CN1951879A - 多元素可溶性螯合肥料及其制备方法 - Google Patents

多元素可溶性螯合肥料及其制备方法 Download PDF

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王学文
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Abstract

本发明提供一种多元素可溶性螯合肥料及其制备方法，该肥料是由以下重量配比的原料制成：尿素10－40份、磷酸二铵10－40份、氯化钾10－30份、乙二胺四乙酸二钠0.1－1份、硼酸0.2－1份；氯化锰0.2－2份、氯化钙0.2－8份、硫酸镁0.2－8份、硫酸亚铁0.2－2份、硫酸锌0.2－2份、硫酸铜0.2－2份、氨基酸水溶液2－15份；本发明的多元素可溶性螯合肥料及其制备方法和现有技术相比，具有设计合理，生产过程无污染、便于工业化生产、肥料利用率高，减少用肥量、有效地提高农作物产量和品质，产品稳定，易于运输储存、有利于大面积推广。

Description

多元素可溶性螯合肥料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含螯合微肥的肥料，具体的说是一种含螯合微肥的多元素可溶性肥料及其制备方法。
技术背景：
随着农村经济结构的改变，我国农业施肥已逐步从盲目施肥和经验施肥向科学平衡施肥转变。特别近些年发展起来的高产、优质、高效粮果菜栽培体系(如大棚蔬菜栽培、果蔬草喷灌下的肥水耦合供应等栽培措施)已向养分的供需技术提出新的挑战。农业可持续发展和环境保护等问题对施肥技术和适用的肥料品种提出了更加精细、准确的要求。因此集高质、高效、多营养于一体的肥料是今后农业发展之所需，亦是化肥业发展的必然趋势。但目前国产肥料存在以下几种问题：一、水溶性差，特别是中微量元素肥料，在不加保护的情况下Zn2+、Cu2+、Ca2+、Mg、Mn2+、Mo2+等金属离子遇PO4 -3极易生成不溶性磷酸盐，从而使肥料失去可吸收、利用性。导致肥料浪费及土壤地下水的污染；二、成本太高，若采用EDTA作螯合剂，可提高肥料的水溶性，但每吨肥料成本费需增加2000元左右，不实用，也不利于推广。
发明内容
本发明的技术任务是弥补现有肥料产品之不足，提供一种成本低廉实用，利于推广的新型可溶性螯合肥料及其制备方法。
为了提高肥料利用率，减少肥料对环境的污染，降低肥料生产成本，我们研制发明了一种用尿素络合中量元素，氨基酸与EDTA二钠螯合微量元素的多元素可溶性络螯合肥料及制备方法，用该法生产的多元素可溶性肥料每吨增加的成本不超过几十元，从而可使可溶性肥料这一高利用率、低污染的环保节能性肥料在各种作物种植上得以大面积推广，初步试验证明，减少施肥量50％，农作物增产20-30％。
本发明的多元素可溶性螯合肥料适用于、各种粮食、蔬菜、瓜果、烟草和花卉等农作物。
本发明解决的多元素可溶性螯合肥料，各原料的重量配比如下：
尿素10-40份、磷酸二铵10-40份、氯化钾10-30份、乙二胺四乙酸二钠0.4-4份、硼酸0.2-1份；氯化锰0.2-2份、氯化钙0.2-8份、硫酸镁0.2-8份、硫酸亚铁0.2-2份、硫酸锌0.2-2份、硫酸铜0.2-2份、氨基酸水溶液2-15份；制备步骤如下：
(1)按比例将尿素用水溶解，用盐酸调节PH值＝5-5.5，加入反应釜中，然后加入硫酸镁和氯化钙搅拌均匀，加热60-65℃，密闭保温1-1.5小时，最后搅拌加热除去水分，闭釜冷却，粉碎过100目筛制成a原料备用；
(2)按比例向反应釜中加入氨基酸水溶液、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜搅拌均匀，搅拌加热90-110℃，闭釜反应2-3小时，釜压控制在1-1.2个大气压，减压蒸发水分，冷却干燥，粉碎过100目筛制成b原料备用；
(3)按比例向反应釜中乙二胺四乙酸二钠加少量水溶解，用柠檬酸调节PH＝5-5.5，搅拌加入氯化锰，加热100℃±2℃，密闭反应1.5-3小时，釜压控制在1-1.2个大气压，然后减压蒸发水分，冷却干燥粉碎100目制成c原料备用；
(4)将a、b、c原料混合搅拌均匀，过100目筛，最后分装即为成品。
本发明的多元素可溶性螯合肥料，各原料的重量配比是：
尿素15-30份、磷酸二铵15-30份、氯化钾15-25份、乙二胺四乙酸二钠1-3份、硼酸0.4-0.8份；氯化锰0.5-1.5份、氯化钙2-6份、硫酸镁2-6份、硫酸亚铁0.5-1.5份、硫酸锌0.5-1.5份、硫酸铜0.5-1.5份、氨基酸水溶液3-8份；
本发明的多元素可溶性螯合肥料，各原料的重量配比是：
