[发明专利]有机螯合肥料增效剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于肥料技术领域，尤其涉及有机螯合肥料增效剂及其制备方法。

背景技术

当前，我国肥料需求量(折纯)达到6610万吨，比2010年增加5.37％，肥料复合化率约为40％。大量研究表明，现有复合肥的养分利用率较低，例如氮的当季利用率约为33％，磷当季利用率约为25％，钾当季利用率约为43％，其中氮肥有一部分离开农田进入大气和水体造成肥料损失，磷肥和钾肥很容易被土壤胶体吸附，不能被有效利用。因此，如何提高肥料养分利用率一直以来是人们亟待解决的痛点。

高塔硝基复合肥是我国独有的肥料品种，具有产能高、品相好、水溶性好等诸多优点，近年来，高塔硝基复合肥的改性增效是我国提高肥料利用率，实现化肥零增长的重要途径。如脲醛复合肥：在生产复合肥过程中向尿素熔融液中添加甲醛或乙醛，通过高塔工艺生产具有缓释性能的脲醛复合肥。还有稳定性复合肥：在生产复合肥过程中添加脲酶抑制剂和硝化抑制剂，施入土壤后抑制尿素的水解和铵态氮的硝化。近年来，有机改性增效高塔复合肥更多地涌现出来，以提高肥料利用率，延长肥效。

上述生产工艺多数应用在高塔尿基产品上，在高塔硝基复合肥工艺上因产生大量刺激性气味、发泡、冒烟及板结等各种难题，一直未能实现，很大程度上限制了高塔硝基复合肥改性增值的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了有机螯合肥料增效剂，添加于高塔硝基复合肥内，既实现了高塔硝基复合肥的改性增效，同时又可避免混合时出现的大量刺激性气味、发泡、冒烟及板结等问题。

本发明提供的有机螯合肥料增效剂，包括下述重量份的原料：腐植酸液50～80份；中微量元素5～20份；糖醇5～15份；溶剂1～5份。

可选地，所述糖醇为山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、乳糖醇和木糖醇中的至少一种，进一步优选山梨醇、甘露醇和麦芽糖醇的组合，其中所述山梨醇、甘露醇和麦芽糖醇的质量比分别为4～7:3～5:1～4。

可选地，所述中微量元素为硝酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硼酸、硫酸锰、硫酸亚铁和硫酸铜中的中的至少一种，进一步优选硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌和硫酸亚铁的组合，其中所述硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌和硫酸亚铁的质量比分别为5～8:1～4:4～7:1～3。

可选地，所述硫酸锰选用一水硫酸锰，所述硫酸锌选用七水硫酸锌，所述硫酸亚铁选用七水硫酸亚铁。

可选地，所述溶剂为水和甲醇、乙醇、丙三醇中的至少一种，进一步优选水和丙三醇按照质量比0.5～1.5:2～3的组合物。

可选地，所述腐植酸液选用风化煤或褐煤原料，过80～100目筛后在原料中加入酸性溶液浸泡10～12h，过滤留滤渣；然后向滤渣中加入其重量10～12倍的碱性溶液，加热持续沸腾30～40min，冷却后离心分离，将上清液加热浓缩至固形物含量为15％～30％，腐植酸含量为12％～25％，得到腐植酸液。

本发明还提供了上述有机螯合肥料增效剂制备方法，包括下述步骤：

按照重量份依次将腐植酸液、糖醇、中微量元素和溶剂加入到反应釜中，温度控制在60～85℃，螯合反应2～3h，至中微量元素溶解完全，调整温度为70～90℃，浓缩至含水量为40％～60％，即得到有机螯合肥料增效剂。

本发明相对于现有技术具有下述技术效果：

(1)本发明增效剂组分中，采用自然界广泛存在的低值煤源(风化煤或褐煤)制备腐植酸，其来源广，价格低廉，使用安全，通过酸性和碱溶组合提取的小分子腐植酸活性高，富含羟基、羰基等官能团，能有效增加腐植酸与中微量元素的接触频率，使螯合性能大大提高，既补充了高塔硝基复合肥养分种类，又进一步提高了各养分在土壤中的转化率和有效性。

(2)本发明增效剂组分中选用的糖醇本身是一种良好的螯合剂，是目前唯一能携带矿质养分在韧皮部中进行快速运输的物质，以液态稳定的形式存在，在碱性溶液中溶解度更高，由于韧皮部内部的碱性环境，大部分金属类矿质养分在碱性环境下溶解性和移动性较差，而糖醇更能体现其携带矿质养分在韧皮部移动的优势。另外糖醇也是参与细胞内渗透调节的重要物质，可提高植物的抗逆能力。

(3)本发明增效剂采用高活性腐植酸、糖醇与中微量元素双螯合，最大程度地提高螯合性能，显著提高了肥料利用率。

(4)本发明增效剂充分考虑到高塔硝基复合肥在制作料浆时高达160℃的特殊工艺，所选用的糖醇热稳定性均大于160℃，提高了有机增效剂的耐高温性，解决了现有技术产生大量刺激性气味、冒烟及发泡等技术难题。