一種酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液 體肥。
【背景技術(shù)】
[0002] 在種類多樣的肥料市場(chǎng)中，肥料按其形態(tài)可劃分為固體肥、液體肥及氣體肥。通 常，將連續(xù)流動(dòng)的肥料稱為液體肥料。與固體肥料相比，液體肥料具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)過 程污染小、更方便添加有機(jī)物料，如氨基酸、黃腐植酸等的優(yōu)點(diǎn)，因此，液體肥料的配方容易 調(diào)整，方便精確施肥。
[0003] -般地，市場(chǎng)上的液體肥料多是以液氨、氨水、尿素硝銨溶液、磷酸、流體鈣、懸 浮鎂等單元養(yǎng)分為主的液體肥，或者是各種液體復(fù)混的多元復(fù)混型液體肥。專利號(hào)為ZL 201210192776. 9的中國發(fā)明專利公開了一種用高濃度有機(jī)廢水生產(chǎn)液態(tài)水深碳肥的方法， 該方法以縮濃的有機(jī)廢水為原料，通過硝酸和雙氧水的同時(shí)酸解及氧化生產(chǎn)液態(tài)肥。該方 法雖然能夠?qū)⒋蟮挠袡C(jī)化合物裂解為小分子團(tuán)有機(jī)化合物，但其過程采用單一的酸來酸 解，且酸解與氧化是在同一時(shí)間段進(jìn)行的，得到的有機(jī)物質(zhì)性狀并不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生縮合反 應(yīng)，雖然較原來的大分子有機(jī)廢水利用率高了，但并不是植物最易吸收利用的物質(zhì)。
[0004]另外，單純地利用有機(jī)廢水制得小分子有機(jī)質(zhì)化合物做為肥料，雖然能夠滿足植 物對(duì)碳的需求，但忽略了氮磷鉀元素的供給，難以全面滿足植物的營養(yǎng)需求。
[0005]因此，開發(fā)出利用有機(jī)廢水制備能夠被作物高效吸收利用、全面滿足植物對(duì)營養(yǎng) 物質(zhì)的需求的肥料尤其重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種酸解法制備含氮磷鉀的小 分子有機(jī)質(zhì)液體肥的方法，該方法以有機(jī)廢水為原料，經(jīng)過復(fù)合酸的酸解，然后再通過堿性 氧化物的氧化及pH值的調(diào)整，獲得的液體肥能夠被植物高效吸收利用。
[0007] -種酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥，其原料配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì) 為：有機(jī)廢水50~80%、復(fù)合酸溶液5~10%、氮磷原料10~20%、鉀原料5~20%，所 述液體肥由以下方法制得：以有機(jī)廢水為原料，先用復(fù)合酸進(jìn)行水解反應(yīng)，然后再添加氮磷 原料和鉀原料進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過離心分離，取上清液即得水溶性小分子有機(jī)質(zhì)液體肥。
[0008] 優(yōu)選地，所述復(fù)合酸為硝酸、硫酸、鹽酸任意兩種或三種混合，所述鹽酸的質(zhì)量濃 度為30~37%，所述硝酸的質(zhì)量濃度為75~95%，所述硫酸的質(zhì)量濃度為95~98%，所 述氮磷原料為磷酸一銨、磷酸二銨中一種或兩種混合，所述鉀原料為過氧化鉀或過硫化鉀 中的一種或兩種混合。
[0009] 優(yōu)選地，有機(jī)廢水稱加入反應(yīng)器按照100~300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，再注入復(fù) 合酸溶液加熱至40~60°C反應(yīng)20~40分鐘，然后加入氮磷原料和鉀原料，繼續(xù)反應(yīng)40~ 60分鐘，反應(yīng)過程中溫度控制在60~80°C，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過離心分離后再進(jìn)行包裝。
[0010] 優(yōu)選地，反應(yīng)完畢后先用水稀釋再進(jìn)行離心分離，離心速度為3000~4000r/min 后取其上清液。
[0011] -種酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥的方法，該方法以有機(jī)廢水為原 料，首先將有機(jī)廢水經(jīng)消解得到有機(jī)碳肥，再將有機(jī)碳肥與氮磷鉀混合反應(yīng)得到上述肥料。
[0012] 優(yōu)選地，本發(fā)明使用如下復(fù)合酸酸解方法制備的有機(jī)碳肥與其他成分組合形成上 述含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥。
[0013] 優(yōu)選地，以有機(jī)廢水為原料，先用復(fù)合酸進(jìn)行水解反應(yīng)，然后再添加氮磷原料和鉀 原料進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過離心分離，取上清液即得水溶性小分子有機(jī)質(zhì)液體肥。
[0014] 優(yōu)選地，所述復(fù)合酸為硝酸、硫酸、鹽酸任意兩種或三種混合，所述鹽酸的質(zhì)量濃 度為30~37%，所述硝酸的質(zhì)量濃度為75~95%，所述硫酸的質(zhì)量濃度為95~98%，所 述氮磷原料為磷酸一銨、磷酸二銨中一種或兩種混合，所述鉀原料為過氧化鉀或過硫化鉀 中的一種或兩種混合。
[0015] 優(yōu)選地，有機(jī)廢水稱加入反應(yīng)器按照100~300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，再注入復(fù) 合酸溶液加熱至40~60°C反應(yīng)20~40分鐘，然后加入氮磷原料和鉀原料，繼續(xù)反應(yīng)40~ 60分鐘，反應(yīng)過程中溫度控制在60~80°C，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過離心分離后再進(jìn)行包裝。
[0016] 優(yōu)選地，反應(yīng)完畢后先用水稀釋再進(jìn)行離心分離，離心速度為3000~4000r/min 后取其上清液。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0018] 1、本發(fā)明以工業(yè)廢水為原料生產(chǎn)水溶性液體肥，變廢為寶，廢物資源化利用，有利 于可持續(xù)發(fā)展；
