CN103274798B - 一种腐植酸增效磷铵及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种腐植酸增效磷铵肥料及其生产方法，该肥料由以重量份计0.05～1.5份腐植酸增效剂与98.5～99.95份磷铵组成。本发明的腐植酸增效磷铵肥料在养分释放和利用上，减缓了磷在土壤中的固定，提高了磷肥的利用率；在耕作上可以简化农业作业；在效益上可以提高养分利用率（5～10个百分点）；可以减少养分流失，避免二次污染，降低农业生产成本，并具有原料来源广，运输、施用方便、利于机械作业等特点，由于其在磷铵生产中的添加工艺简单，成本低，在增效磷铵生产和产业化推广中应用前景广阔。

Description

一种腐植酸增效磷铵及其制备方法

【技术领域】

本发明属于农用化学品技术领域。更具体地，本发明涉及一种腐植酸增效磷铵肥料，还涉及所述腐植酸增效磷铵肥料的生产方法。

【背景技术】

磷铵是我国重要的磷肥品种，在农业生产中可用于小麦、棉花、蔬菜等作物的基肥和追肥，磷铵是复混肥和BB肥生产的重要原料。磷肥在农业生产的应用中最突出的问题是：施入土壤中的磷会迅速被土壤固定，在北方石灰性土壤中转化为难溶的Ca-P化合物，在南方红壤中转化为有效性差的Fe-P化合物和Al-P化合物。目前，学术界对磷铵改性的途径仍存在许多争议，有人主张缓释法改性（例如包膜磷铵），参见文献（李见云.磷肥增效技术研究进展[J].磷肥与复肥，2007,22（5）：64～67），但有人认为缓释磷肥可能导致磷在土壤中的快速固定，降低其肥效。但是，对磷铵的改性增效途径根本在于减缓磷在土壤中的固定，这是没有争议的。在减少磷被土壤固定的同时，增强作物的吸收能力，将有效提高磷肥的利用效率。

为此，本发明人进行了大量实验研究，对磷铵改性进行了有益探索，获得了令人满意的效果。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种腐植酸增效磷铵。这种腐植酸增效磷铵能够减缓磷被土壤固定的进程，提高磷肥利用率；还能够活化土壤中的磷、钾和中微量元素。

本发明的另一个目的是提供所述一种腐植酸增效磷铵的制备方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种腐植酸增效磷铵。所述的腐植酸增效磷铵由以重量计0.05～1.5份腐植酸增效剂与98.50～99.95份磷铵组成，所述的磷铵是由磷酸一铵与磷酸二铵组成的，其中腐植酸含量为以所述的腐植酸增效磷铵总重量计0.03%～1.0%。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的腐植酸增效磷铵由以重量计0.15～1.05份腐植酸增效剂与98.95～99.85份磷铵磷铵组成。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的腐植酸增效磷铵由以重量计0.20～0.90份腐植酸增效剂与99.10～99.80份磷铵组成。

本发明还涉及一种腐植酸增效磷铵的生产方法。该方法的步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备

将原料风化煤或褐煤粉碎后加入其重量10～12倍的、浓度以重量计0.1%～0.5%氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，加热持续沸腾20～30分钟，然后进行离心分离或过滤，将上清液或滤液加热浓缩至固形物含量为以重量计5%～15%，腐植酸含量为以重量计3%～10%，得到腐植酸增效液A；或者

将浓度以重量计0.1%～1.0%硫酸或硝酸水溶液与腐植酸钠或腐植酸钾按照其重量比3～6∶1进行搅拌混合10～20分钟，然后进行离心分离或过滤，将上清液或滤液加热浓缩至固形物含量为以重量计5%～15%，腐植酸含量为以重量计3%～10%，得到腐植酸增效液B；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计48～52%浓磷酸按照其摩尔比1.0～2.0进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

利用计量泵将步骤A制备的腐植酸增效液A或B与所述的磷铵反应物料按照其重量比1～10:90～99加到预中和反应槽中，在温度115～120℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

将步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆经管式反应器喷入转鼓造粒机内，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒，它然后在烘干筒中进行干燥，再进行筛分，得到所述的腐植酸增效磷铵。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的腐植酸增效液A或B与所述的磷铵反应物料的重量比是3.0～7.0：93.0～97.0。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的腐植酸增效液A或B与所述的磷铵反应物料的重量比是4.0～6.0：94.0～96.0。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述风化煤或褐煤的细度在80目以上。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的含有腐植酸增效液的磷铵料浆在所述的管式反应器中在温度115～120℃的条件下停留1～5min。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的含有腐植酸增效液的磷铵料浆在所述的转鼓造粒机中在温度50～100℃与转速10～25转/min的条件下停留3～15min。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的腐植酸增效磷铵颗粒在所述的烘干筒中在温度60～200℃与转速10～20转/min的条件下干燥5～15min。

