CN1295992A - 多元素有机复合肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多元素有机复合肥及其制备方法,该复合肥主要由冶金工业废弃的合金结构钢渣、工业废酸及动植物有机质制成的母肥,再加入氮、磷、钾三元肥制备而成。其中含有作物生长过程所需的全面养份,具有肥效持久、抗逆性好、利用率高、一季施用,两季增产的肥力特点;试验结果表明,本发明可使农作物增产15-30%以上,能疏松土壤、提高土壤的保水保肥能力,减少病虫害的发生。

Description

多元素有机复合肥及其制备方法

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种多元素有机复合肥及其制备方法。

经检索，已公开的文献中有两篇与本发明的技术方案相关，其一为CN1102172，该技术方案是以冶金固体废弃物和粉煤灰为原料，经废酸处理而制成多元素复合肥。但是，众所周知，冶金固体废弃物即炉渣中绝大多数(如转炉渣、平炉渣等)均含有大量的重金属元素，如铅、镉、汞等，不适合作为生产肥料的原料；而粉煤灰已经有大量的实验证实其中含有放射性元素，从所公开的技术方案中也未能看出这些原料经过特殊的处理，因此，由该技术方案所生产出的肥料是难以通过有关肥料质检部门测试并进行推广使用的。其二为CN1064671A，该申请中提出以动物的皮毛、角趾、羽毛等有机蛋白质经水解，并与KCl、磷矿作用而制成有机氮磷钾复合肥；其主要目的是为农作物提供有机质和氮、磷、钾；从该产品所含成分来看仍应属于单功能型肥料，并且该技术方案中所用的大部分原料及制备方法均与本发明有别。

本发明人经过多年来对我国南北、东西地区地质、土壤考察、分析认为，由于长期使用尿素、钙镁磷肥，氯化钾等化学肥料，造成土壤大部分板结或酸性碱性变质；并且由于农作物逐年对各种养份的提取，土壤中的微量元素、有机质含量越来越少，破坏了土壤的生态平衡，这也是造成土地休耕、农产品减产或发生变异的直接原因。因此，对于农作物所使用的化肥，必须要求既要能改良土壤，提高土壤的保肥保水能力，又要能全面供给农作物所需养分，一肥多效、一肥多能，显然，CN1102172A及CN1064671A所公开的技术方案是难以达到这个目的的。

本发明的目的就是要提供一种能全面供给农作物生长所需的氮、磷、钾、有机质及十几种中量微量元素，促使农作物增产，又能疏松土壤、提高土壤保水保肥能力，并具有杀菌杀虫、减少病虫害的多功能型的多元素有机复合肥。

本发明的另一个目的是提供制备该多元素有机复合肥的生产方法。

本发明所含主要成分、配方比例为(重量比)：

总养分(N+P₂O₅+K₂O)      25.0～45.0％

动植物有机质                12～18％

中量、微量元素              18～22％

所用主要原料及配比为(重量比)：

合金结构钢废弃炉渣          20～25％

废酸混合液                  30～35％

动植物废弃物制备的有机质    10～15％

氮肥                       10～16％

磷肥                        6～12％

钾肥                        9～16％

上述原料中所述的合金结构钢废弃炉渣是指生产合金锰钢、不锈钢所废弃的碱性炉渣，而且经处理后要求其主要成分及含量为(重量比)：氧化硅17-30％，氧化钙17-30％，铁、钼、铜、镁、磷、氮、锌、硫1.0-3.0％、锰、硼2.5-7.0％，并且不能含有重铁、重碳、重铬、重镉、重汞。只有经检验符合上述要求的碱性炉渣料方可作为生产本发明的原料。本发明原料中所使用的废酸混合液系指冶金工业使用的含硫酸、硝酸、磷酸和草酸以及少量微量元素的废酸混合液或按使用要求以废硫酸、废硝酸、废磷酸、废草酸进行配制的废酸混合液；要求其游离度大于11％，总酸度为13-26％。

本发明原料中动植物有机质系指以动植物的废弃物如皮、毛、内脏、桔杆等，经酸处理所制得。所使用的氮肥、磷肥、钾肥采用市售的氮、磷、钾肥即可。

将上述原料制备成本发明的制备方法包含以下步骤：

(1)废渣的处理：

将生产合金结构钢，如合金锰钢、不锈钢所废弃的碱性炉渣，过80目筛，球磨、粉碎、磁选除重铁，抽样检验，如符合下述要求(见表1)即可投料。

化肥用废炉渣质量要求

项目	每100g炉渣中的含量
		氧化硅	17-30％
氧化钙	17-30％
		铁、钼、硅、铜、镁、磷、氮、锌、硫、钛	1.0-3.0％
锰、硼	2.5-7.0％