尿素20份、磷酸二铵20份、氯化钾20份、乙二胺四乙酸二钠3份、硼酸0.6份；氯化锰1.5份、氯化钙5份、硫酸镁5份、硫酸亚铁1.5份、硫酸锌1份、硫酸铜1份、氨基酸水溶液7份；
本发明的多元素可溶性螯合肥料中所使用的氨基酸水溶液是以动物皮毛蹄脚为原料，通过传统熟化、发酵和酸化水解工艺生产的含有各种氨基酸成分的复合氨基酸水溶液。
本发明的反应机理是：
(1)用尿素与氯化钙、硫酸镁反应，制得水溶性特好的络合肥尿素钙、尿素镁。
(2)用氨基酸与硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜反应制得可溶性螯合微肥氨基酸铁、氨基酸锌、氨基酸铜。
(3)用乙二胺四乙酸二钠与氯化锰反应，制得可溶性螯合微肥乙二胺四乙酸二钠锰。
实施方式
实施例1
配方
尿素10份、磷酸二铵10份、氯化钾10份、乙二胺四乙酸钠0.4份、硼酸0.2份；氯化锰0.2份、氯化钙0.2份、硫酸镁0.2份、硫酸亚铁0.2份、硫酸锌0.2份、硫酸铜0.2份、氨基酸水溶液2份。
制备步骤：
(1)按比例将尿素用水溶解，用盐酸调节PH值＝5-5.5，加入反应釜中，然后加入硫酸镁和氯化钙搅拌均匀，加热60-65℃，密闭保温1-1.5小时，最后搅拌加热除去水分，闭釜冷却，粉碎过100目筛制成a原料备用；
(2)按比例向反应釜中加入氨基酸水溶液、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜搅拌均匀，搅拌加热90-110℃，闭釜反应2-3小时，釜压控制在1-1.2个大气压，减压蒸发水分，冷却干燥，粉碎过100目筛制成b原料备用；
(3)按比例向反应釜中乙二胺四乙酸二钠加少量水溶解，用柠檬酸调节PH＝5-5.5，搅拌加入氯化锰，加热100℃±2℃，密闭反应1.5-3小时，釜压控制在1-1.2个大气压，然后减压蒸发水分，冷却干燥粉碎100目制成c原料备用；
(4)将a、b、c原料混合搅拌均匀，过100目筛，最后分装即为成品。
实施例2
配方
尿素40份、磷酸二铵40份、氯化钾30份、乙二胺四乙酸钠4份、硼酸1份；氯化锰2份、氯化钙2份、硫酸镁2份、硫酸亚铁2份、硫酸锌2份、硫酸铜2份、氨基酸水溶液15份；
制备步骤与实施例1相同。
实施例3
配方
尿素15份、磷酸二铵15份、氯化钾15份、乙二胺四乙酸钠1.5份、硼酸0.4份；氯化锰0.5份、氯化钙0.5份、硫酸镁0.5份、硫酸亚铁0.5份、硫酸锌0.5份、硫酸铜0.5份、氨基酸水溶液3份；
制备步骤与实施例1相同。
实施例4
配方
尿素30份、磷酸二铵30份、氯化钾25份、乙二胺四乙酸钠3份、硼酸0.8份；氯化锰1.5份、氯化钙1.5份、硫酸镁1.5份、硫酸亚铁1.5份、硫酸锌1.5份、硫酸铜1.5份、氨基酸水溶液8份；
制备步骤与实施例1相同。
在实际生产过程中，尿素的络合反应，加水量以所加尿素能全溶为适量，用盐酸调节溶液PH值为5-5.5，反应温度为60℃-65℃，控温反应时间依所加料多少而定，一般为60min-90min，尿素与硫酸镁，氯化钙的摩尔比皆为2∶1。反应完毕后升温至100℃将余水蒸发掉，再闭釜冷却后将晶料粉碎。
在螯合反应中，混合氨基酸水溶液与硫酸锌、硫酸铁、硫酸铜螯合制得可溶性螯合物氨基酸锌、氨基酸铁、氨基酸铜，在此螯合反应中氨基酸与硫酸锌、硫酸铁、硫酸铜的摩尔比皆为2∶1，反应完毕后将水蒸发掉，闭釜冷却螯合物后粉碎待用。
用乙二胺四乙酸二钠与氯化锰螯合制得可溶性螯合微肥乙二胺四乙酸二钠锰。在此反应中，乙二胺四乙酸二钠与氯化锰的摩尔比为2∶1，酸度调节剂为柠檬酸，反应温度为100℃±2℃，反应时间依所加原料多少而定，一般为1.5h-3h。反应完毕后将水蒸发掉冷却粉碎待用。
依据设定的肥料中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu、B所占比例和各元素在其合成物中所占百分比算出了该批次可溶性多元素复肥中尿素、磷酸二铵、氯化钾、尿素钙、尿素镁、氨基酸、氨基酸铁、氨基酸铜、乙二胺四乙酸二钠锰、硼酸的用量，称量后放入粉料拌合机中拌匀即可包装出料。
在本发明的多元素可溶性螯合肥料中，所使用的氨基酸水溶液是动物皮毛蹄脚通过传统浸泡发酵工艺生产的含有各种氨基酸成分的混合氨基酸水溶液。
传统混合氨基酸水溶液的制备方法是，将屠宰厂屠宰牲畜的皮、毛、蹄脚、内脏和血水等下脚料，经粉碎、熟化、发酵和水解。具体工艺是公知技术，在这里不再复述。
本发明的多元素可溶性螯合肥料及其制备方法和现有技术相比，具有设计合理，生产过程无污染、便于工业化生产、肥料利用率高，减少用肥量、有效地提高农作物产量和品质，产品稳定，易于运输储存、有利于大面积推广。

