專利名稱：一種硅鈣鋅硫鎂肥料的制作方法
技術領域：
本發明涉及硅鈣鋅硫鎂元素肥料，具體的說是一種中量元素和微量元素相結合的新型螯合農用肥料及其生產工藝。
背景技術：
中量元素肥料主要是指鈣、鎂、硫肥，這些元素在土壤中貯存較多，一般情況下可滿足作物的需求，但隨著氮磷鉀高濃度而不含中量元素化肥的大量施用，以及有機肥施用量的減少，在一些土壤上表現出作物缺乏中量元素的現象，因此要有針對性地施用和補充中量元素的肥料。微肥是指含有微量元素的肥料。所謂微量元素，是相對于N、P、K等大量元素而言， 作物對其需要量很少，但在作物體內參與大多數生理活動，具有很強的專一性，是作物正常生長發育所不可缺少的和不可相互代替的肥料。目前應用最多的微量元素有鋅、鉬、硼、錳、 鐵、銅。土壤中的微量元素有四種存在形態①土壤中礦物態的微量元素，含于土壤原生礦物和次生礦物的晶格中，作物不能吸收，只有經過很長時間的風化過程，才可能轉化為可吸收的狀態。②土壤有機物質中所含的微量元素，在有機質的礦質化作用中可以分解釋放出來，分解之前作物也不能吸收。③以離子狀態吸附在土壤膠體表面的交換性微量元素，能與土壤溶液中的離子進行交換，作物可以吸收利用。④水溶性的微量元素，存在于土壤溶液中，最易被作物吸收利用。土壤中缺乏某些微量元素，通常并不是因為土壤中這些微量元素的總量不足，而是因為它們的有效性低。不同形態微量元素的有效性相差很大，但它們之間也是可以相互轉化的。影響這種轉化的主要因素是土壤的酸堿度，其次是土壤的通氣性和有機質含量等。 當PH值較高時，水溶性和交換性的硼、錳、鋅、鐵都會不同程度地轉化，固定成難溶的各種次生礦物，降低有效性。所以，本技術就是針對以上問題而進行研究的，既解決了當前中量和微量元素互相結合的問題，同時也解決了土壤中的中微量元素的含量低及其有效性。
發明內容
本發明的目的在于提供一種硅鈣鋅硫鎂肥料，其是一種中量和微量元素互相結合的辦法和提高土壤中的中量和微量元素有效性，可以提高作物的吸收和利用率，能夠保證作物整個生長發育過程中需要的中量和微量元素。本發明所生產的肥料還能促進新生土壤的形成。為了解決上述問題，本發明采用的技術方案為一種硅鈣鋅硫鎂肥料，主要由以下成份組成錳渣、鐵礦粉、硼泥、爐灰、沸石粉、稀土原礦等為主要的原材料，經過無機酸酸化及水解，水解后形成產物約為原材料的 80-85% ；再利用磷礦粉酸化及腐殖酸高溫螯合氨化中和后，使其中的元素活化后，能夠被農作物直接吸收利用，在此基礎上，又添加了鎂元素，形成了比較全面的中微量元素復合型肥料。所述硅鈣鋅硫鎂肥料按如下過程加工而成1)按重量比，以工業的錳渣55-65%、鐵礦粉3-8%、硼泥3-8%、爐灰18-22%、沸石粉3-8%、稀土原礦3-8%為原材料，用重量濃度90-98%的硫酸酸化，硫酸與原料重量比為1 2-4，反應溫度80-120°C，反應時間以沒有蒸汽為準，通常為3-8小時，此形成的產物為A;步驟1)最佳實施過程為按重量比，以工業的錳渣60%、鐵礦粉5%、硼泥5%、爐灰20%、沸石粉5%、稀土原礦5%為原材料，用重量濃度90-98%硫酸酸化，硫酸與原料重量比為1 2，反應溫度110-120°C，反應時間為6-8小時，此形成的產物為A;幻將磷礦粉經過重量濃度90-98%硫酸酸化，硫酸與磷礦粉用量比為1 5-8，反應溫度80-120°C，反應時間為3-8小時，此形成的產物為B ；步驟幻最佳實施過程為將磷礦粉經過重量濃度90-98%硫酸酸化，硫酸與磷礦粉用量比為1 5，反應溫度110-120°C，反應時間為6-8小時，此形成的產物為B;3)將煤炭腐殖酸(有機質大于45 % )、硫酸銨、水三者按重量比為 4-6 0.8-1.2 0.4-0. 