一種用于絡合中微量元素的絡合劑及其制備方法和應用

一種用于絡合中微量元素的絡合劑及其制備方法和應用
【專利摘要】本發明公開了一種用于絡合中微量元素的絡合劑及其制備方法和應用。一種絡合中微量元素的絡合劑，原料組成如下：有機廢水92～96％、無機鹽類或氧化物類強氧化劑2～4％和酸類強氧化劑2～4％。本發明公開的絡合劑為液態常溫下即可與水溶性或氧化態的植物必需中微量元素形成一定量的絡合態中微量元素，可用于液體肥原料、固體肥料增效劑，液態絡合劑也可通過低溫干燥后形成粉狀產品作為肥料增效劑使用有利于作物對中微量營養元素的吸收利用，同時能對有機廢水為原料生產水溶性液體肥，變廢為寶，廢物資源化利用，有利于可持續發展。
【專利說明】
一種用于絡合中微量元素的絡合劑及其制備方法和應用
技術領域
[0001] 本發明屬于肥料技術領域，具體涉及一種用于絡合中微量元素的絡合劑及其制備 方法和應用。
【背景技術】
[0002] 現有技術中的肥料添加劑中的微量元素容易被肥料及土壤再次固定，有利于作物 對中微量營養元素的吸收利，即肥料添加劑中絡合的中微量元素的穩定性不高；由于液體 添加劑難以在固體肥料中大量添加，而粉狀添加劑則可以在0.1~10%的范圍應用；同時現 有技術中對工業廢水利用制備成肥料添加劑的利用率不高，尤其是工業有機廢水，若能將 工業有機廢水為原料生產水溶性液體肥，變廢為寶，廢物資源化利用，有利于可持續發展， 同時有利于資源循環利用。
[0003] CN 102531144 A公開了一種過氧化氫協同過硫酸鹽處理難生化降解有機廢水的 方法，包括如下步驟：（1)測定難生化降解有機廢水的CODcr值，以使雙氧化劑在有機廢水中 的濃度與CODcr值的比為(0.8~1.2): 1確定雙氧化劑的總體加入量；（2)往廢水中加入亞鐵 鹽溶液，雙氧化劑與亞鐵離子的摩爾比為（1~2) :1; (3)往廢水中加入過氧化氫和過硫酸 鹽，兩者的摩爾比為(2-4): (8-6)，充分反應后，難生化降解有機廢水得到凈化;所述的雙氧 化劑是過氧化氫和過硫酸鹽。該技術公開了用氧化劑來處理有廢水，但是該技術處理后的 產品并不能應用在肥料中，也并不能提高對中微量元素的絡合率并提高肥效。

