CN111825501A

CN111825501A - 一种水溶性腐植酸肥的制备方法

Info

Publication number: CN111825501A
Application number: CN202010584424.2A
Authority: CN
Inventors: 陈庆; 陈巧和; 陈涛
Original assignee: Chengdu New Keli Chemical Science Co Ltd
Current assignee: Chengdu New Keli Chemical Science Co Ltd
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2020-06-24
Publication date: 2020-10-27

Abstract

本发明涉及水溶性肥料领域，公开了一种水溶性腐植酸肥的制备方法。包括如下制备过程：（1）将矿源腐植酸、过氧化氢溶液加入到胶体磨中，并通入臭氧进行研磨，制得的氧化矿源腐植酸；（2）向胶体磨继续加入氢氧化钾溶液研磨，制得活化矿源腐植酸；（3）向胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水进行研磨，过滤，得到胶体腐植酸混合液；（4）将胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水中搅拌溶解，过滤，减压浓缩，喷雾干燥，即得水溶性腐植酸肥。本发明的方法通过在高剪切胶体磨中氧化、活化腐殖酸，再形成胶体，再通过两次过滤一次浓缩的方式去除难溶及不溶物质，得到了良好水溶性的腐植酸肥。

Description

一种水溶性腐植酸肥的制备方法

技术领域

本发明涉及水溶性肥料领域，公开了一种水溶性腐植酸肥的制备方法。

背景技术

水溶性肥料是一种可以完全溶于水的多元复合肥料，它能迅速地溶解于水中，更容易被作物吸收，而且其吸收利用率相对较高，更为关键的是它可以应用于喷滴灌等设施农业，实现水肥一体化，达到省水省肥省工的效能。与传统肥料相比，不但配方多样，施用方法也灵活。水溶性肥料可以土壤浇灌，让植物根部全面接触到肥料；可以叶面喷施，通过叶面气孔进入植物内部，提高肥料吸收利用率；也可以滴灌和无土栽培，节约灌溉水并提高劳动效率。

水溶性肥料中，水溶性腐植酸肥料是指以适合植物生长所需比例的腐植酸，添加适量氮、磷、钾大量元素或锌、硼、铁、钼、锰、铜等微量元素制成的液体或固体水溶肥料。水溶性腐植酸肥料经水溶解或稀释，用于灌溉施肥、叶面施肥、无土栽培、浸种蘸根等用途。腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农林牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域。横跨几十个行业。特别是眼下提倡生态农业建设、无公害农业生产、绿色食品、无污染环保产品等，更使“腐植酸”备受推崇。

水溶性腐植酸肥料中腐植酸必须为矿物源腐植酸，且腐植酸含量应该大于3%。由于腐植酸易与中量元素发生络合而产生沉淀，因此造成即使只是添加3%的腐植酸，仍然会使得水溶性肥中产生絮凝物沉淀。其主要情况有添加的原料中含中微量元素时，易与腐植酸形成不溶于水的络合物，而现在的氮源、磷盐及钾盐等一般都含有一定含量的中微量元素；所用的水中含有一定的中微量元素或者呈弱酸性时添加腐植酸盐，易形成不溶于水的沉淀，而南方的水质一般呈弱酸性；添加酸性原料易形成絮凝沉淀，如磷铵，硫铵、氯化钾及硫酸钾等。因此为了提高腐植酸肥的水溶性，通常需要在腐植酸肥中加入缓冲剂、抗絮凝剂等促溶剂。

中国发明专利申请号201510518547.5公开了一种水溶性腐植酸肥及制备方法，水溶性腐植酸肥由活性腐植酸20~30%，硝酸镁10~15%，柠檬酸7~11%，四硼酸钠8~12.5%，尿素8~13%，水溶性磷酸一铵2~8%，硫酸钾4~9%，一水硫酸锌2~7%，硫酸亚铁1~6%，噻虫嗪1~6%，噁霉灵10.5~15%组成。