6混拌均勻后封閉進行氨化螯合反應，常溫反應5-10天，氨化完成后，此形成的產物為C ；其中，硫酸銨中氮的含量為19 21% ；步驟幻最佳實施過程為將腐殖酸、硫酸銨、水三者按重量比為5 1 0.5混拌均勻后封閉進行氨化螯合反應，常溫反應5-10天，氨化完成后，此形成的產物為C ；其中，硫酸銨中氮的含量為19 21% ；4)按重量計，取上述產物A 80-85%、產物B 4-5 %、產物C 5-10%、再加入4-5% 的硫酸鎂，就形成了比較全面的中微量元素復合型肥料；步驟4)最佳實施過程為按重量計，取上述產物A 80%、產物B 5%、產物C 10%、再加入5%的硫酸鎂，就形成了比較全面的中微量元素復合型肥料。所獲得的硅鈣鋅硫鎂肥料為比較全面的中微量元素復合型肥料，其中PH值1-3、 腐殖酸5-10%、有效硅(即SiO2含量)20-30 %、氧化鈣15-25%、氧化鎂1_3%、鐵元素 0. 3-0. 5 %、硫酸鋅 3-5%、硫酸猛 0. 5-1. 0%、硫酸銅0. 03-0. 08%、鉬元素 0. 03-0. 08%、硼酸0. 5-2. 0%、硫元素3-5%，五氧化二磷3-5%。此肥料中的元素，能夠被農作物直接吸收利用。以上實施過程所加入的硼泥、腐殖酸、沸石粉必須是按照行業標準進行生產的；氨化后的腐殖酸生成的產物為=K2(OH)、K2C03、KHC03、NH4HC03、(NH4)2CO3等；酸化所使用的硫酸濃度必須達到90%以上，而且是首次使用的純度酸。需要氨化的腐殖酸有機質含量必須在 45%以上，細度要求100目以上。本發明生產的硅鈣鋅硫鎂肥料可以利用機械制作成粒狀，按照一定的比例加入到單元素和多元素的大量肥料中。加入到復合肥料中制成高端多元素復合肥料；加入到單元素的肥料中，能提高單元素的利用率和有效性。本發明具有如下優點1.將中量元素和微量元素相結合。本發明生產的硅鈣鋅硫鎂肥料，適用于各種農作物，提高肥料利用率15%以上，增產10%。可作為底肥一次性施入，省工省時省力省錢。2.生產工藝極其簡單。本發明所提到的粒狀肥料，生產工藝極易于現代的復合肥
4生產工藝相結合，在原有的復合肥生產設備基礎上進行生產造粒。工藝方法簡單，有利于在肥料工業生產中推廣使用。3.能提高土壤中元素的有效性。本發明生產硅鈣鋅硫鎂肥料可以改變土壤中的不溶性元素，使其變為離子形態，以供給作物吸收利用，還可以提高化肥的利用率。4、調節土壤的酸堿度。本發明生產硅鈣鋅硫鎂肥料呈現酸性，能夠調節土壤中的 PH值，試驗證明，作物在弱酸性條件下，呈現更強的長勢。5、促進新生土壤的形成。本發明生產硅鈣鋅硫鎂肥料呈現酸性，能夠促進礦物巖石的風化形成土壤母質，最后形成新生的土壤。
具體實施例方式實施例1一種硅鈣鋅硫鎂肥料，1)按重量比，以工業的錳渣60%、鐵礦粉5%、硼泥5%、爐灰20%、沸石粉5%、稀土原礦5%等為主要的原材料，經過重量濃度98%的硫酸酸化水解，水解后形成產物約為原料量的85%，硫酸與原料重量比為1 2，反應溫度120°C，反應時間為7小時，此形成的產物為A ；幻將磷礦粉經過重量濃度98%硫酸酸化，硫酸與磷礦粉用量比為1 5，反應溫度 120°C，反應時間為7小時，此形成的產物為B ；3)將煤炭腐殖酸、硫酸銨、水三者按重量比為5 1 0.5混拌均勻后封閉進行氨化螯合反應，常溫反應8天，氨化完成后，此形成的產物為C ；4)以上過程可使原料中的元素活化后，能夠被農作物直接吸收利用，在此基礎上， 按重量計，取上述產物A 85%、產物B 5%、產物C 5%、再加入5%的硫酸鎂，就形成了比較全面的中微量元素復合型肥料。