下面将更详细地描述本发明。

本发明主要是以风化煤或褐煤为原料，用稀碱提取其中较小分子量的腐植酸；或以腐植酸钠或腐植酸钾为原料，用稀酸分离较小分子量的腐植酸，从而制备出腐植酸增效液。将所述的腐植酸增效液添加到预中和反应槽中，在温度115～120℃下充分混匀，得到一种腐植酸-磷铵料浆。制备的腐植酸-磷铵料浆经管式反应器喷入转鼓造粒机内与返料进行涂布、粘结造粒，经烘干筒干燥，筛分后形成腐植酸增效磷铵产品。

在本发明中，选用天然腐植酸作为肥料养分增效剂生产的腐植酸增效磷铵，主要是通过两方面作用提高其磷铵的养分利用率，一方面腐植酸中含有大量羧基、酚羟基、羰基等活性基团，可促进作物根系生长，提高根系活力，增强作物吸收养分的能力；另一方面，腐植酸中的这些活性基团可减缓磷肥被土壤固定的进程，提高磷肥利用率；活化土壤中的磷、钾和中微量元素。此外，腐植酸增效剂还能起到改良土壤，培肥地力，提高产品品质等作用。

本发明涉及一种腐植酸增效磷铵。所述的腐植酸增效磷铵由以重量计0.05～1.5份腐植酸增效剂与98.50～99.95份磷铵组成，所述的磷铵是由磷酸一铵与磷酸二铵组成的，其中腐植酸含量为以所述的腐植酸增效磷铵总重量计0.03%～1.0%。

在本发明中，所述的腐植酸增效剂应该理解是，采用本发明方法制备的腐植酸增效液A或B在生产磷铵工艺过程中在其干燥工序的干燥温度下蒸发至干后所得到的固体物，这种固体物含有腐植酸。

在本发明中，腐植酸含量的多少可反映出腐植酸增效剂添加量的高低，腐植酸含量是采用标准NY/T 1971-2010水溶肥料（腐植酸含量的测定）方法测定的。

根据本发明，磷铵的量为98.50～98.50重量份时，如果腐植酸增效剂的量低于0.05重量份，则会增效效果不显著；如果腐植酸增效剂的量高于1.50重量份，则会导致产品含水量高，同时影响养分含量并增加成本；因此，腐植酸增效剂的量为0.05～1.5重量份是恰当的。

优选地，所述的腐植酸增效磷铵由以重量计0.15～1.05份腐植酸增效剂与98.95～99.85份磷铵组成。

更优选地，所述的腐植酸增效磷铵由以重量计0.20～0.90份腐植酸增效剂与99.10～99.80份磷铵组成。

本发明还涉及一种腐植酸增效磷铵的生产方法，具体生产方法参见附图1。

该生产方法的步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备

将原料风化煤或褐煤粉碎后加入其重量10～12倍的、浓度以重量计0.1%～0.5%氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，加热持续沸腾20～30分钟，然后进行离心分离或过滤，将上清液或滤液加热浓缩至固形物含量为以重量计5%～15%，腐植酸含量为以重量计3%～10%，得到腐植酸增效液A。

所述风化煤或褐煤粉碎至细度在80目以上。粉碎风化煤或褐煤所使用的设备是目前市场上销售的粉碎设备，例如潍坊正远粉体工程设备有限公司以商品名LHB自分流式微粉机销售的粉碎机。

或者

将浓度以重量计0.1%～1.0%硫酸或硝酸水溶液与腐植酸钠或腐植酸钾按照其重量比3～6∶1进行搅拌混合10～20分钟，然后进行离心分离或过滤，将上清液或滤液加热浓缩至固形物含量为以重量计5%～15%，腐植酸含量为以重量计3%～10%，得到腐植酸增效液B；

在本发明中，如果所述腐植酸增效液A或B中的固形物含量低于以重量计5％时，则会导致腐植酸-磷铵料浆的水分含量偏高，增加造粒难度，同时增加烘干步骤的能量消耗。如果所述液体中的固形物含量高于以重量计15％时，则会导致腐植酸增效液过于黏稠，增加向预中和反应槽中添加的难度。因此，所述所述腐植酸增效液A或B中的固形物含量为以重量计5～15％是合适的，优选地是以重量计6～12％，更优选地是以重量计8～10％。

在制备腐植酸增效液时，离心分离所使用的设备都是目前市场上销售的离心设备，例如上海化工机械厂有限公司以商品名卧式螺旋卸料沉降离心机销售的离心机，江苏牡丹离心机制造有限公司以商品名SGZ型刮刀下卸料离心机销售的离心机，苏州巴拓离心机制造有限公司以SB型三足式密闭离心机销售的离心机。