中国发明专利申请号200710017334.X公开了一种含腐殖酸的水溶性肥料的制备方法，其腐殖酸采用腐殖酸钾代替腐殖酸钠，提取腐殖酸钾剩余的残渣不仅可以用来改良土壤，避免对环境产生污染，还给土壤中补充了大量元素钾，肥料中含有多种稳定的微量元素，为稳定的、营养全面的腐殖酸肥料。该发明包括以下操作步骤：（1）在调浆槽中加入水及含有腐殖酸的原料，并加入提取剂氢氧化钾，温度保持在50~60℃之间，调浆提取1~2h；在离心机上进行离心，过滤出腐殖酸钾，残渣通过传送带排出；（2）将氮、磷、钾、硼、钼等原料用水溶解；（3）将络合剂加水溶解后再加入钙、镁、铜、铁、锌、锰等原料加温溶解络合；4.将以上三步所制取的物料在成品配制罐中混合，并在乳化泵作用下乳化研磨3~4h后即为成品。

根据上述，现有方案中的水溶性腐殖酸肥料中的微量元素易与土壤中的氮源、磷盐、钾盐及弱酸性水等反应生成沉淀，影响肥效，而现有技术利用加入缓冲剂、抗絮凝剂等促溶剂的方法，效果不理想，本发明提出了一种水溶性腐植酸肥的制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的水溶性腐殖酸肥料中的微量元素易与土壤中的氮源、磷盐、钾盐及弱酸性水等反应容易生成沉淀，影响了水溶性腐殖酸肥料的应用效果。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：

一种水溶性腐植酸肥的制备方法，制备的具体过程为：

（1）先将矿源腐植酸加入到胶体磨中进行研磨，然后加入过氧化氢溶液，再从底部通入臭氧，使矿源腐植酸被氧化，设置胶体磨转速为8000~12000r/min，线速度为25~35m/s，保持压力为0.2~0.4MPa，研磨2~5h后泄至常压，制得的氧化矿源腐植酸；各原料配比为，按重量份计，矿源腐植酸40~50重量份、过氧化氢溶液2~5重量份、臭氧0.04~0.07重量份；

（2）向步骤（1）中制得的氧化矿源腐植酸的胶体磨继续加入氢氧化钾溶液，研磨活化，加快被氧化腐植酸在碱中的溶解，设置胶体磨转速为6000~8000 r/min，线速度为15~25m/s，保持常压研磨时间为1~3h，制得活化矿源腐植酸；各原料配比为，按重量份计，氧化矿源腐植酸40~50重量份、氢氧化钾溶液5~8重量份；

（3）先从胶体磨加料口向步骤（2）中制得的活化矿源腐植酸的胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水，进行研磨，设置胶体磨转速为2000~4000 r/min，线速度为15~20m/s，研磨时间为0.5~1h，然后过滤分离出沉淀物，得到胶体腐植酸混合液；各原料配比为，按重量份计，活化矿源腐植酸90~110重量份、柠檬酸1~3重量份、羧甲基纤维素钠1~3重量份、水300~600重量份；

（4）先将步骤（3）中得到的胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水的混合溶液中，搅拌溶解，然后过滤出不溶物，再将滤液减压浓缩降低水分含量，最后通过进入喷雾干燥器中进行干燥，即可得到水溶性腐植酸肥；各原料配比为，按重量份计，胶体腐植酸混合液20~30重量份、磷酸一铵3~10重量份、磷酸二氢钾10~15重量份、硫酸钾7~10重量份、硝酸镁10~15重量份、尿素8~13重量份、微量元素0.2~0.6重量份、水100~150重量份。

水溶性腐殖酸肥料的腐殖酸通常选自矿源腐植酸，矿源腐植酸主要来源于泥炭、褐煤和风化煤，其中，泥炭腐植酸的分子相对小，活性相对高；褐煤腐植酸综合活性高，抗絮凝性强，农业使用效果明显；风化煤腐植酸的农业使用效果，抗絮凝性以及与其他元素的复配稳定性皆较褐煤差；而粉煤灰腐植酸也是常见的一种用于肥料的矿源腐殖酸。作为本发明的优选，步骤（1）所述矿源腐植酸为风化煤腐植酸、泥炭腐植酸、褐煤腐殖酸、粉煤灰腐植酸中的一种。

本发明选择高剪切胶体磨作为研磨设备，在胶体磨过程中受到强大的剪切力、摩擦力等物理作用，加速混合物料的反应进程，使物料反应更加彻底。作为本发明的优选，步骤（1）、（2）、（3）所述胶体磨为上海依肯机械设备有限公司的CM2000/4中试型高剪切胶体磨。

