微粒腐植酸水溶肥料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微粒腐植酸水溶肥料，由下列原料成分的重量份组成：水50‑55份，褐煤腐植酸粉10‑11份，尿素25‑35份，磷酸二氢铵7‑9份，EDTA‑Ca 0.5‑1份，EDTA‑Mg 0.5‑1份，EDTA‑Fe1.5‑2份，EDTA‑Zn 0.5‑1份，EDTA‑Cu0.2‑0.5份，EDTA‑Mn0.5‑1份，四水八硼酸钠0.2‑0.5份，钼酸铵0.02‑0.05份，腐植酸钾0.5‑1份，丙三醇0.2‑0.5份，黄原胶0.02份，十二烷基苯磺酸钠0.02份。本发明专利技术的制备方法是：（1）按照上述配方比例称取各种原料，依次倒入容器中搅拌20‑25分钟；（2）将（1）制备的均匀分散相混合液通过缸镗装球珠的研磨机，研磨条件为：机器筒体内液体压力0.2‑0.3bar，转子转速线速度大于10m/s，网筛小于0.2mm，混合液流速小于700m

Water-soluble microparticle humic acid fertilizer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
微粒腐植酸水溶肥料及制备方法
本专利技术属于腐植酸制备
，具体涉及一种微粒腐植酸水溶肥料及制备方法。
技术介绍
腐植酸是动植物遗骸，主要是植物遗骸，经过微生物的分解转化以及地球物理化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。腐植酸应用到农业生产中有促进作物生长，增加产量，改善农产品的品质，提高其它化学肥料的利用率，改良土壤的作用。腐植酸广泛存在于土壤、河流、湖泊、海洋以及泥炭、褐煤、风化煤中。它可分为土壤腐植酸、水体腐植酸和煤炭腐植酸。虽然土壤和水体中腐植酸总量很大，但其平均含量却不足百分之一，而煤炭中腐植酸含量达到10%-80%，煤炭腐植酸具有重要的开发利用价值。造煤植物在成煤过程中受到微生物和水介质的作用，经过分解和合成转化，形成腐植酸，腐植酸广泛存在于煤化程度低的泥炭、褐煤、次烟煤以及风化煤中。这些煤炭腐植酸都可受自然风化或者人工氧化作用生成分子量大小不同，含氧官能团数量不等的不同类别的腐植酸。腐植酸根据平均分子量的大小或其理化特性分为三类，分子量较小，含氧官能团丰富，颜色呈黄色，既溶于水又溶于酸和碱的部分称为黄腐酸；分子量偏大，分子结构复杂，颜色呈棕色，溶于碱但不溶于酸的部分称之为棕腐酸；分子量更大，分子结构更复杂，颜色呈黑色，只溶于碱而不溶于酸的部分称之为黑腐酸。黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸之间元素组成相同，只是结构有所差异，一定的条件下黑腐酸棕腐酸可向黄腐酸转化。这种分子之间的联系和差异成为腐植酸的活化改性的基础。黄腐酸是腐植酸中的小分子部分，应用于农业有良好的生物刺激作用和与其它化学肥料的混配性。黄腐酸以水溶性好，遇硬水不沉淀，不絮凝，受到现代农业的欢迎，但作为腐植酸重要来源的煤炭中黄腐酸含量却比较少且提取过程复杂。为了得到更小分子的黄腐酸，提高腐植酸的利用性，可采用一系列方法和手段对腐植酸活化。煤炭腐植酸的活化常有物理活化、化学活化、生物活化等方法。物理活化包括机械活化、超声波活化等，机械活化是利用剧烈的机械振动等方式对原料煤进行粉碎，从而引起腐植酸分子内部结构发生变化，弱化学键及烷基支链的断裂会使其分子量变小，提高溶解性。