生化長效肥及生產方法

2024-04-08 03:29:05

專利名稱：生化長效肥及生產方法
技術領域：
本發明涉及一種生化長效肥及生產該長效肥的方法。
1、國外化學肥料發展的「先導技術」國外化學肥料的發展已引進新技術。歐美和日本等國家的學者和化工企業家，將包膜和生物抑制劑作為「先導技術」引進化肥工業，取得了多項專利※。相繼生產出諸如(SCU)硫衣尿素、(PCU)矽石聚合物外衣尿素、(S)硫磺包膜、聚乙烯塑料包膜肥料等。
2、國內也有(CP)硝化細菌抑制劑、(PPD)苯磷酸二胱胺脲酶抑制劑、(HQ)氫醌脲酶抑制劑等長效尿素肥料※。但是，在國內外化肥市場上大批量使用的仍然是二元或三元複合肥料。
包膜和生物抑制劑肥料工藝複雜、造價高、養分單一、環境效應不佳；肥料利用率較普通化肥只提高5-8％，增產幅度僅有8-11％。作為長效肥料的劑型並非可取，選用的包膜和生物抑制劑亦並非屬於「先導技術」。國內生產或從國外進口的三元或二元複合肥，仍屬於化學肥料，亦稱「裸露肥料」。這類肥料不僅利用率低(20-25)％，而且長期施用，對土壤「肥力庫」產生漸進的、累集性破壞。
3、我們是從生態農業的技術觀點出發，從長效肥對發展我國現代農業的戰略高度，選用高技術水平的有一無機添加劑，應用造型技術，養分元素比例技術，研製出具有物理化學、生物化學複合效應的生化長效肥。與國內外二元或二元複合肥相比，不僅充分合理的利用了我國的自然資源，而且肥料的生產工藝簡單、節能省時、造價低廉，對土壤、作物、水系等生態環境，有良好的促進作用。肥料本身性能高效、多功能、有一無機複合化。室內和田間試驗證明，該肥料的農藝性狀是科學的，能以最低的消耗換取最高的技術經濟效果。※注參考文獻《世界專利索引》(350-351)1963-1996、4；《美國農業文摘》(10)1979-1996、4；《大英國協農業文摘》(50-53)1972-1996、4；《生物文摘》(5)1969-1996、4《日本公開專利文摘》(101454-1014931)1979、6；《全國報刊索引》(化學肥料工業)1981-1991；《科技成果公報》(化肥)1981-1991；《2土壤學報》1986、23卷；《土壤學進展》1980-1984第1、2期。
本發明的目的在於利用我國豐富的風化煤、泥炭、蛭石礦等自然資源、選用高技術水平的有一無機添加劑，應用物理化學、生物化學複合效應，不同粒徑的造型技術；養分元素的比例技術；生產出高效、多功能、有一無機複合化的生化長效肥。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的該長效肥的有效配比(重量百分比)為FAS(富菲酸) 2.5-3.7％；全N 11-15％；速效P2O58-10％；全K2O 5.2-7.5％；礦質穩定劑 8-10％；其中SiO23.2-4.0％；K2O 1.2-1.5％；(cao+mgo) 3.6-4.5％；金屬硫酸鹽 0.16-2.0％；其他礦物質 43-56％。
該成品具有下述特性(1)H2O＜5％；(2)有效粒徑1-3,4-6,7-10mm/粒；(3)強度≥15N/粒；(4)PH5.5-6.5。
該生產方法為原料經粉碎後，攪抖混合，造粒，在迴轉爐內進行迴轉反應，進料口溫度450-500℃，出口溫度40-50℃，反應時間10-15分鐘，反應產物經冷卻，篩分得到產品。
所述富菲酸載體為風化煤或泥炭，含富菲酸15-25％重量百分比；蛭石礦-黑雲母原生礦物，其SiO2含量≥50％,K2O含量在15-20％重量百分比；金屬硫酸鹽為2價金屬硫酸鹽(M2+SO4)，有效成分95％，含水量在1％以下。
蛭石物料粒徑在200目以下；風化煤或草炭物料粒徑在40目以下；鉀鹽+過磷酸鈣物料粒徑在20目以下，蛭石+磷酸二胺+金屬硫酸鹽物料粒徑在40目以下。
本發明的優點與積極效果是(1)在技術上摒棄了傳統復混肥機械混拌的物理過程，代之以有一無機添加劑與養分元素在非均相介質中發生物理化學、生物化學複合化反應，故而生化長效肥不是混合物，而是化合物；(2)在理論上探明了有一無機添加劑與養分元素具有特殊的「專性反應」和「反饋效應」，才使該肥料具有高效、多功能、複合化的特徵。這一研究結果在國內外開闢了土壤酶學研究的新領域，奠定了長效性肥料研究的理論基礎；(3)該產品採取低能耗高工效的技術路線，減去了傳統腐植酸復混肥生產中對風化煤先『氨化』或『酸化』的工藝環節。該產品集添加劑、造型、養元素比例技術於一體，對糧谷作物、果樹蔬菜等具有特殊的「專一性」、「選擇性」，年生長周期只一次施肥；(4)該產品具有科學的農藝性狀在等價值的投入情況下，較美國二銨或其他三元、二元複合肥有較大的增效應水稻平均每畝增產15-20％；小麥增產20-24％；玉米增產17-20％；蘋果平均單株增產19-25％。該肥料能激活土壤潛在供肥能力，N元素激發率達46.1％,P元素激發率廟這52.3％。該肥料具有較高的殘留效應15N殘留率較等養分化肥高4-6％。因此，該肥料具有科學的農藝性狀。