以上检测依据GB86冶金标准进行测定。

(2)废酸混合液

冶金工业废酸检测结果如下表所示：

金属和非金属元素在酸性溶液中多以氧化物、硫化物、磷化物的形式存在，如：MnO₂、ZnO、SiO₂、Fe₂O₃、K₂O、Al₂O₃、MgO、CaO、P₂O₅、TiO₂、Ti(SO₄)₂等。这些物质如果作为废液排入江河，对人类及自然的生态平衡将十分有害，因此，本发明工艺中采用冶金工业废酸混合液作为制备化肥的原料之一，不仅能降低成本，还为废液的综合治理寻找到了一条行之有效的途径。

如果上述废酸液中某酸浓度达不到上表中的含量，可补充加入某酸溶液，使其最终满足游离度大于11％，总酸度为13-26％的要求即可。

(3)有机质的制备：

取动植物废弃物，如皮、毛、内脏、桔杆等，加入上述步骤(2)所述的混合酸溶液及35-38％的硫酸溶液，浸泡24-48小时，必要时加入4-10％的液体氧化锌，搅拌均匀，即得。其中混合酸溶液和硫酸溶液的用量分别为废弃物总量的1-2倍和0.1-0.3倍。

(4)母肥的制备：

按原料配比量取步骤(1)所得的炉渣料，加入步骤(2)所述的废酸混合液，浸泡24-48小时，必要时可加温60-80℃，再加入步骤(3)所制得的有机质，搅匀，干燥，过筛，即得。

该母肥含有农作物生长所必需的多种微量元素、矿物质及有机质，可直接制成产品销售，亦可适当配入其它辅料作为花卉、树木之专用肥料。

(5)成品的制备：

按原料配比取氮、磷、钾三种市售肥料加入步骤(4)所制得的母肥中，搅拌均匀，成球造粒、干燥，即得成品。

上述成品可根据各种农作物不同需要，取各种原料的不同配比，配制出各种不同含量的系列产品，分为高浓度(45％)、中浓度(30％)、低浓度(25％)，它们可分别根据不同使用对象，不同经济作物施用。同时，亦可根据使用对象不同，加工成粒状(粒径2.5-5.0mm)、条状(直径2.5-3.0mm，长8-10mm)等各种不同形状规格的产品。

本发明经湖北黄石、大冶、鄂州、浠水、阳新等地农户试用于水稻、西瓜、油菜、芝麻、红苕、苏丹草等农作物的种植，其结果充分显示出该肥料具有肥效持久、抗逆性好、利用率高、一季施用，两季增产的肥力特点，克服了化肥溶解速度快，施入土壤后易挥发，并污染环境及水质的不足。尤其是本发明将有机质、中量、微量元素、无机肥三者结合在一起，可增加土壤的有效养分，并能将土粒胶结在一起构成较稳定的团粒结构，使土壤不板结，一般可提高地温2-3度，增加含水量2-4％，保水保肥能力均相应增强，可改善产品品质，而有机质中的有机酸，如草酸、乳酸、洒石酸等与土壤中的钙、镁、铝形成稳定结合物，可以减少磷的固定，提高磷肥的肥效。同时，有机酸及其盐类对土壤的酸碱度具有缓冲作用，能提高土壤的缓冲力。本发明中的氮肥可调节有机质中碳氮比例更好地满足微生物活动的营养，既加速有机质本身分解，也有助于土壤中磷钾养分的释放，从而加速土壤中生物循环的过程，提高当季肥效20-30％。

与同类肥料相比，本发明的另一大特点是由于它的组成中由于硅元素的存在，被农作物吸收后，叶片挺直，茎杆健壮，病虫难以侵入；因此，用本发明施用于晚稻田后，可少打两次药；减少了农药对人畜的危害及对环境的污染。

综上所述，本发明不仅能全面供给作物生长过程的全面养分，疏松土质改良土壤；提高土壤保水保肥能力，同时还具有杀菌杀虫、减少病虫害的发生及由于过多施用农药对人畜的危害。本发明的制备方法选用废渣、废液作为本发明的原料，工艺简单，成本低，不但变废为宝，而且为工业三废的治理寻找到了一条十分有价值的处理途径。