取上述硅鈣鋅硫鎂肥5公斤，與尿素20公斤、磷酸二銨10公斤、氯化鉀10公斤混合，混均并基施到1畝玉米田中，對照基施尿素20公斤、磷酸二銨10公斤、氯化鉀10公斤。 本發明產品的玉米產量為748. 44公斤，比對照增產20. 6%。實施例2一種硅鈣鋅硫鎂肥料，1)按重量比，以工業的錳渣55%、鐵礦粉8%、硼泥8%、爐灰22%、沸石粉3%、稀土原礦4%為原材料，用重量濃度90%的硫酸酸化，硫酸與原料重量比為1 3，反應溫度 85°C，反應時間8小時，水解后形成產物約為原料量的85%，此形成的產物為A ；幻將磷礦粉經過重量濃度90%硫酸酸化，硫酸與磷礦粉用量比為1 6，反應溫度 85°C，反應時間為8小時，此形成的產物為B ；幻將煤炭腐殖酸、硫酸銨、水三者按重量比為6 1.2 0.6混拌均勻后封閉進行氨化螯合反應，常溫反應10天，氨化完成后，此形成的產物為C ；4)以上過程可使原料中的元素活化后，能夠被農作物直接吸收利用，在此基礎上， 按重量計，取上述產物A80 %、產物B 5 %、產物ClO %、再加入5 %的硫酸鎂，按照以上比例進行生產，就形成了比較全面的中微量元素復合型肥料，再經過復合肥生產線進行造粒，形成粒狀。
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取上述硅鈣鋅硫鎂肥5公斤加入到復合肥(15-15-15，即氮、五氧化二磷和氧化鉀的質量含量各為15 % ) 40公斤中，混均并基施到1畝玉米田中，對照基施復合肥(底肥時施加)40公斤。本發明產品的玉米產量為736. 03公斤，比對照增產18. 6%。實施例3一種硅鈣鋅硫鎂肥料，1)按重量比，以工業的錳渣65%、鐵礦粉4%、硼泥4%、爐灰18%、沸石粉4%、稀土原礦5%為原材料，用重量濃度95%的硫酸酸化，硫酸與原料重量比為1 4，反應溫度 110°C，反應時間為4小時，水解后形成產物約為原料量的85%，此形成的產物為A ；幻將磷礦粉經過重量濃度95%硫酸酸化，硫酸與磷礦粉用量比為1 8，反應溫度 110°c，反應時間為5小時，此形成的產物為B ；幻將煤炭腐殖酸、硫酸銨、水三者按重量比為4 0.8 0.4混拌均勻后封閉進行氨化螯合反應，常溫反應6天，氨化完成后，此形成的產物為C ；4)以上過程可使原料中的元素活化后，能夠被農作物直接吸收利用，在此基礎上， 按重量計，取上述產物A83%、產物B 4%、產物C 9%、再加入4%的硫酸鎂，按照以上比例進行生產，就形成了比較全面的中微量元素復合型肥料，再經過復合肥生產線進行造粒，形成粒狀。取上述硅鈣鋅硫鎂肥10公斤加入到復合肥(15-15-15，即氮、五氧化二磷和氧化鉀的質量含量各為15 % ) 40公斤中，混均并基施到1畝玉米田中，對照基施復合肥(底肥時施加)40公斤。本發明產品的玉米產量為771. 4公斤，比對照增產24. 3%。本發明硅鈣鋅硫鎂肥料是一種中量元素和微量元素相結合的農用肥料，該肥料可有效地將大量、中量及微量元素結合在一起，有效的提高了肥料利用率，節約了能源。 該種肥料要經過原料組合及螯合、半成品的處理及篩分、補充添加劑等項工序，是在硼、 錳、鋅、銅、鐵、鉬等元素多元微肥的基礎上，加入了廉價的硫、鎂元素；所獲得復合型肥料其中PH值1-3、腐殖酸5-10%、有效硅20-30%、氧化鈣15-25 %、氧化鎂1_3%、鐵元素 0. 