[发明专利]一种有机水溶性碳肥及其制备方法

说明书

本发明涉及水溶性有机肥技术领域，具体涉及一种有机水溶性碳肥及其制备方法。该碳肥以腐殖酸、氧化钠、硝酸、五氧化二磷、尿素、硼酸、硫酸锌、氧化钾、降滤失剂和悬浮剂为原料制成。制备过程中，腐殖酸与氧化钠反应后，再与硝酸进行硝化反应，得到硝基腐殖酸钠盐，在硝基腐殖酸钠盐浆液中加入降滤失剂，使得能够在浆液环境下加入五氧化二磷进行后续多种营养元素的螯合反应，克服传统采用固态捏合的方式与五氧化二磷接枝反应需要对中间物料进行晾晒的缺陷。整个反应过程为全浆液反应，实现连续投料和全自动化生产，工艺过程简单，生产效率高。并且硝化反应和螯合反应分别在两个反应容器中进行，整个工艺过程能够实现连续循环生产，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及水溶性有机肥技术领域，具体涉及一种有机水溶性碳肥及其制备方法。

背景技术

腐殖酸主要是动植物的遗骸，经过微生物的分解和转化以及一些列地球化学反应过程和积累起来的一类成分复杂的天然有机质，它广泛存在于土壤、泥炭、褐煤、风化煤中。腐殖酸含有酚羟基、烯醇基、磺酸基、胺基、醌基、甲氧基和羧基等多种官能团，以及少量的氨基酸、维生素、酶类，其主要组成元素时C、H、O、N和S。由于分子中具有多种活性官能团，它具有酸性、亲水性、界面活性、阳离子交换能力、络合（螯合）作用及吸附分散能力等。腐殖酸能够刺激作物生理代谢、改善作物品质、改良土壤结构、增进肥效、提高作物抗逆性能等具有显著的作用，具体表现为，腐殖酸可以提高土壤交换容量，调节土壤pH值，使土壤疏松，调节土壤水、肥、气、热状况。另外，腐殖酸含有多种类的活性基团，施入土壤中可与水溶态、吸附态的生物有效性重金属离子发生吸附、离子交换、氧化还原、络合螯合等各种化学反应，使重金属离子被络合和螯合固定或吸附固定，降低重金属离子生物有效性，减少植物吸附量；腐殖酸可以增强作物对土壤和肥料中氮、磷、钾、微量元素等成分的有效吸收利用，可以延长氮素在土壤中的保留时间，抑制磷在土壤中的固定，减少黏土壤对钾的固定，增加可交换性钾的数量。也正因为腐殖酸能够促进作物吸收利用土壤中的钾、磷等元素，能够避免钾和磷等元素在土壤中固结导致的土壤板结，提高土壤的疏松度，由于提高了对土壤自身氮磷钾等元素的吸收利用，可以减少氮磷钾肥的施用量。

正是由于腐殖酸的上述作用，目前市面上越来越多的出现了基于腐殖酸的有机肥料，但是大多基于腐殖酸的有机肥的水溶性比较差，此类肥料在施用后不能很好的发挥出腐殖酸的作用，也因此人们针对腐殖酸水溶肥进行研究开发，例如中国专利CN102276300A公开了一种用于滴灌的全价有机肥及制备方法，该方法中是采用将有机质（主要成分为腐殖酸）与钠盐和硝酸反应提升腐殖酸的水溶性，再加入五氧化二磷进一步的改善腐殖酸的水溶性，并接枝磷元素，再加入液氨补充氮素，然而由于五氧化二磷具有强的脱水作用，如果直接将与硝酸反应后的腐殖酸直接与五氧化二磷接触会导致其分子内脱水，导致腐殖酸盐产生络合沉淀等现象，降低腐殖酸的水溶性，并且还会伴随大量的放热，在实际生产过程中会存在浆液或颗粒崩解等安全隐患，导致无法直接将五氧化二磷加入腐殖酸硝化反应的浆液中，需要对硝化反应结束后的物料晒干后，在捏合机中与五氧化二磷捏合反应，工业过程繁琐，并且半固态的捏合反应条件下五氧化二磷的接枝率很低，大部分的五氧化二磷仍然单独存在在肥料中，无法与腐殖酸结合，使得制备的肥料中的磷元素不能很好的得到利用，并且肥料的水溶性也比较差，在滴灌使用的过程中存在絮凝结块堵塞管道的现象，使用性能差。

因此，如何提高腐殖酸水溶肥的水溶性和抗絮凝性能，简化腐殖酸水溶肥的生产工艺，降低生产成本，提高生产效率，成为了目前亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一是提供一种有机水溶性碳肥，以腐殖酸为主要原料，具有好的水溶性、抗絮凝性，用于滴灌施肥不堵塞管道。

同时， 本发明还在于提供一种有机水溶性碳肥的制备方法，该方法实现连续投料纯浆液生产，工艺流程简单，实现全自动化生产，提升生产效率，改善生产环境，实现大规模连续生产。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：