專利名稱：一種氨基酸有機中微肥的生產方法
技術領域：
本發明屬于化學肥料領域，具體涉及一種利用氨基酸螯合微量元素工業化生產氨基酸有機中微肥的方法。
背景技術：
植物在生長的過程中，除了需要大量的氮、磷、鉀外，還需要一定量的微量元素，如果缺乏這些微量元素，植物則不能正常生長，解決該問題的辦法就是施用中微肥。在正常施用氮、磷、鉀的情況下，增施含一種或幾種中微量元素的肥料，對平衡農作物所需的元素、防治因缺素造成的生理性病害起到一定的作用。我國使用的中微量元素多以二價的金屬離子存在，一旦進入肥料和施入土壤，由于肥料和土壤中存在大量的負二價的碳酸根和負三價的磷酸根，極易與之反應生成不溶于水的碳酸鹽和磷酸鹽，大部分將失去活性，能被植物吸收的很少，利用率受到一定限制，所以即使平衡施肥，也不等于被農作物平衡吸收，這就是為什么已經在土壤中平衡施肥，但農作物有時仍出現缺素癥狀的原因。為了解決這一矛盾， 以往利用EDTA(乙二胺四乙酸)、檸檬酸、黃腐酸、酒石酸等作為螯合劑，將微量元素生成螯合物，有效地提高了微量元素的穩定性，避免其生成不溶于水的碳酸鹽和磷酸鹽，提高了肥料的利用率，施肥效果大大提高，但上述螯合劑價格高昂，生產出的中微肥價格高達20000 元-30000元/噸以上，在農民對全元素平衡肥料缺乏認識且肥料成本略低于或接近產出物的情況下，接受并使用這一高價肥料難度很大。而利用氨基酸作為中微量元素螯合物，較好地解決了這一矛盾，生產成本是EDTA中微量元素螯合物的10% -30%，即便在復合肥料中加入1 % -3%的中微量元素螯合物，成本僅提高20-60元/噸，而此種復合肥料的中微量元素的利用率可提高10% -20%，與單純的氮、磷、鉀三元復混肥料比較，增產10% -25%，在個別中微量元素嚴重缺乏的地區可達30%以上，效果非常明顯。由于氨基酸本身在無需光合作用情況下可被植物直接吸收，刺激植物生長，作為螯合物使用時，又可保護金屬離子不與其他物質發生副反應，在保護金屬離子達到植物所需部位后本身也被農作物吸收利用， 所以氨基酸與中微量元素的螯合物是一種性能優良、價格低廉、螯合常數適中的中微肥，可有效解決平衡配肥與農作物平衡吸收的矛盾。本發明產品使用氨基酸作為螯合劑，與鈣、 鎂、鐵、銅、錳、鋅、鉬等微量元素均生成極易被農作物吸收的穩定的螯合物，從而提高中微量元素的利用率。為了進一步的降低成本，本發明產品使用的原料盡量選用廢品，螯合劑選用從氨基酸廢液(包括胱氨酸、亮氨酸、精氨酸、色氨酸等生產廢液)中提取的復合氨基酸， 穩定劑選用從造紙廢液中提取的木質素，中微量元素從煉鐵廠的水淬渣、除塵灰，發電廠的粉煤灰，鋼鐵廠、鈦白粉廠、味精廠的廢料和廢液中提取，實在提取不到的再購入成品，以此來達到以廢治廢、變廢為寶的目的。由于本發明產品大量利用廢棄資源，原料成本低，有效成分高，使用后肥效顯著、質量好、無污染，為生產高品質的綠色食品提供了價廉、物美、高效的氨基酸有機中微肥。生產氨基酸有機中微肥有兩種方法第一種是一步制備法，即調節最佳反應條件(如溫度、反應時間、溶液PH值、反應壓力等)，在一定含量的復合氨基酸液體中，一次性加入多種微量元素化合物進行螯合反應，其優點是工藝簡單，生成的氨基酸有機中微肥適合于不同作物；缺點是因螯合反應復雜，各種微量元素的螯合反應不易控制。第二種是分步制備法，即根據氨基酸液體和不同微量元素化合物調節不同的最佳反應條件(如溫度、反應時間、溶液PH值、反應壓力等)進行螯合反應，生成單一螯合物中微肥，然后根據不同的作物對微量元素的需要進行復配，制成氨基酸有機中微肥。該方法的優點是螯合反應易控制，產品具有針對性和普遍性；缺點工藝較復雜。本發明給出的是一步制備法生產氨基酸有機中微肥。
