[发明专利]活化天然磷肥及其制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种磷肥的生产方法，属于肥料制造领域。

(二)背景技术

有机农业和绿色食品生产提倡使用天然肥料，尤其是有机农业生产中，不允许使用通过化学方法合成的物质，在其标准中明确禁止化肥的使用。磷矿粉为天然矿物磷料，在有机农业生产中提倡使用，但天然磷矿粉中的磷素难溶于水，肥效低，难被作物根系吸收利用，而且在石灰性土壤中基本没有肥效。

目前农业生产中使用的高效磷肥主要通过化学反应制得，如磷矿粉与硫酸等制得的过磷酸钙等，属于化肥范畴。而且通过化学反应(如与硫酸反应)制得的磷肥，制取时需消耗大量硫酸，存在设备腐蚀和损耗，并有污染物排放，生产成本也比较高。这样制得的磷肥的酸性比较强，在酸性土使用中会加重土壤酸化。此外，磷肥的水溶性磷酸根施入土壤后易被固定，生物有效性下降。

发明专利“一种生物磷肥及其制造工艺(申请号99112552)”利用菌种对磷矿粉进行生物发酵而生产磷肥，虽然不属于化肥范畴，但菌种为活体微生物，对环境敏感，其培养和生物发酵等都需要特定的温湿度条件，生产工艺也比较复杂。发明专利“无原料酸高效磷肥生产方法”(申请号00117223)虽然不需要硫酸，但其并未排除添加化学合成物质(如在成品中混入了过磷酸钙等)，这在有机农业生产中使用会受到限制。

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，为天然高分子聚合物，含有大量-COOH，可与磷矿粉中的Ca²⁺形成多元络(鳌)合物，促进磷的释放。γ-聚谷氨酸还具有酸化效果，可通过磷矿的部分酸化促进磷的释放。同时优良的缓冲性、超强的吸附性和生物可降解性，使γ-聚谷氨酸能够保肥保水，对生态环境安全。沸石为一种天然矿物，疏松多孔，具有良好的吸附作用和一定的钙交换能力，与磷矿粉中Ca²⁺交换吸附，有利于促进磷的释放。

(三)发明内容

基于上述认识，本发明创造了一种活化天然磷肥及其制备方法。其特征在于以天然磷矿粉为原料，不用硫酸等化学合成物质，用天然沸石粉和由微生物发酵产生的γ-聚谷氨酸作为活化剂和吸附剂，按照一定比例加入原料中，通过两种方式生产，用两种方式包装。

磷矿粉、沸石粉、γ-聚谷氨酸的重量比是100∶5～15∶1～5，三者均为市售合格产品。

两种生产方式：一是磷矿粉、沸石粉、γ-聚谷氨酸三者按比例混匀，加入适量水，在研磨机中研磨成匀浆，风干即得本成品肥料。二是将磷矿粉与沸石粉按比例倒入搅拌机中搅拌，在搅拌过程中，按比例淋入γ-聚谷氨酸水溶液，搅拌混匀，倒出，堆放5～10天，风干得本成品肥料。

两种包装方式：一是成品肥料直接进行普通包装后入库，二是成品肥料用带孔双层小袋分装后装箱入库。小袋分装便于果树使用，可直接将小袋肥料埋入果园土壤。小袋以规格100～150g/m²的牛皮纸(或其他可降解包装材料)为材料，用打孔机将牛皮纸打出孔径0.25mm、孔间距15～30mm的成排微孔，然后用打孔牛皮纸制成长度180mm、宽度120mm双层小袋，小袋内外层牛皮纸上的微孔相互错开。

本发明有益效果是：使用的各种原料均为天然产品，不添加通过化学方法合成的物质，符合有机农业基本原则，适于有机农业和绿色农业生产。生产工艺简单，设备投资和损耗少；不用硫酸处理，不造成设备腐蚀，无废弃物排放，对环境友好。添加γ-聚谷氨酸可减少营养元素的流失和被土壤固定，提高磷的生物有效性。

(四)具体实施方式

磷矿粉、沸石粉、γ-聚谷氨酸按照重量比100∶5～15∶1～5搅拌或研磨混匀。具体生产可根据实际条件，采用两种方式进行：一是磷矿粉、沸石粉和γ-聚谷氨酸三者按上述比例混匀，加入适量水，在研磨机中研磨成匀浆，风干得成品肥料。二是按上述比例称取磷矿粉、沸石粉和γ-聚谷氨酸，将磷矿粉与沸石粉倒入搅拌机中搅拌，在搅拌过程中，γ-聚谷氨酸配成水溶液淋入搅拌机中，搅拌混匀，倒出，堆放5～10天，风干得成品肥料。

成品肥料除可直接进行普通包装外，还可先用带微孔双层小袋分装后再进行普通包装。用带孔小袋分装后，成为小袋果树磷肥，可整袋埋入果园土壤，使用方便。小袋以规格100～150g/m²的牛皮纸(或其他可降解包装材料)为材料，用打孔机将牛皮纸打出孔径0.25mm、孔间距15～30mm的成排微孔，然后用打孔牛皮纸制成长度180mm、宽度120mm双层小袋，小袋内外层牛皮纸上的微孔相互错开。