在这个步骤中，上清液或滤液通常是在温度50℃-80℃与压力≤150kpa的条件下进行加热浓缩的。加热浓缩所使用的设备都是目前市场上销售的设备，例如上海定泰蒸发器有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的浓缩设备、温州贝诺机械有限公司以商品名SN系列双效节能浓缩器销售的真空浓缩器、常州市胜航药化设备有限公司以商品名ZN系列真空减压浓缩器销售的真空浓缩器。

加热浓缩得到的固形物中的腐植酸含量是采用标准NY/T1971-2010水溶肥料(腐植酸含量的测定)测定的。

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计48～52%浓磷酸按照其摩尔比1.0～2.0进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

利用计量泵将步骤A制备的腐植酸增效液A或B与所述的磷铵反应物料按照其重量比1～10:90～99加到预中和反应槽中，在温度115～120℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆。

在本发明中，液氨与浓磷酸的摩尔比也称之中和度。中和度为1.0时，浓磷酸与液氨的反应产物主要是磷酸一铵，而中和度为1.8时的反应产物主要是磷酸二铵。因此，液氨与浓磷酸的摩尔比在1.0～2.0范围内，其磷铵由磷酸一铵与磷酸二铵组成，并且它们的摩尔比将随液氨与浓磷酸的摩尔比变化而改变。

优选地，所述的腐植酸增效液A或B与所述的磷铵反应物料的重量比是3.0～7.0：93.0～97.0。

更优选地，所述的腐植酸增效液A或B与所述的磷铵反应物料的重量比是4.0～6.0：94.0～96.0。

在本发明中，所述的计量泵是本技术领域的技术人员熟知计量泵，例如常州市啸源机械有限公以商品名JYM-I计量泵、JYM-II计量泵、JJM-II柱塞式计量泵销售的计量泵、德帕姆（杭州）泵业科技有限公司以商品名2DP[M]ZA系列计量泵销售的计量泵、上海上凯泵业制造有限公司以商品名JYD系列液压隔膜式计量销售的计量泵。

本发明中，所述的预中和反应槽是本技术领域的技术人员熟知的反应槽，例如安丘市富安玻璃钢制品厂以商品名玻璃钢反应槽销售的反应槽、苏州市新高机械设备制造有限公司以商品名复合钛反应槽销售的反应槽、佛山市恒奥佳化工设备有限公司以商品名不锈钢反应槽销售的反应槽。

C、造粒

将步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆经管式反应器喷入转鼓造粒机内，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒，它然后在烘干筒中进行干燥，再进行筛分，得到所述的腐植酸增效磷铵产品。

本发明中，所述的管式反应器是本技术领域的技术人员熟知的设备，例如南通百大石墨设备有限公司以石墨管式反应器销售的反应器、泰安市金泰山石墨化工设备有限公司以商品名不锈钢管式反应器销售的反应器、启东巨龙石油化工装备有限公司以商品名JLGF管道反应器销售的反应器。

在这个步骤中，所述的含有腐植酸增效液的磷铵料浆在所述的管式反应器中在温度115～120℃的条件下停留1～5min。

本发明中，所述的转鼓造粒机是本技术领域的技术人员熟知的造粒设备，例如泰安市东方干燥设备有限公司以商品名ZL-系列转鼓造粒机销售的造粒机、郑州市一诚机械制造有限公司以商品名ZG-系列转鼓造粒机销售的造粒机、河南省荥阳铭达机械厂以ZG-系列转鼓造粒机销售的造粒机。

在这个步骤中，所述的含有腐植酸增效液的磷铵料浆在所述的转鼓造粒机中在温度50～100℃与转速10～25转/min的条件下停留3～15min。

在本发明中，所述的烘干筒是本技术领域的技术人员熟知的烘干设备，例如河南洛阳中德重工有限公司以烘干机为商品名销售的烘干筒、河南鸿盛重型机械制造有限公司以烘干筒为商品名销售的烘干筒、河南中原矿山机械制造有限公司以烘干机为商品名销售的烘干筒。

在步骤C中，所述的腐植酸增效磷铵颗粒在所述的烘干筒中在温度60～200℃与转速10～20转/min的条件下干燥5～15min。

本发明使用的滚筒筛是本技术领域的技术人员熟知的筛分设备，例如沈阳科翔电力环保设备有限公司以商品名GT-系列滚筒筛销售的滚筒筛、无锡市双联工程输送机械有限公司以商品名GTS系列滚筒筛销售的滚筒筛、石家庄市永兴机械有限公司以商品名GTS型滚筒筛销售的滚筒筛。