發明內容
本發明主要解決的問題是提供一種用復合氨基酸液體作為螯合劑工業化生產氨基酸有機中微肥的方法。本發明將生產氨基酸廢液和煉鐵廠的水淬渣、除塵灰，發電廠的粉煤灰，鋼鐵廠、鈦白粉廠、味精廠的廢料和廢液的綜合利用與氨基酸有機中微肥的生產結合起來，從而達到以廢治廢、變廢為寶的目的，采用該方法生產的氨基酸有機中微肥，實現了廢液、廢氣零排放，減少環境污染，變廢為寶，利國利民。生產該中微肥使用的原料有生產胱氨酸、亮氨酸、精氨酸、色氨酸等排出的廢液提取的復合氨基酸、煉鐵廠的水淬渣、除塵灰，發電廠的粉煤灰，鋼鐵廠、鈦白粉廠、味精廠的廢料和廢液通過一定工藝制得的微量元素(氯化鈣、硫酸鎂、硼砂、硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨，這些元素如通過上述廢料不能制得，則需另行添加)，從造紙廢液中提取的穩定劑木質素，控釋劑。本發明可以通過以下技術方案來實現一種利用復合氨基酸工業化生產氨基酸中微肥的方法，其特征是由以下步驟構成(1)將胱氨酸、亮氨酸、精氨酸、色氨酸等生產廢液送入過濾器濾去雜質，然后送入濃縮罐濃縮，大約濃縮至進罐時液體體積的二分之一，將濃縮液注入離心分離機進行分離， 分離的目的是除鹽，順便析出粉狀復合氨基酸，剩余的液體稱除鹽清液，把析出粉狀復合氨基酸再加入除鹽清液，混合均勻，然后加入含量為2 %稀氨水洗滌，洗滌后送入脫色反應釜脫色，脫色后得到復合氨基酸液體。(2)通過一定的工藝提取煉鐵廠的水淬渣、除塵灰，發電廠的粉煤灰，鋼鐵廠、鈦白粉廠、味精廠的廢料和廢液中的中微量元素，其微量元素的比例為氯化鈣硫酸鎂硼砂硫酸鋅硫酸銅硫酸亞鐵硫酸錳鉬酸銨=15-25 15-25 5-15 5-15 5-155-15 5-15 5-15，如不符上述比例，需再買入成品配齊，從造紙廢液提取穩定劑木質素。 (上述的提取工藝將申請另一發明專利)(3)將中微量元素進行固相粉碎處理，按復合氨基酸液體和中微量元素的重量比為2-3 1的比例先將復合氨基酸液體送入化學反應釜(因此時復合氨基酸液體的固含量約為10-40 %，調整用量要確保螯合物中復合氨基酸含量在20-30 % )，把釜內液體溫度提高到75-85°C ( 一般用微波加熱法)，開動攪拌器，將粉碎后的中微量元素加入化學反應釜， 螯合反應開始，此時要時刻監控pH值，用氫氧化鈉水溶液控制pH值在5-7之間，時間6-8 小時，螯合處理6小時時，檢測其鐵、銅、錳、鋅等元素的螯合率分別為96. 22%,97. 56%, 96. 23%及98. 88%，實踐證明6小時時螯合反應已足夠充分，隨著時間的延長螯合反應率略有增加，但增加不多，螯合時間不能長于8小時，。反應完成后，添加3 %的穩定劑木質素， 攪拌反應0. 5小時，降溫至常溫，再添加的控釋劑，攪拌反應0. 5小時。