超声波活化是利用超声波在水中产生的大量OH、HO2及氧自由基将腐植酸氧化降解。腐植酸的化学活化包括碱溶解、氧化、磺基化等。腐植酸的生物活化是将特殊的菌种接种到腐植酸上，微生物的繁殖代谢对腐植酸的结构和官能团对腐植酸产生影响，提高腐植酸的应用性。腐植酸的氧化活化主要有HNO3氧化、H2O2氧化、H2SO4氧化等。腐植酸的HNO3氧化、H2O2氧化、H2SO4氧化主要是氧化降解，也有少量硝基、亚硝基、磺酸基的生成。腐植酸通过氧化降解生成了较小分子量的黄腐酸，含氧基团更丰富，水溶性更好，抗硬水性更强，生物活性也更强，也其它化学肥料的混配性更好，更适合农业水肥一体化技术要求。无论那种腐植酸活化方法，其目的都是为了生产一种水溶性好的含腐植酸水溶肥料。然而，现有腐植酸水溶肥料存在的核心问题就是因为腐植酸微粒较大、水溶性较差，不利于农业过程中滴灌、喷灌以及喷射设备使用。当然传统化学活化对腐植酸天然有机酸成分的破坏，资源利用率较低和生产技术污染环境等也是有待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种微粒腐植酸水溶肥料及制备方法，该肥料配方包含了合理的微粒腐植酸、多种无机元素、微量元素和助剂等成分，复合后通过专门的研磨方法使所有的成分转变成粒径小于15微米悬浮于水中的微粒，成为一种水溶性好的含腐植酸水溶肥料。本专利技术是通过如下技术方案实现的。一种微粒腐植酸水溶肥料由下列原料成分的重量份组成：水50-55份，褐煤腐植酸粉10-11份，尿素25-35份，磷酸二氢铵7-9份，EDTA-Ca0.5-1份，EDTA-Mg0.5-1份，EDTA-Fe1.5-2份，EDTA-Zn0.5-1份，EDTA-Cu0.2-0.5份，EDTA-Mn0.5-1份，四水八硼酸钠0.2-0.5份，钼酸铵0.02-0.05份，腐植酸钾0.5-1份，丙三醇0.2-0.5份，黄原胶0.02份，十二烷基苯磺酸钠0.02份。本专利技术的一种微粒腐植酸水溶肥料的制备方法是：（1）按照上述配方比例称取各种原料，依次倒入容器中搅拌20-25分钟；（2）将（1）制备的均匀分散相混合液通过缸镗装球珠的研磨机，研磨条件为：机器筒体内液体压力0.2-0.3bar，转子转速线速度大于10m/s，网筛小于0.2mm，混合液流速小于700m3/h，混合液通过研磨机的液体，得到黑色略稠液体即为成品。所述的褐煤腐植酸粉的质量标准是：腐植酸含量≥40%，有机质含量≥50%，重金属符合标准NY1110-2010。所述的研磨机，一次通过混合液后的物料粒径的95%要小于15微米，对照目数为大于800目。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）现有技术为了满足现代农业对水溶肥料水溶性好的要求，必须通过碱抽提的方法生产出腐植酸的一价盐类才可实现腐植酸的水溶，实际上含腐植酸水溶肥料确切的讲应该是含腐植酸一价盐的水溶肥料。本专利技术与含腐植酸一价盐的水溶不同，它是真正意义上的腐植酸。难溶于水的褐煤腐植酸粉通过本专利技术的研磨后转变成粒径小于15微米微粒悬浮于水中，是一种水溶性好的含腐植酸水溶肥料。（2）现有腐植酸盐的碱抽提往往是在PH值>10的强碱性环境中，在一定的温度条件和浓度条件下，强碱与弱酸发生取代反应，生成水溶性弱酸盐。该强碱环境虽实现了腐植酸的水溶，但对腐植酸原料煤中的一些天然有机酸（如赤霉酸、吲哚酸等）造成了破坏。本专利技术工艺过程是在水相中物理研磨，对腐植酸中天然有机酸起到了极大的保护作用。