数将磷石膏45份、硫酸钾18份、磷酸脲15份、尿素50份、低聚磷酸铵5份、中药渣3份、草木灰25份、微量元素铜、锰、钴、锌、铁、钼、镁组份的混合物7份混合打成1-1000μm的粉末备用。
(2)、将磷尾矿粉15份、磷酸淤渣15份与45份的40％(质量浓度)的硝酸溶液混合进行硝化反应，反应温度60℃，反应时间40min，分解出其中的钙、镁、铁等中微量元素，过滤后滤液浓缩结晶。
(3)、将步骤(1)得到的粉末、步骤(2)中得到的结晶与海藻酸粉末、腐殖酸粉末以5:4:3:2的比例进行混合，喷水进行润湿造粒。
(4)、对步骤(3)所造粒的肥料采用热空气干燥至水分达到2-3％制得成品，包装。
实施例3
一种利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，按照如下步骤完成：
(1)、按照重量份数将磷石膏42份、硫酸钾16份、磷酸脲14份、尿素60份、低聚磷酸铵13份、中药渣2份、草木灰23份、微量元素铜、锰、钴、锌、铁、钼、镁组份的混合物5份混合打成1-1000μm的粉末备用。
(2)、将磷尾矿粉12份、磷酸淤渣12份与36份的45％(质量浓度)的硝酸溶液混合进行硝化反应，反应温度80℃，反应时间30min，分解出其中的钙、镁、铁等中微量元素，过滤后滤液浓缩结晶。
(3)、将步骤(1)得到的粉末、步骤(2)中得到的结晶与海藻酸粉末、腐殖酸粉末以4:3:2:1的比例进行混合，喷水进行润湿造粒。
(4)、对步骤(3)所造粒的肥料采用热空气干燥至水分达到2-3％制得成品，包装。
实施例4
田间试验：
本发明实施例1生产的肥料在山东地区进行盐碱地高产玉米实验，本发明肥料为基肥在种植前埋入土壤5-10cm深度，50kg/亩，之后按照其常规施肥(复合肥15-15-1550kg/亩，种肥同播；尿素施用25kg/亩，拔节期撒施)。玉米播种量按照4500株/亩，其他管理跟农民传统施肥。
测定指标：在幼苗期(出苗后2周)、拔节期、吐絮期测定玉米植株鲜重、干重；根系活力(TTC法测定)；叶片净光合速率(pn)；玉米成熟收获后计算产量及经济效益。
1盐渍化土壤采用肥料配方肥对玉米地上部鲜重、干重的影响
从表1可以看出，加施实施例1配方肥对玉米地上部干重的影响。在幼苗期(出苗后2周)，相对农民传统施肥处理，加施实施例1配方肥处理的玉米地上部鲜重、干重有增加趋势，分别增加17.6％、13.0％。在拔节期，相对农民传统施肥处理，加施配方肥处理的玉米鲜重、干重有增加趋势，鲜重增加12.8％，干重增加13.6％。在吐絮期，相对农民传统施肥处理，加施配方肥处理的处理时玉米鲜重、干重有增加趋势，鲜重增加13.4％，干重增加10.9％。
表1盐渍化土壤采用肥料配方肥对玉米地上部鲜重、干重的影响
2盐渍化土壤加施配方肥对玉米根系活力的影响
从表2可以看出，在整个生育期内，相对农民传统施肥处理，加施实施例1配方肥处理的玉米根系活力显著增加，分别在幼苗期(出苗后2周)增加13.8％、拔节期增加14.6％、吐絮期增加15.6％。
表2盐渍化土壤采用肥料肥对玉米根系活力的影响
3盐渍化土壤加施配方肥对玉米叶片净光合速率的影响
从表3可以看出，在幼苗期(出苗后2周)，相对农民传统施肥处理，加施实施例1配方肥处理的玉米叶片净光合速率高于传统施肥，尤其在吐絮期时叶片净光合速率增加趋势较大增加7.3％。
表3盐渍化土壤多元素生理酸性肥料配方肥对玉米叶片净光合速率的影响
产量状况
从产量来看，相对于农民传统施肥(玉米产量543kg/亩)，加施本方法生产的配方产量较高；玉米最高产量达641.8Kg/亩，玉米产量增产18.2％。
实施例2和3制备的复合肥按照同样的方法用于盐碱地种植玉米，与实施例1的复合肥相比，能取得相同的增产增量的效果。同样，玉米根系活力显著增加，在幼苗期(出苗后2周)、拔节期、吐絮期增长的效果与实施例1相近。净光合速率也相应增加。
综上本发明提供的复合基肥非常适合在干旱和半干旱盐碱地地区使用，具有明显的改善盐碱地生态环境，可显著提升作物的品质和产量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，其特征在于，按照如下步骤完成：
(1)、按照重量份数将磷石膏40-45份、硫酸钾14-18份、磷酸脲13-15份、尿素40-60份、低聚磷酸铵10-15份、中药渣1-3份、草木灰20-25份、微量元素4-7份混合打粉备用；
(2)、将磷尾矿粉10-15份、磷酸淤渣10-15份与质量浓度为40-50％的硝酸溶液混合进行硝化反应，分解出其中的钙、镁、铁等中微量元素，过滤后滤液浓缩结晶；
(3)、将步骤(1)得到的粉末、步骤(2)中得到的结晶与海藻酸粉末、腐殖酸粉末混合，喷水进行润湿造粒；
(4)、对步骤(3)所造粒的肥料干燥至水分达到2-3％制得成品。
2.根据权利要求1所述利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，其特征在于：步骤1中，粉末的粒径为1-1000μm。
3.根据权利要求2所述利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述硝酸溶液的加入量为30-45份，硝化反应温度20-80℃，反应时间30-60min。
4.根据权利要求1-3任一项所述利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，其特征在于：步骤(3)中，步骤(1)得到的粉末、步骤(2)中得到的结晶与海藻酸粉末、腐殖酸粉末以3-5:2-4:1-3:0.5-2的比例进行混合。
5.根据权利要求4所述利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合基肥的方法，其特征在于：步骤(4)中，造粒肥料采用热空气干燥。
6.根据权利要求1所述利用磷石膏生产适合盐碱地使用的缓释有机复合肥的方法，其特征在于：所述微量元素为铜、锰、钴、锌、铁、钼、镁组份的混合物。
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