(4)將上述反應物送入濃縮機濃縮，濃縮后的物料送入干燥機密封烘干即得粉末狀氨基酸有機中微肥。上述步驟(1)中所述的氨基酸廢液包括胱氨酸一母液、胱氨酸二母液、胱氨酸三母液和亮氨酸、精氨酸、色氨酸沉淀母液或其混合廢液，其中氨基酸含量5%-20%、氯化銨含量5% -20%、多肽蛋白質等有機質含量0.2% -5%，含水量70% -90%。上述步驟(4)中干燥機的干燥溫度為150°C -180°c。本發明與現有技術相比具有以下優點(1)工業化利用多種廢料，變廢為寶，保護生態環境；(2)生產氨基酸有機中微肥成本低，社會效益好；(3)生產工藝簡單，無需增添重要設備，操作方便，易于推廣。
具體實施例方式下面結合具體的實施例，進一步詳細描述本發明。實施例一將復合氨基酸液體送入化學反應釜，把釜內溫度提高到75°C，開動攪拌器，此時將粉碎后的中微量元素按下述比例氯化鈣硫酸鎂硼砂硫酸鋅硫酸銅硫酸亞鐵 硫酸錳鉬酸銨=20 25 10 13 6 10 10 6，送入化學反應釜，螯合反應開開始，用氫氧化鈉水溶液控制PH值至5-7之間，反應時間6小時，反應完成后，添加3%的穩定劑木質素，攪拌反應0. 5小時，降溫至常溫，再添加的控釋劑，攪拌反應0. 5小時。將上述反應物送入濃縮機濃縮，濃縮后的物料送入干燥機密封烘干即得粉末狀氨基酸有機中微肥。該肥主要適應水稻、煙葉、柑桔等。實施例二將復合氨基酸液體送入化學反應釜，把釜內溫度提高到80°C，開動攪拌器，此時將粉碎后的中微量元素按下述比例氯化鈣硫酸鎂硼酸、硼砂硫酸鋅硫酸銅硫酸亞鐵硫酸錳鉬酸銨=20 20 10 20 6 10 9 5，送入化學反應釜，螯合反應開始，用氫氧化鈉水溶液控制PH值至5-7之間，反應時間6小時，反應完成后，添加3%的穩定劑木質素，攪拌反應0. 5小時，降溫至常溫，再添加的控釋劑，攪拌反應0. 5小時。將上述反應物送入濃縮機濃縮，濃縮后的物料送入干燥機密封烘干即得粉末狀氨基酸有機中微肥。主要適應水稻、玉米、小麥。實施例三將復合氨基酸液體送入化學反應釜，把釜內溫度提高到80°C，開動攪拌器，此時將粉碎后的中微量元素按下述比例氯化鈣硫酸鎂硼酸、硼砂硫酸鋅硫酸銅硫酸亞鐵硫酸錳鉬酸銨=20 20 25 10 5 10 5 5，送入化學反應釜，螯合反應開始，用氫氧化鈉水溶液控制PH值至5-7之間，反應時間6小時，反應完成后，添加3%的穩定劑木質素，攪拌反應0. 5小時，降溫至常溫，再添加的控釋劑，攪拌反應0. 5小時。將上述反應物送入濃縮機濃縮，濃縮后的物料送入干燥機密封烘干即得粉末狀氨基酸有機中微肥。主要適應油菜、甜菜、甘蔗。實施例四將復合氨基酸液體送入化學反應釜，把釜內溫度提高到85°C，開動攪拌器，此時將粉碎后的中微量元素按下述比例氯化鈣硫酸鎂硼酸、硼砂硫酸鋅硫酸銅硫酸亞鐵硫酸錳鉬酸銨=20 20 10 10 6 8 8 20，送入化學反應釜，螯合反應開開始，用氫氧化鈉水溶液控制PH值至5-7之間，反應時間6小時，反應完成后，添加3%的穩定劑木質素，攪拌反應0. 5小時，降溫至常溫，再添加的控釋劑，攪拌反應0. 5小時。 將上述反應物送入濃縮機濃縮，濃縮后的物料送入干燥機密封烘干即得粉末狀氨基酸有機中微肥。主要適應十字花科和豆科植物如花椰菜、萵苣、甜菜、蘿卜、大豆、豌豆等。
權利要求
1.一種氨基酸有機中微肥的生產方法，其特征是生產該中微肥使用的原料有生產胱氨酸、亮氨酸、精氨酸、色氨酸等排出的廢液提取的復合氨基酸，微量元素(氯化鈣、硫酸鎂、硼砂、硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨)，10%氫氧化鈉水溶液，從造紙廢液中提取的穩定劑木質素，控釋劑為原料，通過以下步驟來得到成品。