（3）现有腐植酸水溶肥料一般是通过化学、物理或生物活化氧化的手段实现的，无论是化学活化还是其它物理生物手段，目的都是为了得到分子量较小的黄腐酸，得到含氧官能团更加丰富的腐植酸类物质，特别是水溶性腐植酸盐的生产中，常常为了得到小分子黄腐酸而摒弃了部分棕黑腐酸，从资源利用的角度讲这种生产方式造成了浪费，同时多数生产者产生的黑腐酸废弃物无法实现再利用，给生态环境带来了压力。本专利技术工艺是在水相中物理研磨，是将褐煤腐植酸粉全部研磨成粒径小于15微米微粒的黄腐酸，腐植酸资源得到全部利用。（4）现有腐植酸水溶肥料的颗粒最小的也有200目，由于颗粒较大、水溶性较差，经常在农业过程中滴灌、喷灌以及喷射设备使用中出现堵塞管道现象。本专利技术微粒腐植酸水溶肥料的颗粒则达到800目，是一种水溶性很好的肥料，一方面彻底解决了现有技术存在的堵塞管道的问题，另一方面，本专利技术微粒腐植酸水溶肥料由于腐植酸微粒非常小，提高了植物对腐植酸的吸收率，小微粒腐植酸不仅易于吸收而且吸收后植物体内运输耗能也少，极大的保存了光合能量，提高了光合转化率。与市售现有的腐植酸水溶肥料（腐植酸粒径在100-200目）应用于多种蔬菜与水果上相比，本专利技术增产在5.2%以上。（5）现有腐植酸盐生产多数为碱抽提工艺，必然带来环境污染，本专利技术的生产工艺则是在中性条件下的纯物理研磨，不排任何废弃物，无三废排放，能耗低，属清洁生产技术，利于环境保护。实施例1采用本专利技术方法生产微粒腐植酸水溶肥料，包括如下步骤：（1）配料分别称取下列原料，水50公斤，褐煤腐植酸粉10公斤，尿素25公斤，磷酸二氢铵7公斤，EDTA-Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微粒腐植酸水溶肥料，其特征在于，它由下列原料成分的重量份组成：水 50‑55份，褐煤腐植酸粉 10‑11份，尿素 25‑35份，磷酸二氢铵 7‑9份，EDTA‑Ca 0.5‑1份，EDTA‑Mg 0.5‑1份，EDTA‑Fe1.5‑2份，EDTA‑Zn 0.5‑1份，EDTA‑Cu0.2‑0.5份，EDTA‑Mn0.5‑1份，四水八硼酸钠0.2‑0.5份，钼酸铵0.02‑0.05份，腐植酸钾0.5‑1份，丙三醇0.2‑0.5份，黄原胶0.02份，十二烷基苯磺酸钠0.02份。

【技术特征摘要】
1.一种微粒腐植酸水溶肥料，其特征在于，它由下列原料成分的重量份组成：水50-55份，褐煤腐植酸粉10-11份，尿素25-35份，磷酸二氢铵7-9份，EDTA-Ca0.5-1份，EDTA-Mg0.5-1份，EDTA-Fe1.5-2份，EDTA-Zn0.5-1份，EDTA-Cu0.2-0.5份，EDTA-Mn0.5-1份，四水八硼酸钠0.2-0.5份，钼酸铵0.02-0.05份，腐植酸钾0.5-1份，丙三醇0.2-0.5份，黄原胶0.02份，十二烷基苯磺酸钠0.02份。2.权利要求1所述的微粒腐植酸水溶肥料，其制备方法是：（1）按照下列配方比例称取各种原料，水50-55份，褐煤腐植酸粉10-11份，尿素25-35份，磷酸二氢铵7-9份，EDTA-Ca0.5-1份，EDTA-Mg0.5-1份，EDT...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，贺文强，
申请(专利权)人：山西好滴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14