如下本發明的附圖為工藝流程方框圖。
下面將結合附圖所示實施例對本發明做進一步詳述如圖所示1、工藝流程(見工藝流程圖)(1)乾燥處理Q1(風化煤)、Q2(泥炭)、過磷酸鈣等物料水分降低至10％以下；W(礦渣)水分降至5％以下，降低水分的措施依原材料乾濕度和當地的氣候條件而定，可採取自然風乾或加熱烘乾。
(2)熟化處理按產品配方技術的要求，稱取各原材料，進行熟化反應。熟化的時間，依不同物料，不同水分含量而異(3)物料粉碎蛭石-球磨粉碎，物料粒徑在200目以下；風化煤或草炭-初始粉碎後再二極粉碎，物料粒徑在40目以下；鉀鹽+過磷酸鈣-初始粉碎，物料粒徑在20目以下；蛭石+磷酸二銨+金屬絡合劑-二級粉碎，物料粒徑在40目以下。
(4)計量攪拌要混合物料色澤均一，無白色尿素結塊。
(5)噴布造粒要求噴布粘合劑高度霧化，無小水滴，使成粒率大於90％以上；成粒時間10-15分鐘；成粒的水分係數14-16％。
(6)升溫反應要求迴轉反應爐進料口溫度450-500℃，出料口溫度40-50℃，進出料口物料溫度分別為110-120℃,45-50℃。
(7)冷卻包裝通過自然或機械使成品物料冷卻至30-35℃以下方可包裝。
2、關鍵技術(1)風化煤或草炭、蛭石及金屬絡合劑等，有效組分佔成品物料重量百分比必須達到權利-中之1的要求。
(2)在粉碎處理環節中，蛭石經球磨粉碎後，其粒徑必須在200目以下；風化煤或草炭必須經初始和二級粉碎，其最終粒徑必須在40目以下；鉀鹽必須先行與過磷酸鈣拌合熟化，而後才能進行初始粉碎，其粒徑必須在20目以下，否則不利與尿素等原料進行合成反應。
(3)造粒和升溫反應的水分、時間、溫度係數，必須滿足權利二中1之(5)、(6)的要求。—噴布造粒—升溫反應—冷卻篩分—成品包裝。
關鍵技術風化煤、蛭石礦有效成分必須滿足配方中FAS2.5-3.7％、W-8-10％的要求；在於燥處理時，必須將風化煤、過磷酸鈣含水量降低至10％以下，否則不能進入粉碎處理工藝；熟化反應時間視物料含水量和空氣乾濕度而定，一般熟化時間5-10小時；三極粉碎處理是指初始、二級、球磨粉碎。蛭石礦—球磨粉碎，粒徑求200目以下；風化煤等一二級粉碎，粒徑控制在40目以下；鉀鹽和過磷酸鈣熟化後行初始粉碎，粒徑也得在20目以下，只有這樣物料才能在反應爐內充分反應；造粒時噴布的粘合劑(水或尿素硫酸鹽溶液)必須高度霧化(不見液滴)，成粒時的水分係數14-16％，時間係數10-15分鐘；升溫反應工藝環節，要求反應爐進出料口溫度分別在450-500℃,45-55℃，反應的時間是8-10分鐘。
(4)生化長效肥的技術標準物理指標水分≤5％；有效粒徑1-3、4-6、7-10mm/粒，成粒率≥90％；顆粒平均抗壓強度≥15N/粒。
化學指標總有效成分33.6-44.9％；三要素含量25-30％；生物抑制—激活劑2.5-3.7％；礦質穩定劑8-10％；金屬絡合劑0.16-2.0％；PH5.5-6.5。上述指標均達到或超過復混肥料GB15063-94的國家標準。
3、生化長效肥的反應機理該項發明在國內外首次探明了從風化煤有機提取物中A組分對土壤脲酶具有「專性抑制」效果；B組分對土壤蛋白酶、磷酸脂酶又具有「專性激活」效應；C組分對土壤硝化細菌具有明顯的抑制作用，對植物體酶系統又具有激活效應。我們將這種「同步異向效應」的作用機制，引進化肥工業，做為生化長效肥的理論基礎；還探明了風化煤和蛭石礦做為有一無機添加劑在非均相介質中與尿素-N、磷酸鹽中