2.根據權利要求1所述的一種氨基酸有機中微肥的生產方法，其第一步的特征是將胱氨酸、亮氨酸、精氨酸、色氨酸等生產廢液送入過濾器濾去雜質，然后送入濃縮罐濃縮，大約濃縮至進罐時液體體積的二分之一，將濃縮液注入離心分離機進行分離，分離的目的是除鹽，順便析出粉狀復合氨基酸，剩余的液體稱除鹽清液，把析出的粉狀復合氨基酸再加入除鹽清液，混合均勻，然后加入含量為2%稀氨水洗滌，洗滌后送入脫色反應釜脫色，脫色后得到復合氨基酸液體。
3.根據權利要求1所述的一種氨基酸有機中微肥的生產方法，其第二步的特征是從煉鐵廠的水淬渣、除塵灰，發電廠的粉煤灰，鋼鐵廠、鈦白粉廠、味精廠的廢料和廢液中提取中微量元素，其中微量元素的比例為氯化鈣硫酸鎂硼砂硫酸鋅硫酸銅硫酸亞鐵硫酸猛鉬酸銨=15-25 15-25 5-15 5-15 5-15 5-15 5-15 5-15，如不符上述比例，需再買入成品配齊，從造紙廢液提取穩定劑木質素。
4.根據權利要求1所述的一種氨基酸有機中微肥的生產方法，其第三步的特征是 將中微量元素進行固相粉碎處理，按復合氨基酸液體和中微量元素的重量比為2-3 1 的比例先將復合氨基酸液體送入化學反應釜(因此時復合氨基酸液體的固含量約為 10-40 %，調整用量要確保螯合物中復合氨基酸含量在20-30 % )，把釜內液體溫度提高到 75-850C ( 一般用微波加熱法)，開動攪拌器，將粉碎后的中微量元素加入化學反應釜，螯合反應開始，此時要時刻監控PH值，用氫氧化鈉水溶液控制pH值在5-7之間，時間6-8小時， 反應完成后，添加3%的穩定劑木質素，攪拌反應0. 5小時，降溫至常溫，再添加1 %的控釋劑，攪拌反應0.5小時。
5.根據權利要求1所述的一種氨基酸有機中微肥的生產方法，其第四步的特征是將上述反應物送入濃縮機濃縮，濃縮后的物料送入干燥機密封烘干即得粉末狀氨基酸有機中微肥。上述步驟2中所述的氨基酸廢液包括胱氨酸一母液、胱氨酸二母液、胱氨酸三母液和亮氨酸、精氨酸、色氨酸沉淀母液或其混合廢液，其中氨基酸含量5% -20%、氯化銨含量 5% -20%、多肽蛋白質等有機質含量0.2% -5%，含水量70% -90%。上述步驟5中干燥機的干燥溫度為150°C -180°C。
全文摘要
本發明公開了一種氨基酸有機中微肥的生產方法，該方法生產的產品是能被植物直接吸收的氨基酸螯合中微量元素，該工藝從多種廢料中提取氨基酸和中微量元素通過一步制備法螯合生產，使用的原料有復合氨基酸，中微量元素(氯化鈣、硫酸鎂、硼砂、硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨)，10％氫氧化鈉水溶液，木質素，控釋劑。本發明與現有技術相比具有以下優點工業化利用多種廢料，變廢為寶，保護生態環境；生產氨基酸有機中微肥成本低，社會效益好；生產工藝簡單，無需增添重要設備，操作方便，易于推廣。
文檔編號C05G1/00GK102260107SQ201010183310
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月25日 優先權日2010年5月25日
發明者陳士安 申請人:陳士安