[0019] 2、本發(fā)明采用復(fù)合酸進(jìn)行分解反應(yīng)，復(fù)合酸解可以使粒徑降解到3000nm以下，而 后又用鉀原料進(jìn)行氧化，分段式的反應(yīng)有利于得到性質(zhì)穩(wěn)定的小分子有機(jī)碳，得到的小分 子有機(jī)碳不再發(fā)生縮合反應(yīng)，同時(shí)鉀原料的加入可以補(bǔ)充植物生長必需的鉀元素，而且還 可以調(diào)整液體肥料的pH值在5. 5~6. 5之間，有利于作物對(duì)營養(yǎng)元素的吸收利用，相對(duì)常 規(guī)有機(jī)質(zhì)更易被作物吸收，相同效果時(shí)可相對(duì)常規(guī)施肥可減少20%的施肥量；
[0020] 3、本發(fā)明以廢水為原料獲得粒徑小于腐殖酸的小分子有機(jī)碳，容易被植物吸收利 用；
[0021 ] 4、小分子有機(jī)碳和氮磷鉀搭配使用，可以減少氮揮發(fā)以及磷固定和鉀淋失，提供 氮磷鉀的利用率，其作用是小分子有機(jī)物可以與氮磷鉀形成配位結(jié)構(gòu)，更容易進(jìn)入到植物 體內(nèi)，減少流失；
[0022] 5、本發(fā)明添加了氮磷鉀元素，更有助于小分子有機(jī)碳的吸收利用，相比單獨(dú)的小 分子有機(jī)碳肥料吸收利用率更高；
[0023] 6、本發(fā)明的液體肥不僅包含了了大量容易被植物吸收利用的碳元素，還富含氮磷 鉀元素，能夠全面滿足植物的營養(yǎng)需求；
[0024] 7、本發(fā)明提供小分子有機(jī)液體肥可以滿足作物全部營養(yǎng)的需求，減少因搭配及混 施帶來的人工消耗。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面通過具體實(shí)施例子對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)介紹，以便清楚理解本發(fā)明所要保 護(hù)的技術(shù)方案。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] -種酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥，其原料配方為：有機(jī)廢水 100kg、復(fù)合酸溶液15kg、氮磷原料25kg、鉀原料20kg。
[0028] 所述酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥的具體方法是：以發(fā)酵生產(chǎn)酒精 的廢水為原料，注入反應(yīng)器中按照300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，再注入5kg質(zhì)量濃度為85% 的硝酸和l〇kg質(zhì)量濃度為95%的硫酸混合液進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)溫度為40~60°C，反應(yīng) 時(shí)間為40分鐘。然后再添加10kg磷酸一銨和磷酸二銨以及15kg過氧化鉀進(jìn)行反應(yīng)，繼續(xù) 反應(yīng)60分鐘，反應(yīng)過程中溫度控制在60~80°C，以離心速度為4000r/min離心分離，然后 取其上清液即得水溶性小分子有機(jī)質(zhì)液體肥A。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] -種酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥，其原料配方為：有機(jī)廢水 100kg、復(fù)合酸溶液18kg、氮磷原料22kg、鉀原料30kg。
[0031] 所述酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥的具體方法是：以生產(chǎn)酵母的廢 水為原料，注入反應(yīng)器中按照200r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，再注入8kg質(zhì)量濃度為35%的鹽 酸和l〇kg質(zhì)量濃度為95%的硫酸混合液進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)溫度為40~60°C，反應(yīng)時(shí)間 為30分鐘。然后再添加磷酸二銨10kg和過12kg硫化鉀進(jìn)行反應(yīng)，繼續(xù)反應(yīng)50分鐘，反應(yīng) 過程中溫度控制在60~80°C，反應(yīng)完畢后先用水稀釋再進(jìn)行離心分離，離心速度為3000r/ min后取其上清液即得含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥B。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] -種酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥，其原料配方為：有機(jī)廢水 100kg50~80%、復(fù)合酸溶液12kg、氮磷原料20kg、鉀原料30kg。
[0034] 所述酸解法制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥的具體方法是：以生產(chǎn)氨基酸的 廢水為原料，注入反應(yīng)器中按照300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，再注入3kg質(zhì)量濃度為35%的 鹽酸和4kg質(zhì)量濃度為95%的硫酸、5kg質(zhì)量濃度為85%的硝酸的混合液進(jìn)行水解反應(yīng)，反 應(yīng)溫度為40~60°C，反應(yīng)時(shí)間為40分鐘。然后再添加磷酸二銨和過硫化鉀進(jìn)行反應(yīng)，繼續(xù) 反應(yīng)50分鐘，反應(yīng)過程中溫度控制在60~80°C，反應(yīng)完畢后先用100倍水稀釋再進(jìn)行離心 分離，離心速度為3500r/min后取其上清液即得含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥C。
[0035] 對(duì)比例1
[0036] 采用單一硝酸制備含氮磷鉀的小分子有機(jī)質(zhì)液體肥A1，其原料配方為：有機(jī)廢水 100kg、硝酸溶液15kg、氮磷原料25kg、鉀原料20kg。
[0037] 所述酸解法制備含氮磷鉀