下面是本发明对不同作物施用效果的试验情况。

表1  对各种不同农作物施用效果对比试验注：对照组使用俄罗斯复合肥表2  对早稻、晚稻施用效果对比试验

注：对照组使用磁湖牌复合肥

下面以实施例进一步详述本发明。

实施例1：(1)取生产合金锰钢废弃的炉渣1000kg，过80目筛，球磨，粉碎，磁选二次，取样检测，其中含氧化硅18.5％，氧化钙20％，铁1.1％，钼2.0％，铜1.5％，镁2.5％，磷2.7％，锰5.5％，硼6.5％，钛3.0％，锌2.0％，硫2.9％以及其它可接受的杂质31.8％备用；(2)取废酸液2000kg，经检测，游离度为13％，总酸度18％，符合要求，备用；(3)取动植物废弃的皮、毛、桔杆、内脏等1000kg，加35％硫酸100kg及本实施例步骤(2)的混合酸溶液1000kg，浸泡24小时，即得动植物有机质，备用；(4)取上述步骤(1)的炉渣料20kg，加入步骤(2)的混合酸溶液30kg，加温至60℃，浸泡24小时，再加入步骤(3)所制得的有机质18kg，搅匀，干燥，得母肥50kg；(5)取氮肥10kg，磷肥6kg，钾肥9kg，加入至上述母肥中，搅匀，成球造粒，干燥，即得粒状成品，其粒径为2.5-3.0mm，经农业部肥料质量监督检验测试中心(武汉)测定，其总养分(N、P₂O₅、K₂O)含量为25.5％，有机质15％，中量、微量元素25％；主要适用于稻、麦、棉、油等作物施用。实施例2：(1)取生产不锈钢废弃的炉渣1000kg，过80目筛，球磨，粉碎，磁选二次，取样检测，其中含氧化硅25.8％，氧化钙17％，铁1.7％，钼2.5％，铜1.4％，镁3.0％，磷1.5％，锰6.5％，硼7.0％，钛2.8％，锌3.0％，硫1.5％以及其它可接受的杂质26.3％备用；(2)取废酸液2000kg，经检测，游离度为11％，总酸度14％，符合要求，备用；(3)取动植物废弃的皮、毛、桔杆、内脏等1000kg，加35％硫酸300kg及本实施例步骤(2)的混合酸溶液2000kg，浸泡48小时，加入液体氧化锌80kg，搅匀，即得动植物有机质，备用；(4)取上述步骤(1)的炉渣料25kg，加入步骤(2)的混合酸溶液35kg，加温至60℃，浸泡48小时，再加入步骤(3)所制得的有机质25kg，搅匀，干燥，得母肥65kg；(5)取氮肥16kg，磷肥12kg，钾肥16kg，加入至上述母肥中，搅匀，成球造粒，干燥，即得粒状成品，其粒径为3.0-4.5mm，经农业部肥料质量监督检验测试中心(武汉)测定，其总养分(N、P₂O₅、K₂O)含量为40％，有机质20％，中量、微量元素28.5％。

实施例3：(1)取生产合金锰钢废弃的炉渣1000kg，过80目筛，球磨，粉碎，磁选二次，取样检测，其中含氧化硅22.3％，氧化钙28.7％，铁2.8％，钼1.7％，铜2.8％，镁1.4％，磷2.0％，锰5.0％，硼5.0％，钛1.4％，锌1.8％，硫2.2％以及其它可接受的杂质22.9％备用；(2)取废酸液2000kg，经检测，游离度为12％，总酸度15％，符合要求，备用；(3)取动植物废弃的皮、毛、桔杆、内脏等1000kg，加35％硫酸200kg及本实施例步骤(2)的混合酸溶液1500kg，浸泡36小时，加入液体氧化锌60kg，搅匀，即得动植物有机质，备用；(4)取上述步骤(1)的炉渣料22kg，加入步骤(2)的混合酸溶液33kg，加温至60℃，浸泡36小时，再加入步骤(3)所制得的有机质22kg，搅匀，干燥，得母肥60kg；(5)取氮肥14kg，磷肥8kg，钾肥13kg，加入至上述母肥中，搅匀，成球造粒，干燥，即得粒状成品，其粒径为3.0-4.0mm，经农业部肥料质量监督检验测试中心(武汉)测定，其总养分(N、P₂O₅、K₂O)含量为30％，有机质18％，中量、微量元素26％。

Claims (3)

1．一种多元素有机复合肥，其特征在于：所含主要成分、原料及配比为(重量比)：

总养分(N+P₂O₅+K₂O)      25.0～45.0％

动植物有机质                12～18％

中量、微量元素              18～22％

所用主要原料及配比为(重量比)：

合金结构钢废弃炉渣          20～25％

废酸混合液                  30～35％

动植物废弃物制备的有机质    10～15％

氮肥                       10～16％

磷肥                        6～12％

钾肥                        9～16％

2．根据权利要求1所述的多元素有机复合肥，其特征在于：所述合金结构钢废弃炉渣是指生产合金锰钢、不锈钢所废弃的炉渣；所述废酸混合液系指冶金工业使用的含有硫酸、硝酸、磷酸和草酸以及少量微量元素的废酸混合液；所述动植物废弃物生产的有机质系指以动植物废弃的皮、毛、内脏、桔杆为原料所制得的。

3．一种如权利要求1所述的多元素有机复合肥的制备方法，其特征在于包括下述步骤：(1)将合金结构钢废渣经筛选、粉碎、磁选，按原料配比量投料，加入废酸混合液浸泡24-48小时，再加入动植物有机质，搅匀，干燥，过80目筛，制得母肥；(2)按原料配比量取氮肥、磷肥、钾肥加入上述母肥中，搅匀，成球造粒，干燥过筛，即得。