3-0. 5%、硫酸鋅 3-5%、硫酸猛 0. 5-1. 0%、硫酸銅 0. 03-0. 08%、鉬元素 0. 03-0. 08%, 硼酸0. 5-2. 0%、硫元素3-5%，五氧化二磷3-5%。利用本方法生產的肥料產品離子活性較強，具有調酸堿能力、緩釋、長效的特點，成本低廉，施用后可以有效改善改良土壤理化性狀，提高種子出苗率，增強秧苗的抗旱、抗寒、病蟲害的能力，可以顯著提高農產品中微量元素的含量，滿足人們對農產品品質的需求。
權利要求
1.一種硅鈣鋅硫鎂肥料，其特征在于其按如下過程加工而成，1)按重量比，以工業的錳渣55-65%、鐵礦粉3-8%、硼泥3-8%、爐灰18_22%、沸石粉3-8%、稀土原礦3-8%為原材料，用重量濃度90-98%的硫酸酸化，硫酸與原料重量比為 1 2-4，反應溫度80-120°C，反應時間為3-8小時，此形成的產物為A;2)將磷礦粉經過重量濃度90-98%的硫酸酸化，硫酸與磷礦粉的重量比為1 5-8，反應溫度80-120°C，反應時間為3-8小時，此形成的產物為B ；3)將煤炭腐殖酸、硫酸銨、水三者按重量比為4-6 0.8-1.2 0.4-0. 6混拌均勻后封閉進行氨化螯合反應，常溫反應5-10天，氨化完成后，此形成的產物為C ；其中，硫酸銨中氮的含量為19 21% ；4)按重量計，取上述產物A80-85%、產物B 4-5%、產物C 5-10%、再加入4_5%的硫酸鎂，就形成了硅鈣鋅硫鎂肥料。
2.按照權利要求1所述硅鈣鋅硫鎂肥料，其特征在于其按如下過程加工而成，1)按重量比，以工業的錳渣60%、鐵礦粉5 %、硼泥5 %、爐灰20 %、沸石粉5 %、稀土原礦5%為原材料，用重量濃度90-98%的硫酸酸化，硫酸與原料的重量比為1 2，反應溫度 110-120°C，反應時間6-8小時，此形成的產物為A ；2)將磷礦粉經過重量濃度90-98%硫酸酸化，硫酸與磷礦粉用量比為1 5，反應溫度 110-120°C，反應時間為6-8小時，此形成的產物為B ；3)將煤炭腐殖酸、硫酸銨、水三者按重量比為5 1 0.5混拌均勻后封閉進行氨化螯合反應，常溫反應5-10天，氨化完成后，此形成的產物為C;其中，硫酸銨中氮的含量為 19 21% ；4)按重量計，取上述產物A85%、產物B 5%、產物C 5%、再加入5%的硫酸鎂，就形成了硅鈣鋅硫鎂肥料。
3.按照權利要求1或2所述硅鈣鋅硫鎂肥料，其特征在于，步驟幻中所述的硫酸銨為粉末狀，粒度為100目以上。
全文摘要
本發明是一種硅鈣鋅硫鎂肥料，是一種中量元素和微量元素相結合的一種新型農用肥料，以工業的錳渣、鐵礦粉、硼泥、爐灰、沸石粉、稀土原礦為原材料，用硫酸酸化，形成的產物A；將磷礦粉經過硫酸酸化，形成的產物B；將腐殖酸、硫酸銨、水三者混拌均勻后封閉進行氨化螯合反應，形成的產物C；取上述產物A、B、C再加入硫酸鎂，就形成了比較全面的中微量元素復合型肥料。該肥料可有效地將大量、中量及微量元素結合在一起，有效的提高了肥料利用率，節約了能源。
文檔編號C05G3/04GK102372527SQ20101025057
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月11日 優先權日2010年8月11日
發明者安景文, 牛世偉, 隋世江 申請人:遼寧省農業科學院環境資源與農村能源研究所