通过向胶体磨中的矿源腐植酸中加入过氧化氢并通入臭氧，进行研磨保压反应，其中过氧化氢作为氧化剂，臭氧作为催化剂，通过胶体磨的压力、高速剪切力等物理作用，促进矿源腐植酸的快速氧化分解，提高腐植酸的溶解性能。作为本发明的优选，步骤（1）所述过氧化氢溶液的质量分数为30~40%。

在氧化矿源腐殖酸中加入氢氧化钾溶液，进行研磨活化，加快了氧化腐植酸在碱中的溶解，得到的活化矿源腐植酸便于进一步形成胶体，提高腐殖酸溶解性。作为本发明的优选，步骤（2）所述氢氧化钾溶液的质量分数为40~50%。

本发明将活化矿源腐植酸的胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水，研磨形成胶体。其中，柠檬酸可以调节体系的酸碱性，便于胶体的形成；同时柠檬酸和羧甲基纤维素钠都具有抗絮凝作用，可防止腐植酸因团聚溶出，促使腐植酸形成胶体，得到胶体腐植酸，提高腐植酸的溶解性。

本发明将胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水，通过两次过滤一次浓缩的方式，一方面去除了腐植酸肥中的难溶及不溶物质，保证了腐植酸肥的水溶性，另一方面使得腐殖酸肥的有效成分更好发挥作用。作为本发明的优选，步骤（4）所述微量元素为硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵的混合物；所述微量元素的各原料配比为，按重量份计，硫酸亚铁2~4重量份、硼酸1~3重量份、硫酸锌1~4重量份、硫酸锰0.5~2重量份、钼酸铵1~2重量份。

作为本发明的优选，步骤（4）所述减压浓缩工艺条件为，罐内压力为-0.3~-0.5MPa，温度为80~90℃。

作为本发明的优选，步骤（4）所述降低水分含量至40~50%。

作为本发明的优选，步骤（4）所述喷雾干燥的工艺条件为，进料温度70~80℃、进风温度130~160℃。

由上述得到的水溶性腐植酸肥的制备方法，其制得的水溶性腐殖酸具有良好的水溶性，而且产率高。通过测试，制备水溶性腐殖酸肥的产率为73.0~73.8%。

本发明提供的一种水溶性腐植酸肥的制备方法，将矿源腐植酸加入到胶体磨中进行研磨，加入过氧化氢溶液，从底部通入臭氧，使矿源腐植酸被氧化，研磨后泄至常压；向胶体磨继续加入氢氧化钾溶液研磨活化，加快被氧化腐植酸在碱中的溶解；从胶体磨加料口向胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水，研磨后过滤分离出沉淀物后得到胶体腐植酸混合液；取胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水的混合溶液中，搅拌溶解后再次过滤出不溶物，将滤液减压浓缩，通过进入喷雾干燥器中进行干燥，即可。

本发明提供了一种水溶性腐植酸肥的制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：

1、提出了采用胶体磨作为物理研磨反应设备制备水溶性腐植酸肥的方法。

2、通过利用过氧化氢作为氧化剂，臭氧为催化剂，进行保压反应，使矿源腐植酸在胶体磨的作用下，通过压力、高速剪切力等物理作用促进矿源腐植酸的快速氧化分解，提高腐植酸的溶解性能。

3、通过将氧化腐殖酸加入氢氧化钾在胶体磨中促进碱溶性腐植酸的溶解，柠檬酸可以调节体系的酸碱性，同时柠檬酸和羧甲基纤维素钠具有抗絮凝作用，可防止腐植酸因团聚溶出，促使腐植酸形成胶体，提高腐植酸的溶解。

4、本发明最后通过两次过滤一次浓缩的方式，去除了胶体腐植酸肥中的难溶及不溶物质，保证了得到的腐植酸肥的水溶性，而且产率高，具有良好应用前景。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。

实施例1

（1）先将矿源腐植酸加入到胶体磨中进行研磨，然后加入过氧化氢溶液，再从底部通入臭氧，使矿源腐植酸被氧化，设置胶体磨转速为11000r/min，线速度为28m/s，保持压力为0.3MPa，研磨4h后泄至常压，制得的氧化矿源腐植酸；矿源腐植酸为风化煤腐植酸；过氧化氢溶液的质量分数为36%；

