多元素有机复合肥及其制造工艺 多元素有机复合肥涉及农业土壤肥料。
目前,国内农业用地由于长期使用化学肥料如氮肥(尿素、二胺等),磷肥(过磷酸钙、钙镁磷肥等),钾肥(氧化钾、氯化钾等),使土壤大部分出现板结或酸性、碱性变质,造成土地修耕流失,农产品减产。并且由于农作物逐年对各种养分的提取,使土壤中的有机质及各种矿物质、微量元素的含量越来越少,同样破坏了土壤的生态平衡,造成农产品的减产,动物疾病增加。
本发明的目的是提供一种多元素有机复合肥,该复合肥具有保护土壤生态,提高农产品产量的功效。
我们利用湖北黄石地区含有铁、镁、硼、钼钙、磷等的碱性工业废渣与含有硫酸、磷酸、草酸、硝酸的酸性废液,与动物废弃物进行综合氧化、碳化反应,制成的多元素有机复合肥,解决了土壤缺有机质,缺矿物质、微量元素的矛盾,使农作物产量增加、品质提高。又提高了农作物抗倒伏、抗病虫害能力。同时变废为宝。保护了环境,增加了效益。
本发明的方案是,利用冶金工业排弃的含铁、钼、硅铜、钙、镁、磷、氮、硼、锰、锌、硫的工业废渣、工业废液及动物皮、内脏废弃物,加以三元肥即氮肥、磷肥、钾肥利用化学合成、物理加工的方法制成多元素有机复合肥。该肥料其中含氮11%,磷11%,钾11%,铁、钼、硅、铜、钙、镁、硫、硼、锰、锌等矿物质18%,有机物12%。
具体说:1.废酸的利用方法及成品母液的制造工艺。
冶金工业使用后的废酸的含量经分析化验含量为(见表)微量元素浓度%游离度总酸度%硫酸 2.31 4 4 7硝酸 2.10 6 5 8磷酸 1.01 3.1 2 4草酸 1.71 2.8 1.1 3
金属和非金属元素在酸类的存在多以氧化物、硫化物或磷化物的形式存在,如:MnO2、ZnO、SiO2、Cr、Fe2O3、K2O、AL2O3、MgO、CaO、Mo、B、P2O5、TiO2、Ti(SO4)2等。这些物质如果随酸类化合物和水源流入江河,对人类及自然的生态平衡非常有害。如合理治取却有利,如用来重新组合生产肥料和添加剂是最好不过地。
制取的工艺:工业废酸→取样化验→盛水(水占液体的40%)→取含量(4%-7%)废硫酸浸入稀释→取废硝酸+废磷酸+氧化锌→稀释含量为4%合成母液→加入2%含量工业废草酸→加热搅拌混合→加入含量17%硫酸亚铁搅拌→取样检测游离度大于11%,总酸度13%-26%→成品母液。
2.工业废渣的利用及填充料的制作。
(1)选取冶金重工业生产合金材料的电弧炉炉渣材料,如生产合金锰钢、不锈钢等炉渣。
(2)制取工艺:
炉渣的筛选→粉碎→磁选→降铁→抽样→(含SiO2、CaO、Fe、AL、Ti、Mn、Mg、P、Mo等元素)→氧化合成→加母液蒸煮、氧化、发酵(24小时)→加有机物合成→烘干取样检验合格→粉碎球磨,制成填充料成品。
3.有机物制取工艺:
动物皮质及内脏废弃物+硫酸(35%-38%)溶液→加混合酸母液→浸泡溶解成液流体→加添加剂→生成有机碳,即有机物成品料。
主要化学方程式:
1.金属氧化物、非金属氧化物形成条件渣料成分如下:元 素: C Mn Si S P含量(%): 0.91 0.12 0.04 0.021 0.022元 素: CaO SiO2 FeO Fe2O3 MgO含量(%): 32.2 22.2 8.2 3.69 3.44元 素: Al2O3 P2O5 MnO S含量(%): 3.48 5.54 11.36 0.27从炉渣中制取的元素,磷的含量要看炉渣成分变化炉渣主要成分制取填充料(加H2SO4)
(FeO)% CaO/SiO2
11.92 3.58
4.10 2.97
1.42 2.46
要计算100公斤钢渣中Q渣,氧化掉的磷应为{P炉料-[P]},所形成的[P2O5]为{P炉料-[P]}×2.29。炉渣中[P2O5]可由下式确定:
渣中在硫酸重新蒸煮的情况下,增加了氧元素的活力,C元素重组,与硫酸结合能溶解被植物吸收。
有机复合肥配制及形成基理:
三元肥+填充料+母液+有机物
三元肥→氮肥含量11%(占总含量)、钾肥含量11%、磷肥含量11%
三元肥→三项系:氮肥含量10%、钾肥含量8%、磷肥含量7%
注:以上氮肥指N,钾肥指K2O,磷肥是指P2O5。
生产工艺:
矿物微量元素、有机质(动物质有机碳)合成填充料→氧化反应→添加剂→反应合成→取样分析(化学合成合格)→半成品→固氮、解磷、解钾→混合重组反应合成→配料→搅拌→添加剂→成球造粒→烘干→取样检验→冷却输送→筛选→装袋→入库。
肥效实验
厌氧消化残留物的肥效实验品 种 水稻 玉米 西瓜 番茄施肥方式 底肥 底肥 底肥 底肥施肥量(kg) 60 65 75 60千粒重(g) 28 395含糖量(%) 13.6亩产量(kg) 480 613 972 5145从实验中了解,将有机物进行厌氧消化,使之降解转化,在转化过程中有产生大量的中间产物,如:氨基酸、氨基糖、维生素以及激素等,它们具有对动、植物营养上的特异性,促进生长,增加抗逆性。有机物作用缓效肥料时,当季作物利用率近10%,采用厌氧消化降解产生的合成物,就可能将缓效肥料变成速效肥料,提高利用率,有机物与矿物合成降解的同时,一些有害细菌和虫卵被杀死,将单功能型转化为多功能型。有机肥促使土壤厌氧消化生产出的将是无公害的绿色食品。目前绿色食品组织推荐的肥料其中大部分指的是多元素、微量元素有机复合肥,生产的产品符合绿色食品要求,增加经济效益,又能净化环境,维护生态平衡,产生积极的社会效益。