在本发明中，所述的腐植酸增效磷铵颗粒尺寸是1mm～4mm，筛上部分需进行粉碎后返回到其生产工艺流程中，而筛下部分返回到转鼓造粒机进口。

采用本发明方法制备的腐植酸增效磷铵中的有效养分是采用标准方法GB 10209.2-2010测定的。

本发明的腐植酸增效磷铵生产方法具有下述特点：天然腐植酸来源广，价格低廉，使用安全；在不改变现有磷铵喷浆造粒生产工艺的基础上，通过添加简单计量泵等设备便可以生产增效磷铵，该生产工艺简单，产能高、成本低，且环境友好；根据腐植酸增效磷铵产品要求，本发明的腐植酸增效液可替换碳酸氢铵生产循环***中的部分水或全部水。

本发明是利用稀碱液提取腐植酸中分子量较小的部分，再添加到碳酸氢铵的生产过程中，生产腐植酸增效碳酸氢铵产品，其特点在于：腐植酸增效剂添加量低，高效，对肥料的养分含量没有影响；本发明的增效磷铵是一种具有良好效果的肥料产品，腐植酸中含有大量羧基、酚羟基、羰基等活性基团，可在一定程度上促进作物根系生长，提高根系活力，增强作物吸收养分的能力；可减缓磷、钾肥被土壤固定的进程，提高磷、钾肥的利用率；可以减少养分流失，避免二次污染，降低农业生产成本，并具有原料来源广，运输、施用方便等特点，因此，本发明的腐植酸增效磷铵应用前景非常广阔。

本发明腐植酸增效磷铵可以作为基肥、追肥等使用。

本发明腐植酸增效磷铵的使用量需根据土壤状况、作物品种、作物生育期、作物营养状况等因素进行确定。

[有益效果]

本发明具有有益效果如下：提取小分子矿物腐植酸，制备腐植酸增效液，在预中和反应槽中将增效液添加到磷铵中去，形成腐植酸-磷铵料浆，再利用喷浆造粒工艺生产腐植酸增效磷铵产品。在养分释放和利用上，减缓了磷在土壤中的固定，提高了磷肥的利用率；在耕作上可以简化农业作业；在效益上可以提高养分利用率（5～10个百分点）；可以减少养分流失，避免二次污染，降低农业生产成本，并具有原料来源广，运输、施用方便、利于机械作业等特点，由于其在磷铵生产中的添加工艺简单，成本低，在增效磷铵生产和产业化推广中应用前景广阔。

【附图说明】

图1是本发明腐植酸增效磷铵生产流程示意图。

图中：

1-风化煤(腐植酸钠或腐植酸钾)、2-氢氧化钠或氢氧化钾溶液（硫酸或硝酸溶液）、3-浓缩步骤、4-腐植酸增效液、5-预中和反应槽、6-浓磷酸、7-液氨、8-管式反应器、9-转鼓造粒机、10-烘干筒、11-滚筒筛、12-最终获得的腐植酸增效磷铵产品。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：本发明腐植酸增效磷铵肥料的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备：

使用由潍坊正远粉体工程设备有限公司以商品名LHB自分流式微粉机销售的粉碎机，将原料风化煤粉碎至80目后加入其重量10倍的、浓度以重量计0.1%氢氧化钠水溶液，加热持续沸腾20分钟，然后使用由江苏牡丹离心机制造有限公司以商品名SGZ型刮刀下卸料离心机销售的离心机进行离心分离，得到的上清液使用由上海定泰蒸发器有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的浓缩器在温度50～70℃与压力70～100kpa的条件下进行加热浓缩直至固形物含量为以重量计5%，腐植酸含量为以重量计3%，得到腐植酸增效液A；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计48%浓磷酸按照其摩尔比1.2进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

使用由常州市啸源机械有限公以商品名JYM-I销售的计量泵，将步骤A制备的腐植酸增效液A与所述的磷铵反应物料按照其重量比1:92加到由安丘市富安玻璃钢制品厂以商品名玻璃钢反应槽销售的预中和反应槽中，在温度115℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

让步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆通过由南通百大石墨设备有限公司以石墨管式反应器销售的管式反应器，在其中在温度120℃下停留5min；然后喷入由泰安市东方干燥设备有限公司以商品名ZL-系列转鼓造粒机销售的转鼓造粒机内，在其中在温度50℃与转速10转/min的条件下停留3min，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒。

所述的腐植酸增效磷铵颗粒然后在由河南洛阳中德重工有限公司以商品名烘干机销售的烘干筒中在温度60℃与转速20转/min的条件下干燥5min，再在由沈阳科翔电力环保设备有限公司以商品名GT-系列滚筒筛销售的滚筒筛中进行筛分，得到尺寸是1～4mm的腐植酸增效磷铵。

该腐植酸增效碳酸氢铵产品中的腐植酸含量是采用本说明书中描述的方法测定，该腐植酸增效碳酸氢铵的养分含量是采用标准方法GB/T10209测定的。其测定结果以重量百分计如下：