各原料配比为，按重量份计，矿源腐植酸46重量份、过氧化氢溶液3重量份、臭氧0.05重量份；

（2）向步骤（1）中制得的氧化矿源腐植酸的胶体磨继续加入氢氧化钾溶液，研磨活化，加快被氧化腐植酸在碱中的溶解，设置胶体磨转速为6800 r/min，线速度为19m/s，保持常压研磨时间为2h，制得活化矿源腐植酸；氢氧化钾溶液的质量分数为44%；

各原料配比为，按重量份计，氧化矿源腐植酸46重量份、氢氧化钾溶液7重量份；

（3）先从胶体磨加料口向步骤（2）中制得的活化矿源腐植酸的胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水，进行研磨，设置胶体磨转速为2700 r/min，线速度为17m/s，研磨时间为1h，然后过滤分离出沉淀物，得到胶体腐植酸混合液；

各原料配比为，按重量份计，活化矿源腐植酸102重量份、柠檬酸2重量份、羧甲基纤维素钠2.2重量份、水460重量份；

胶体磨为上海依肯机械设备有限公司的CM2000/4中试型高剪切胶体磨；

（4）先将步骤（3）中得到的胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水的混合溶液中，搅拌溶解，然后过滤出不溶物，再将滤液减压浓缩降低水分含量，最后通过进入喷雾干燥器中进行干燥，即可得到水溶性腐植酸肥；微量元素为硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵的混合物；所述微量元素的各原料配比为，按重量份计，硫酸亚铁3.2重量份、硼酸2.3重量份、硫酸锌2.6重量份、硫酸锰1.3重量份、钼酸铵1.6重量份；减压浓缩工艺条件为，罐内压力为-0.4MPa，温度为86℃；降低水分含量至44%；喷雾干燥的工艺条件为，进料温度76℃、进风温度150℃；

各原料配比为，按重量份计，胶体腐植酸混合液26重量份、磷酸一铵7重量份、磷酸二氢钾13重量份、硫酸钾8重量份、硝酸镁13重量份、尿素11重量份、微量元素0.5重量份、水130重量份。

实施例1的水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

实施例2

（1）先将矿源腐植酸加入到胶体磨中进行研磨，然后加入过氧化氢溶液，再从底部通入臭氧，使矿源腐植酸被氧化，设置胶体磨转速为9000r/min，线速度为26m/s，保持压力为0.25MPa，研磨4h后泄至常压，制得的氧化矿源腐植酸；矿源腐植酸为泥炭腐植酸；过氧化氢溶液的质量分数为32%；

各原料配比为，按重量份计，矿源腐植酸48重量份、过氧化氢溶液3重量份、臭氧0.05重量份；

（2）向步骤（1）中制得的氧化矿源腐植酸的胶体磨继续加入氢氧化钾溶液，研磨活化，加快被氧化腐植酸在碱中的溶解，设置胶体磨转速为6500 r/min，线速度为16m/s，保持常压研磨时间为2.5h，制得活化矿源腐植酸；氢氧化钾溶液的质量分数为42%；

各原料配比为，按重量份计，氧化矿源腐植酸48重量份、氢氧化钾溶液6重量份；

（3）先从胶体磨加料口向步骤（2）中制得的活化矿源腐植酸的胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水，进行研磨，设置胶体磨转速为2500 r/min，线速度为16m/s，研磨时间为1h，然后过滤分离出沉淀物，得到胶体腐植酸混合液；

各原料配比为，按重量份计，活化矿源腐植酸95重量份、柠檬酸1.5重量份、羧甲基纤维素钠1.5重量份、水500重量份；

（4）先将步骤（3）中得到的胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水的混合溶液中，搅拌溶解，然后过滤出不溶物，再将滤液减压浓缩降低水分含量，最后通过进入喷雾干燥器中进行干燥，即可得到水溶性腐植酸肥；微量元素为硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵的混合物；所述微量元素的各原料配比为，按重量份计，硫酸亚铁3.5重量份、硼酸1.5重量份、硫酸锌2重量份、硫酸锰1重量份、钼酸铵1.2重量份；减压浓缩工艺条件为，罐内压力为-0.3MPa，温度为82℃；降低水分含量至42%；喷雾干燥的工艺条件为，进料温度72℃、进风温度140℃；

各原料配比为，按重量份计，胶体腐植酸混合液23重量份、磷酸一铵5重量份、磷酸二氢钾11重量份、硫酸钾8重量份、硝酸镁11重量份、尿素9重量份、微量元素0.3重量份、水140重量份。