Claims (4)

1、多元素可溶性螯合肥料，其特征在于是由以下重量配比的原料制成：尿素10-40份、磷酸二铵10-40份、氯化钾10-30份、乙二胺四乙酸二钠0.4-4份、硼酸0.2-1份；氯化锰0.2-2份、氯化钙0.2-8份、硫酸镁0.2-8份、硫酸亚铁0.2-2份、硫酸锌0.2-2份、硫酸铜0.2-2份、氨基酸水溶液2-15份；制备步骤如下：
(1)按比例将尿素用水溶解，用盐酸调节PH值＝5-5.5，加入反应釜中，然后加入硫酸镁和氯化钙搅拌均匀，加热60-65℃，密闭保温1-1.5小时，最后搅拌加热除去水分，闭釜冷却，粉碎过100目筛制成a原料备用；
(2)按比例向反应釜中加入氨基酸水溶液、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜搅拌均匀，搅拌加热90-110℃，闭釜反应2-3小时，釜压控制在1-1.2个大气压，减压蒸发水分，冷却干燥，粉碎过100目筛制成b原料备用；
(3)按比例向反应釜中乙二胺四乙酸二钠加少量水溶解，用柠檬酸调节PH＝5-5.5，搅拌加入氯化锰，加热100℃±2℃，密闭反应1.5-3小时，釜压控制在1-1.2个大气压，然后减压蒸发水分，冷却干燥粉碎100目制成c原料备用；
(4)将a、b、c原料混合搅拌均匀，过100目筛，最后分装即为成品。
2、根据权利要求1所述的多元素可溶性螯合肥料，其特征在于是由以下重量配比的原料制成：尿素15-30份、磷酸二铵15-30份、氯化钾15-25份、乙二胺四乙酸二钠1-3份、硼酸0.4-0.8份；氯化锰0.5-1.5份、氯化钙2-6份、硫酸镁2-6份、硫酸亚铁0.5-1.5份、硫酸锌0.5-1.5份、硫酸铜0.5-1.5份、氨基酸水溶液3-8份。
3、根据权利要求1所述的多元素可溶性螯合肥料，其特征在于是由以下重量配比的原料制成：尿素20份、磷酸二铵20份、氯化钾20份、乙二胺四乙酸二钠3份、硼酸0.6份；氯化锰1.5份、氯化钙5份、硫酸镁5份、硫酸亚铁1.5份、硫酸锌1份、硫酸铜1份、氨基酸水溶液7份。
4、根据权利要求1所述的多元素可溶性螯合肥料，其特征在于氨基酸水溶液是动物皮毛蹄脚通过传统酸化水解工艺生产的含有各种氨基酸成分的复合氨基酸水溶液。
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