磷铵中的氮含量%=12.2%；P₂O₅含量=44.7%；腐植酸含量%=0.03%。

实施例2：本发明腐植酸增效碳酸氢铵肥料的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备：

使用由青岛即墨市超微粉碎机厂以商品名涡轮粉碎机销售的粉碎机，将原料风化煤粉碎至100目后加入其重量12倍的、浓度以重量计0.5%氢氧化钠水溶液，加热持续沸腾30分钟，然后使用由上海化工机械厂有限公司以商品名卧式螺旋卸料沉降离心机销售的离心机，得到的清液使用由温州贝诺机械有限公司以商品名SN系列双效节能浓缩器销售的真空浓缩器在温度50～80℃与压力100～120kpa的条件下进行加热浓缩直至固形物含量为以重量计15%，腐植酸含量为以重量计10%，得到腐植酸增效液A；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计52%浓磷酸按照其摩尔比1.5进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

使用由德帕姆（杭州）泵业科技有限公司以商品名2DP[M]ZA系列计量泵销售的计量泵，将步骤A制备的腐植酸增效液A与所述的磷铵反应物料按照其重量比8:95加到由苏州市新高机械设备制造有限公司以商品名复合钛反应槽销售的预中和反应槽中，在温度120℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

让步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆通过由泰安市金泰山石墨化工设备有限公司以商品名不锈钢管式反应器销售的管式反应器，在其中在温度115℃的条件下停留5min；然后喷入由郑州市一诚机械制造有限公司以商品名ZG-系列转鼓造粒机销售的转鼓造粒机内，在其中在温度100℃与转速25转/min的条件下停留15min，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒。

所述的腐植酸增效磷铵颗粒然后在由河南鸿盛重型机械制造有限公司以转筒烘干机为商品名销售的烘干筒中在温度200℃与转速20转/min的条件下干燥15min，再通过由无锡市双联工程输送机械有限公司以商品名GTS系列滚筒筛销售的滚筒筛中进行筛分，得到尺寸是2mm～3mm的腐植酸增效磷铵。

该腐植酸增效碳酸氢铵产品中的腐植酸含量是采用本说明书中描述的方法测定，该腐植酸增效碳酸氢铵的养分含量是采用标准方法GB/T10209测定的。其测定结果以重量百分计如下：

磷铵中的氮含量%=16.3%；P₂O₅含量=45.2%；腐植酸含量%=0.8%。

实施例3：本发明腐植酸增效碳酸氢铵肥料的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备：

使用由青岛即墨市超微粉碎机厂以商品名涡轮粉碎机销售的粉碎机，将原料风化煤粉碎至90目后加入其重量12倍的、浓度以重量计0.2%氢氧化钠水溶液，加热持续沸腾25分钟，然后使用由苏州巴拓离心机制造有限公司以SB型三足式密闭离心机销售的离心机进行离心分离，得到的上清液使用由常州市胜航药化设备有限公司以商品名ZN系列真空减压浓缩器销售的真空浓缩器在温度50～80℃与压力100～150kpa的条件下进行加热浓缩直至固形物含量为以重量计8%，腐植酸含量为以重量计5%，得到腐植酸增效液A；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计50%浓磷酸按照其摩尔比1.0进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

使用由上海上凯泵业制造有限公司以商品名JYD系列液压隔膜式计量泵销售的计量泵，将步骤A制备的腐植酸增效液A与所述的磷铵反应物料按照其重量比3:90加到由佛山市恒奥佳化工设备有限公司以商品名不锈钢反应槽销售的预中和反应槽中，在温度118℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

将步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆通过启东巨龙石油化工装备有限公司以商品名JLGF管道反应器销售的管式反应器，在其中在温度118℃的条件下停留2min；然后喷入由河南省荥阳铭达机械厂以ZG-系列转鼓造粒机销售的转鼓造粒机内，在其中在温度70℃与转速20转/min的条件下停留10min，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒。

所述的腐植酸增效磷铵颗粒然后在由河南中原矿山机械制造有限公司以转筒烘干机为商品名销售的烘干筒中在温度100℃与转速15转/min的条件下干燥10min，再通过由石家庄市永兴机械有限公司以商品名GTS型滚筒筛销售的滚筒筛中进行筛分，得到尺寸是1mm～3mm的腐植酸增效磷铵。

该腐植酸增效碳酸氢铵产品中的腐植酸含量是采用本说明书中描述的方法测定，该腐植酸增效碳酸氢铵的养分含量是采用标准方法GB/T10209测定的。其测定结果以重量百分计如下：