实施例2的水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

实施例3

（1）先将矿源腐植酸加入到胶体磨中进行研磨，然后加入过氧化氢溶液，再从底部通入臭氧，使矿源腐植酸被氧化，设置胶体磨转速为11000r/min，线速度为32m/s，保持压力为0.4MPa，研磨3h后泄至常压，制得的氧化矿源腐植酸；矿源腐植酸为褐煤腐殖酸；过氧化氢溶液的质量分数为38%；

各原料配比为，按重量份计，矿源腐植酸42重量份、过氧化氢溶液4重量份、臭氧0.06重量份；

（2）向步骤（1）中制得的氧化矿源腐植酸的胶体磨继续加入氢氧化钾溶液，研磨活化，加快被氧化腐植酸在碱中的溶解，设置胶体磨转速为7500 r/min，线速度为22m/s，保持常压研磨时间为1.5h，制得活化矿源腐植酸；氢氧化钾溶液的质量分数为48%；

各原料配比为，按重量份计，氧化矿源腐植酸42重量份、氢氧化钾溶液7重量份；

（3）先从胶体磨加料口向步骤（2）中制得的活化矿源腐植酸的胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水，进行研磨，设置胶体磨转速为3500 r/min，线速度为18m/s，研磨时间为0.5h，然后过滤分离出沉淀物，得到胶体腐植酸混合液；

各原料配比为，按重量份计，活化矿源腐植酸105重量份、柠檬酸2.5重量份、羧甲基纤维素钠2.5重量份、水400重量份；

（4）先将步骤（3）中得到的胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水的混合溶液中，搅拌溶解，然后过滤出不溶物，再将滤液减压浓缩降低水分含量，最后通过进入喷雾干燥器中进行干燥，即可得到水溶性腐植酸肥；微量元素为硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵的混合物；所述微量元素的各原料配比为，按重量份计，硫酸亚铁2.5重量份、硼酸2.5重量份、硫酸锌3重量份、硫酸锰1.5重量份、钼酸铵1.8重量份；减压浓缩工艺条件为，罐内压力为-0.5MPa，温度为88℃；降低水分含量至48%；喷雾干燥的工艺条件为，进料温度78℃、进风温度150℃；

各原料配比为，按重量份计，胶体腐植酸混合液28重量份、磷酸一铵9重量份、磷酸二氢钾14重量份、硫酸钾9重量份、硝酸镁14重量份、尿素11重量份、微量元素0.5重量份、水110重量份。

实施例3的水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

实施例4

（1）先将矿源腐植酸加入到胶体磨中进行研磨，然后加入过氧化氢溶液，再从底部通入臭氧，使矿源腐植酸被氧化，设置胶体磨转速为8000r/min，线速度为25m/s，保持压力为0.2MPa，研磨5h后泄至常压，制得的氧化矿源腐植酸；矿源腐植酸为粉煤灰腐植酸；过氧化氢溶液的质量分数为30%；

各原料配比为，按重量份计，矿源腐植酸50重量份、过氧化氢溶液2重量份、臭氧0.04重量份；

（2）向步骤（1）中制得的氧化矿源腐植酸的胶体磨继续加入氢氧化钾溶液，研磨活化，加快被氧化腐植酸在碱中的溶解，设置胶体磨转速为6000r/min，线速度为15m/s，保持常压研磨时间为3h，制得活化矿源腐植酸；氢氧化钾溶液的质量分数为40%；

各原料配比为，按重量份计，氧化矿源腐植酸50重量份、氢氧化钾溶液5重量份；

（3）先从胶体磨加料口向步骤（2）中制得的活化矿源腐植酸的胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水，进行研磨，设置胶体磨转速为2000 r/min，线速度为15m/s，研磨时间为1h，然后过滤分离出沉淀物，得到胶体腐植酸混合液；

各原料配比为，按重量份计，活化矿源腐植酸90重量份、柠檬酸1重量份、羧甲基纤维素钠1重量份、水600重量份；

（4）先将步骤（3）中得到的胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水的混合溶液中，搅拌溶解，然后过滤出不溶物，再将滤液减压浓缩降低水分含量，最后通过进入喷雾干燥器中进行干燥，即可得到水溶性腐植酸肥；微量元素为硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵的混合物；所述微量元素的各原料配比为，按重量份计，硫酸亚铁4重量份、硼酸3重量份、硫酸锌1重量份、硫酸锰0.5重量份、钼酸铵1重量份；减压浓缩工艺条件为，罐内压力为-0.3MPa，温度为80℃；降低水分含量至40%；喷雾干燥的工艺条件为，进料温度70℃、进风温度130℃；