鉀鹽中的K+，發生脫水縮合、陽離子橋接絡合、膠體吸附反應。反應式如下(1)生物抑制作用


(2)生物激活作用

(3)金屬離子橋接絡合反應

(4)膠體吸附反應

在工藝條件下，肥料養分元素實現了有機-無機複合化，在土壤中養分釋放特徵即長、緩、遲又短、急、快。
以5噸產品原料消耗定額為例有效成分1、風化煤100公斤2.5-3.7％2、尿素 250公斤11.5％(N)3、乙銨 100公斤1.8％(N)13.3％4、過磷酸鈣 350公斤4.6％(P2O5)4.9％(P2O5)9.5％
5、氯化鉀80公斤 4.8％(K2O)6、蛭石礦100公斤(SiO2)5％(K2O)1.5％7、金屬硫酸鹽20公斤 2％操作過程按上述工藝流程進行。
上述原料的技術規格為(1)生物抑制或激話劑其載體為風化煤或泥炭，含富菲酸(FAS)15-25％；(2)礦質穩定劑蛭石礦-黑雲母，原生礦物，其SiO2含量≥50％，K2O含量在15-20％；(3)金屬離子絡合劑為2價金屬硫酸鹽(M2+SO4)，有效成分為95％，含水量在1％以下；(4)三要素肥料原料為尿素、磷酸二銨、過磷酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀等，其有效含量按國家標準要求。
權利要求
1.生化長效肥及生產方法，其特徵在於該長效肥的有效配比(重量百分比)為FAS(富菲酸)2.5-3.7％；全N11-15％；速效P2O58-10％；全K2O 5.2-7.5％；礦質穩定劑 8-10％；其中SiO23.2-4.0％；K2O 1.2-1.5％；(cao+mgo) 3.6-4.5％；金屬硫酸鹽 0.16-2.0％；其他礦物質 43-56％。
2.根據權利要求1所述的長效肥，其特徵在於該成品具有下述特性(1)H2O＜5％；(2)有效粒徑1-3,4-6,7-10mm/粒；(3)強度≥15N/粒；(4)PH5.5-6.5。
3.根據權利要求1或2所述的長效肥，其特徵在於所述富菲酸載體為風化煤或泥炭，含富菲酸15-25％重量百分比；
4.根據權利要求1或2所述的長效肥，其特徵在於蛭石礦-黑雲母原生礦物，其SiO2含量≥50％,K2O含量在15-20％重量百分比；
5.根據權利要求1或2所述的長效肥，其特徵在於金屬硫酸鹽為2價金屬硫酸鹽(M2+SO4)，有效成分95％，含水量在1％以下。
6.根據權利要求1或2所述的長效肥，其特徵在於蛭石物料粒徑在200目以下；風化煤或草炭物料粒徑在40目以下；鉀鹽+過磷酸鈣物料粒徑在20目以下，蛭石+磷酸二胺+金屬硫酸鹽物料粒徑在40目以下。
7.生化長效肥及生產方法，其特徵在於該生產方法為原料經粉碎後，攪拌混合，造粒，在固轉爐內進行固轉反應，進料口溫度450-500℃，出口溫度40-50℃，反應時間10-15分鐘，反應產物經冷卻，篩分得到產品。
全文摘要
本發明涉及一種生化長效肥及生產該長效肥的方法。該長效肥的有效配比(重量百分比)為:FAS(富菲酸)2.5—3.7%;全N11—15%;速效P
文檔編號C05G1/00GK1220985SQ9712569
公開日1999年6月30日 申請日期1997年12月23日 優先權日1997年12月23日
發明者肇溥敏 申請人:肇溥敏