磷铵中的氮含量%=11.1%；P₂O₅含量=44.2%；腐植酸含量%=0.15%。

实施例4：本发明腐植酸增效碳酸氢铵肥料的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备：

使用由青岛即墨市超微粉碎机厂以商品名涡轮粉碎机销售的粉碎机，将原料风化煤粉碎至85目后加入其重量10倍的、浓度以重量计0.4%氢氧化钾水溶液，加热持续沸腾28分钟，然后使用由苏州巴拓离心机制造有限公司以SB型三足式密闭离心机销售的离心机进行离心分离，得到的上清液使用由常州市胜航药化设备有限公司以商品名ZN系列真空减压浓缩器销售的真空浓缩器在温度50～80℃与压力80～120kpa的条件下进行加热浓缩直至固形物含量为以重量计12%，腐植酸含量为以重量计8%，得到腐植酸增效液A；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计52%浓磷酸按照其摩尔比2.0进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

使用由常州市啸源机械有限公以商品名JYM-II计量泵销售的计量泵，将步骤A制备的腐植酸增效液A与所述的磷铵反应物料按照其重量比4:99加到由安丘市富安玻璃钢制品厂以商品名玻璃钢反应槽销售的预中和反应槽中，在温度116℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

让步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆通过南通百大石墨设备有限公司以石墨管式反应器销售的管式反应器，在其中在温度117℃的条件下停留3min；然后喷入由泰安市东方干燥设备有限公司以商品名ZL-系列转鼓造粒机销售的转鼓造粒机内，在其中在温度70℃与转速15转/min的条件下停留5min，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒。

所述的腐植酸增效磷铵颗粒然后在由河南洛阳中德重工有限公司以烘干机为商品名销售的烘干筒中在温度80℃与转速13转/min的条件下干燥12min，再通过由沈阳科翔电力环保设备有限公司以商品名GT-系列滚筒筛销售的滚筒筛中进行筛分，得到尺寸是2mm～4mm的腐植酸增效磷铵。

该腐植酸增效碳酸氢铵产品中的腐植酸含量是采用本说明书中描述的方法测定，该腐植酸增效碳酸氢铵的养分含量是采用标准方法GB/T10209测定的。其测定结果以重量百分计如下：

磷铵中的氮含量%=18.0%；P₂O₅含量=46.1%；腐植酸含量%=0.32%。

实施例5：本发明腐植酸增效碳酸氢铵肥料的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备：

将浓度以重量计0.4%硫酸水溶液与腐植酸钠按照其重量比4∶1进行搅拌混合12分钟，然后使用由上海化工机械厂有限公司以商品名卧式螺旋卸料沉降离心机销售的离心机进行离心分离，得到腐植酸增效液B，其固形物含量为以重量计15%，腐植酸含量为以重量计9%；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计48%浓磷酸按照其摩尔比1.6进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

使用由常州市啸源机械有限公以商品名JJM-II柱塞式计量泵销售的计量泵，将步骤A制备的腐植酸增效液B与所述的磷铵反应物料按照其重量比7:93加到由安丘市富安玻璃钢制品厂以商品名玻璃钢反应槽销售的预中和反应槽中，在温度116℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

让步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆通过南通百大石墨设备有限公司以石墨管式反应器销售的管式反应器，在其中在温度119℃的条件下停留4min；然后喷入由泰安市东方干燥设备有限公司以商品名ZL-系列转鼓造粒机销售的转鼓造粒机内，在其中在温度75℃与转速20的条件下停留8min，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒。

所述的腐植酸增效磷铵颗粒然后在由河南洛阳中德重工有限公司以烘干机为商品名销售的烘干筒中在温度90℃与转速18的条件下干燥8min，再通过由沈阳科翔电力环保设备有限公司以商品名GT-系列滚筒筛销售的滚筒筛中进行筛分，得到尺寸是1mm～4mm的腐植酸增效磷铵。

该腐植酸增效碳酸氢铵产品中的腐植酸含量是采用本说明书中描述的方法测定，该腐植酸增效碳酸氢铵的养分含量是采用标准方法GB/T 10209测定的。其测定结果以重量百分计如下：

磷铵中的氮含量%=15.2%；P₂O₅含量=45.3%；腐植酸含量%=0.63%。

实施例6：本发明腐植酸增效碳酸氢铵肥料的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备：

将浓度以重量计0.8%硝酸水溶液与腐植酸钾按照其重量比5∶1进行搅拌混合10分钟，然后经过滤得到腐植酸增效液B，其固形物含量为以重量计10%，腐植酸含量为以重量计6.5%；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计49%浓磷酸按照其摩尔比1.4进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

使用与实施例1同样的计量泵，将步骤A制备的腐植酸增效液B与所述的磷铵反应物料按照其重量比10:97加到由安丘市富安玻璃钢制品厂以商品名玻璃钢反应槽销售的预中和反应槽中，在温度116℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

使用与实施例1同样的管式反应器，在其中在温度116℃的条件下停留3min；然后喷入与实施例1同样的转鼓造粒机内，在其中在温度65℃与转速16转/min的条件下停留9min，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒。