各原料配比为，按重量份计，胶体腐植酸混合液20重量份、磷酸一铵3重量份、磷酸二氢钾10重量份、硫酸钾7重量份、硝酸镁10重量份、尿素8重量份、微量元素0.2重量份、水150重量份。

实施例4的水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

实施例5

（1）先将矿源腐植酸加入到胶体磨中进行研磨，然后加入过氧化氢溶液，再从底部通入臭氧，使矿源腐植酸被氧化，设置胶体磨转速为12000r/min，线速度为35m/s，保持压力为0.4MPa，研磨2h后泄至常压，制得的氧化矿源腐植酸；矿源腐植酸为风化煤腐植酸；过氧化氢溶液的质量分数为40%；

各原料配比为，按重量份计，矿源腐植酸40重量份、过氧化氢溶液5重量份、臭氧0.07重量份；

（2）向步骤（1）中制得的氧化矿源腐植酸的胶体磨继续加入氢氧化钾溶液，研磨活化，加快被氧化腐植酸在碱中的溶解，设置胶体磨转速为8000 r/min，线速度为25m/s，保持常压研磨时间为1h，制得活化矿源腐植酸；氢氧化钾溶液的质量分数为50%；

各原料配比为，按重量份计，氧化矿源腐植酸40重量份、氢氧化钾溶液8重量份；

（3）先从胶体磨加料口向步骤（2）中制得的活化矿源腐植酸的胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水，进行研磨，设置胶体磨转速为4000 r/min，线速度为20m/s，研磨时间为0.5h，然后过滤分离出沉淀物，得到胶体腐植酸混合液；

各原料配比为，按重量份计，活化矿源腐植酸110重量份、柠檬酸3重量份、羧甲基纤维素钠3重量份、水300重量份；

（4）先将步骤（3）中得到的胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水的混合溶液中，搅拌溶解，然后过滤出不溶物，再将滤液减压浓缩降低水分含量，最后通过进入喷雾干燥器中进行干燥，即可得到水溶性腐植酸肥；微量元素为硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵的混合物；所述微量元素的各原料配比为，按重量份计，硫酸亚铁2重量份、硼酸1重量份、硫酸锌4重量份、硫酸锰2重量份、钼酸铵2重量份；减压浓缩工艺条件为，罐内压力为-0.5MPa，温度为90℃；降低水分含量至50%；喷雾干燥的工艺条件为，进料温度80℃、进风温度160℃；

各原料配比为，按重量份计，胶体腐植酸混合液30重量份、磷酸一铵10重量份、磷酸二氢钾15重量份、硫酸钾10重量份、硝酸镁15重量份、尿素13重量份、微量元素.6重量份、水100重量份。

实施例5的水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

实施例6

（1）先将矿源腐植酸加入到胶体磨中进行研磨，然后加入过氧化氢溶液，再从底部通入臭氧，使矿源腐植酸被氧化，设置胶体磨转速为10000r/min，线速度为30m/s，保持压力为0.3MPa，研磨2.5h后泄至常压，制得的氧化矿源腐植酸；矿源腐植酸为褐煤腐殖酸；过氧化氢溶液的质量分数为35%；

各原料配比为，按重量份计，矿源腐植酸45重量份、过氧化氢溶液3.5重量份、臭氧0.06重量份；

（2）向步骤（1）中制得的氧化矿源腐植酸的胶体磨继续加入氢氧化钾溶液，研磨活化，加快被氧化腐植酸在碱中的溶解，设置胶体磨转速为7000 r/min，线速度为20m/s，保持常压研磨时间为2h，制得活化矿源腐植酸；氢氧化钾溶液的质量分数为45%；

各原料配比为，按重量份计，氧化矿源腐植酸45重量份、氢氧化钾溶液6.5重量份；

（3）先从胶体磨加料口向步骤（2）中制得的活化矿源腐植酸的胶体磨中加入柠檬酸、羧甲基纤维素钠和水，进行研磨，设置胶体磨转速为3000 r/min，线速度为18m/s，研磨时间为1h，然后过滤分离出沉淀物，得到胶体腐植酸混合液；