所述的腐植酸增效磷铵颗粒然后在与实施例1同样的烘干筒中在温度120℃与转速16转/min的条件下干燥12min，再通过与实施例1同样的滚筒筛进行筛分，得到尺寸是2mm～4mm的腐植酸增效磷铵。

该腐植酸增效碳酸氢铵产品中的腐植酸含量是采用本说明书中描述的方法测定，该腐植酸增效碳酸氢铵的养分含量是采用标准方法GB/T10209测定的。其测定结果以重量百分计如下：

磷铵中的氮含量%=14.2%；P₂O₅含量=44.7%；腐植酸含量%=0.64%。

实施例7：本发明腐植酸增效碳酸氢铵肥料的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备：

将浓度以重量计0.1%硝酸水溶液与腐植酸钠按照其重量比6∶1进行搅拌混合20分钟，然后使用由江苏牡丹离心机制造有限公司以商品名SGZ型刮刀下卸料离心机销售的离心机进行离心分离，收集上清液，得到腐植酸增效液B，其固形物含量为以重量计8%，腐植酸含量为以重量计3%；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计51%浓磷酸按照其摩尔比2.0进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

使用与实施例2相同的计量泵将步骤A制备的腐植酸增效液B与所述的磷铵反应物料按照其重量比10:94加到与实施例2相同的预中和反应槽中，在温度118℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

让步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆通过与实施例2相同的管式反应器，在其中在温度118℃的条件下停留5min；然后喷入与实施例2相同的转鼓造粒机内，在其中在温度80℃与转速19转/min的条件下停留14min，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒。

所述的腐植酸增效磷铵颗粒然后在与实施例2相同的烘干筒中在温度60℃与转速25转/min的条件下干燥10min，再通过与实施例2相同的滚筒筛中进行筛分，得到尺寸是1mm～4mm的腐植酸增效磷铵。

该腐植酸增效碳酸氢铵产品中的腐植酸含量是采用本说明书中描述的方法测定，该腐植酸增效碳酸氢铵的养分含量是采用标准方法GB/T 10209测定的。其测定结果以重量百分计如下：

磷铵中的氮含量%=18.0%；P₂O₅含量=46.0%；腐植酸含量%=0.3%。

实施例8：本发明腐植酸增效碳酸氢铵肥料的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备：

将浓度以重量计1.0%硫酸水溶液与腐植酸钾按照其重量比3∶1进行搅拌混合16分钟，然后使用由江苏牡丹离心机制造有限公司以商品名SGZ型刮刀下卸料离心机销售的离心机进行离心分离，收集上清液，得到腐植酸增效液B，其固形物含量为以重量计12%，腐植酸含量为以重量计8.5%；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计50%浓磷酸按照其摩尔比1.8进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

使用与实施例1相同的计量泵将步骤A制备的腐植酸增效液B与所述的磷铵反应物料按照其重量比9:96加到与实施例1相同的预中和反应槽中，在温度115℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

让步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆通过与实施例1相同的管式反应器，在其中在温度118℃的条件下停留3min；然后喷入与实施例1相同的转鼓造粒机内，在其中在温度85℃与转速15转/min的条件下停留5min，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒。

所述的腐植酸增效磷铵颗粒然后在与实施例1相同的烘干筒中在温度125℃与转速16转/min的条件下干燥5min，再通过与实施例1相同的滚筒筛中进行筛分，得到尺寸是2mm～3mm的腐植酸增效磷铵。

该腐植酸增效碳酸氢铵产品中的腐植酸含量是采用本说明书中描述的方法测定，该腐植酸增效碳酸氢铵的养分含量是采用标准方法GB/T 10209测定的。其测定结果以重量百分计如下：

磷铵中的氮含量%=17.6%；P₂O₅含量=45.8%；腐植酸含量%=0.76%。

肥料试验实施例1：室内培养试验

按等量化肥磷（0.30g P₂O₅/kg）投入原则设计试验，将供试肥料普通磷酸二铵（开磷集团生产，P₂O₅≥46%）为CK对照，和本发明实施例3生产的腐植酸增效磷铵（HAP）分别与过2mm筛200g风干土壤混合均匀，装入塑料培养杯。重复3次，用重量法调节土壤含水量至20%，密封培养器，置于25℃人工气候箱保持湿度培养，在培养6周后取样，处理土壤样品，测定土壤速效磷含量、pH和Ca2-P含量。

该肥料试验结果列于表1中。

表1腐植酸增效磷铵对土壤pH、速效磷及Ca₂-P含量的影响

注：Ca₂-P表示CaHPO₄，是土壤磷库中活性最高的部分。

上述试验结果表明：土壤的pH大小直接影响肥料中的磷向土壤中的固定，从表1可以看出，与普通磷铵相比，腐植酸增效磷铵可使土壤pH降低0.06个单位，速效磷和Ca₂-P的含量分别增加了12.14%和36.72%。可见，腐植酸增效磷肥可通过改善土壤pH，明显减缓磷肥向土壤中的固定，提高土壤的速效磷含量。

肥料试验实施例2：肥料田间试验

利用田间试验进行了本发明肥料的效果验证，试验结果表明，在等氮素养分量的条件下，本发明产品能明显提高作物产量，提高了肥料利用率，是一种环境友好型肥料。

产品的效果验证试验处理设置及结果如下：

本发明肥料肥效验证的小麦田间试验于山东禹城进行，在等养分投入的条件下进行比较试验，试验设置：

（1）CK：为对照，使用生产常规施肥方式，以普通磷酸二铵（开磷集团生产，P₂O₅≥46%）195kg/hm²、150kg尿素和100kg氯化钾混匀后作基肥施用，在小麦起身-拔节期追施150kg/hm²尿素。

（2）HAP：施用本发明实施例3的腐植酸增效磷铵产品（P₂O₅＝46.1%）肥料用量和使用方式与CK相同。试验小区面积为50m²，每个处理3次重复，随机区组排列。其它田间管理同当地农田。小麦成熟收获后计产。

该肥料试验结果列于表2中。

表2腐植酸增效磷铵对小麦产量及氮肥利用率的影响

上述试验结果表明：在等养分投入条件下，本发明肥料产品对小麦的增产增效效果明显，比普通磷铵处理（CK）增产7.35％，磷肥的表观利用率提高2.71个百分点。

由此可见，与普通磷铵相比，本发明的腐植酸增效磷铵料具有良好防固定效果，增产明显，养分利用率高，基本不存在二次加工，环境友好。同时具有生产技术简单、成本低、原料来源广、易于操作、利于产业化推广等优点。

Claims (8)

1.一种腐植酸增效磷铵，其特征在于所述的腐植酸增效磷铵由以重量计0.05～1.50份腐植酸增效剂与98.50～99.95份磷铵组成，所述的磷铵是由磷酸一铵与磷酸二铵组成的，其中腐植酸含量为以所述的腐植酸增效磷铵总重量计0.03％～1.0％。

2.根据权利要求1所述的腐植酸增效磷铵，其特征在于所述的腐植酸增效磷铵由以重量计0.15～1.05份腐植酸增效剂与98.95～99.85份磷铵组成。

3.根据权利要求1所述的腐植酸增效磷铵，其特征在于所述的腐植酸增效磷铵由以重量计0.20～0.90份腐植酸增效剂与99.10～99.80份磷铵组成。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述腐植酸增效磷铵的生产方法，其特征在于该方法的步骤如下：

A、腐植酸增效液的制备

将原料风化煤或褐煤粉碎后加入其重量10～12倍的、浓度以重量计0.1％～0.5％氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，加热持续沸腾20～30分钟，然后进行离心分离或过滤，将上清液或滤液加热浓缩至固形物含量为以重量计5％～15％，腐植酸含量为以重量计3％～10％，得到腐植酸增效液A；所述风化煤或褐煤的细度在80目以上；或者

将浓度以重量计0.1％～1.0％硫酸或硝酸水溶液与腐植酸钠或腐植酸钾按照其重量比3～6∶1进行搅拌混合10～20分钟，然后进行离心分离或过滤，将上清液或滤液加热浓缩至固形物含量为以重量计5％～15％，腐植酸含量为以重量计3％～10％，得到腐植酸增效液B；

B、腐植酸-磷铵料浆的制备

将液氨与浓度以重量计48～52％浓磷酸按照其摩尔比1.0～2.0进行混合，得到一种磷铵反应物料；然后

利用计量泵将步骤A制备的腐植酸增效液A或B与所述的磷铵反应物料按照其重量比1～10:90～99加到预中和反应槽中，在温度115～120℃的条件下充分混匀，得到一种含有腐植酸增效液的磷铵料浆；

C、造粒

将步骤B得到的含有腐植酸增效液的磷铵料浆经管式反应器喷入转鼓造粒机内，在温度50～100℃与转速10～25转/min的条件下停留3～15min，对转鼓造粒机的返料进行涂布，造粒得到腐植酸增效磷铵颗粒，它然后在烘干筒中进行干燥，再进行筛分，得到所述的腐植酸增效磷铵。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述的腐植酸增效液A或B与所述的磷铵反应物料的重量比是3.0～7.0：93.0～97.0。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述的腐植酸增效液A或B与所述的磷铵反应物料的重量比是4.0～6.0：94.0～96.0。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于在步骤C中，所述的含有腐植酸增效液的磷铵料浆在所述的管式反应器中在温度115～120℃的条件下停留1～5min。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于在步骤C中，所述的腐植酸增效磷铵颗粒在所述的烘干筒中在温度60～200℃与转速10～20转/min的条件下干燥5～15min。