各原料配比为，按重量份计，活化矿源腐植酸100重量份、柠檬酸2重量份、羧甲基纤维素钠2重量份、水450重量份；

（4）先将步骤（3）中得到的胶体腐植酸混合液加入到磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、硝酸镁、尿素、微量元素和水的混合溶液中，搅拌溶解，然后过滤出不溶物，再将滤液减压浓缩降低水分含量，最后通过进入喷雾干燥器中进行干燥，即可得到水溶性腐植酸肥；微量元素为硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵的混合物；所述微量元素的各原料配比为，按重量份计，硫酸亚铁3重量份、硼酸2重量份、硫酸锌2重量份、硫酸锰1重量份、钼酸铵.5重量份；减压浓缩工艺条件为，罐内压力为-0.4MPa，温度为85℃；降低水分含量至45%；喷雾干燥的工艺条件为，进料温度75℃、进风温度145℃；

各原料配比为，按重量份计，胶体腐植酸混合液25重量份、磷酸一铵8重量份、磷酸二氢钾12重量份、硫酸钾8重量份、硝酸镁12重量份、尿素10重量份、微量元素0.4重量份、水125重量份。

实施例6的水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

对比例1

对比例1将胶体磨转速设置为1000r/min，其他制备条件与实施例6相同，对比例1水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

对比例2

对比例2没有添加过氧化氢，其他制备条件与实施例6相同，对比例2水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

对比例3

对比例3没有添加臭氧，其他制备条件与实施例6相同，对比例3水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

对比例4

对比例4没有添加柠檬酸和羧甲基纤维素钠，其他制备条件与实施例6相同，对比例4水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

对比例5

对比例5添加0.5%的柠檬酸和0.5%羧甲基纤维素钠，其他制备条件与实施例6相同，对比例5水溶性腐植酸肥的制备方法，其水溶性腐殖酸产率如表1所示。

上述性能指标的测试方法为：

水溶性腐殖酸产率：将对比例和实施例在步骤（3）中所得到的胶体腐植酸通过喷雾干燥器中进行干燥，干燥后得到含水量低于3%的腐植酸粉体记为M₁，将步骤（1）中矿源腐植酸加入量记为M₀，计算水溶性腐植酸产率，计算公式为产率=（M₁/M₀）×100%。

由表1可见：实施例的产率维持在73.0~73.8%之间，与实施例相比，对比例1产率仅45.3%，由此证明高速胶体磨可以提高腐植酸的分解，有利于提高腐植酸的水溶性；结合对比例2和对比例3产率可知，氧化剂和催化剂对腐植酸的分解有较大的影响，直接影响到后续水溶性腐植酸肥的产量；由对比例4和对比例5的产率比较可知，添加柠檬酸和羧甲基纤维素钠可以提高腐植酸的水溶性；由此可以证明，通过本发明的制备方法生产的腐植酸肥水溶性好，产率高，具有良好的市场竞争力。

表1：

Claims

1.一种水溶性腐植酸肥的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：

2.据权利要求1所述一种水溶性腐植酸肥的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述矿源腐植酸为风化煤腐植酸、泥炭腐植酸、褐煤腐殖酸、粉煤灰腐植酸中的一种。

3.据权利要求1所述一种水溶性腐植酸肥的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述过氧化氢溶液的质量分数为30~40%。

4.据权利要求1所述一种水溶性腐植酸肥的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述氢氧化钾溶液的质量分数为40~50%。

5.据权利要求1所述一种水溶性腐植酸肥的制备方法，其特征在于：步骤（1）、（2）、（3）所述胶体磨为上海依肯机械设备有限公司的CM2000/4中试型高剪切胶体磨。

6.据权利要求1所述一种水溶性腐植酸肥的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述微量元素为硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵的混合物；所述微量元素的各原料配比为，按重量份计，硫酸亚铁2~4重量份、硼酸1~3重量份、硫酸锌1~4重量份、硫酸锰0.5~2重量份、钼酸铵1~2重量份。

7.据权利要求1所述一种水溶性腐植酸肥的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述减压浓缩工艺条件为，罐内压力为-0.3~-0.5MPa，温度为80~90℃。

8.据权利要求1所述一种水溶性腐植酸肥的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述降低水分含量至40~50%。

9.据权利要求1所述一种水溶性腐植酸肥的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述喷雾干燥的工艺条件为，进料温度70~80℃、进风温度130~160℃。