【發明內容】

[0004] 本發明克服了現有技術的缺陷，提供如下技術方案：
[0005] -種絡合中微量元素的絡合劑，按質量百分數計，原料組成如下：有機廢水92~ 96%、無機鹽類或氧化物類強氧化劑2~4%和酸類強氧化劑2~4%。
[0006] 優選，所述有機廢水為pH〈7且可溶性有機干物質的質量百分數2 35%的濃縮廢 水。
[0007] 優選，所述酸類強氧化劑為硝酸或濃硫酸，其中濃硫酸濃度為2 98%。
[0008] 優選，所述無機鹽類或氧化物類強氧化劑為氯酸鉀、高錳酸鉀或二氧化錳。
[0009] 所述的一種絡合中微量元素的絡合劑的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (1)有機廢水中加入酸類強氧化劑進行一級氧化反應；
[0011] (2)反應完全后添加無機鹽類或氧化物類強氧化劑進行二級氧化反應；
[0012] (3)將反應后的液體通過離心分離得到清液即為絡合中微量元素的絡合劑
[0013] 優選，步驟（1)中所述一級氧化反應在攪拌下進行，轉速為50~100r/min，所述一 級氧化反應在60~80°C反應20~40分鐘；步驟(2)所述二級氧化反應在攪拌下進行，轉速為 50~100r/min，所述二級氧化反應在80~100°C反應20~30分鐘。
[0014]優選，本發明方法還包括將步驟(3)所述的清液干燥至含水量<5%的步驟。
[0015] 優選，所述干燥為離心噴霧干燥，干燥溫度在100~140°C。
[0016] 本發明還提供了所述的一種絡合中微量元素的絡合劑在制備含有機絡合的中微 量元素的肥料添加劑中的應用，具體包括:在絡合中微量元素的絡合劑中加入中微量元素 無機鹽或氧化物，絡合反應結束后再進行離心分離，離心速度為1000~2000r/min，離心后 取其上清液即得含有機絡合的中微量元素的肥料添加劑;所述中微量元素無機鹽或氧化物 為氧化鋅、硫酸鋅、氧化鎂、硫酸鎂、氧化媽、硝酸銨媽、硫酸亞鐵、氧化鐵、氧化銅或硫酸猛。
[0017] 優選的，所述中微量元素無機鹽或氧化物占絡合劑質量百分數的2~10%。
[0018] 所述的一種絡合中微量元素的絡合劑在制備有機絡合肥中的應用。
[0019] 優選的，絡合中微量元素的絡合劑的用量為肥料重量的5~20%。
[0020] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0021] 1.使難溶的中微量元素變成絡合態可溶于水的易被作物吸收的中微量元素，如氧 化態的鋅、鎂、鈣等。
[0022] 2.使易被土壤固定的中微量元素變為不易被土壤固定的絡合態中微量元素，如 鐵、錳、鋅、鈣等。
[0023] 3.使易被肥料中磷酸鹽固定為不易溶于水不易被作物吸收的中微量元素變為絡 合態的不易被肥料中磷酸鹽固定的中微量元素，如鋅、鈣、鎂等。
[0024] 4.本發明中的絡合劑采用兩級氧化，且在本發明工藝條件下制備的絡合劑可以提 高中微量元素的絡合率，應用到肥料中，使中微量元素肥料肥效更好，提高了作物對中微量 元素的吸收，提高作物產量和作物品質。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明 進行進一步詳細說明，但本發明要求保護的范圍并不局限于實施例表達的范圍。
[0026] 實施例1用于絡合中微量元素的絡合劑A的制備
[0027] -種絡合中微量元素的絡合劑，其原料配方按質量百分數計為:有機廢水92%、濃 硫酸4%、二氧化錳4%，所述絡合劑由以下方法制得：以溶性有機干物質的質量百分數為 60%的糖蜜發酵生產酒精的廢水為原料，注入反應器中按照100r/min的轉速進行攪拌;再 注入濃硫酸進行一級氧化反應，反應溫度為80°C，反應時間為20分鐘;然后再添加二氧化錳 進行反應，繼續反應20分鐘，反應結束后以離心速度為2000r/min離心分離;離心機分離雜 質取清液后存放在80°C，40r/min儲罐內加入離心噴霧干燥設備，在100~105°C下干燥至含 水量質量百分數< 5%后再進行包裝得到絡合劑A。
[0028] 實施例2用于絡合中微量元素的絡合劑B的制備
[0029] -種絡合中微量元素的絡合劑，其原料配方按質量百分數計為:有機廢水94%、硝 酸3%、高錳酸鉀3%，所述絡合劑由以下方法制得：以溶性有機干物質的質量百分數為65% 的谷氨酸生產廢水為原料，注入反應器中按照l〇〇r/min的轉速進行攪拌;再注入硝酸進行 一級氧化反應，反應溫度為80°C，反應時間為20分鐘；然后再添加高錳酸鉀進行反應，繼續 反應20分鐘，反應結束后以離心速度為2000r/min離心分離;離心機分離雜質取清液后存放 在80°C，40r/min儲罐內加入離心噴霧干燥設備，在100~105°C下干燥至含水量質量百分數 < 5%后再進行包裝得到絡合劑B。
[0030] 對比例1
[0031]與實施例1相比，對比例1不添加酸類強氧化劑濃硫酸進行以一級氧化，其他工藝 方法不變，得到絡合劑1。
[0032] 對比例2
[0033] 與實施例1相比，對比例2不添加氧化物類強氧化劑二氧化錳進行二級氧化，其他 工藝方法不變，得到絡合劑2。
[0034] 對比例3
[0035] 與實施例1相比，對比例3將一級氧化和二級氧化的順序顛倒，其他工藝方法不變， 得到絡合劑3。
[0036]效果實施例1
[0037] 將上述實施例1-2和對比例1-3制備的絡合劑中加入占絡合劑重量的5%的中微量 元素無機鹽或氧化物(氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵），絡合反應結束后再進行離心分離， 離心速度為1000~2000r/min，離心后取其上清液即得含有機絡合的中微量元素的肥料添 加劑，將上述步驟制備的肥料添加劑中的中微量元素的絡合率進行檢測，絡合率采用滴定 法檢測，具體數據如表1;
[0038] 表1
[0040]從表1數據結果可以看出，實施例1-2制備的絡合劑對于陽離子的絡合率更高，這 說明在實施例1-2的制備方法下制備的絡合劑絡合效果更好。
[0041 ]效果實施例2
[0042] 將效果實施例1制備的添加劑5中添加劑與常規肥料混合，選取正常玉米田地進行 效果實驗，實驗分為六組，如下：
[0043] 第1組:添加劑A與常規復合肥按重量比1:5混用；
[0044] 第2組:添加劑B與常規復合肥按重量比1:5混用；
[0045] 第3組:添加劑1與常規復合肥按重量比1:5混用；
[0046] 第4組:添加劑2與常規復合肥按重量比1:5混用；
[0047] 第5組:添加劑3與常規復合肥按重量比1:5混用；
[0048] 第6組:常規復合肥。
[0049] 將六組肥料以每畝20kg做底肥施用，常規播種及管理，施用在小白菜作物地上，平 均施肥用量2kg/100平方米，將上述六組肥料稀釋100倍后噴施在小白菜作物地上，并進行 幼苗生長試驗以及產量試驗，表2中小白菜苗高是在播種后第15天所檢測的平均數據，產量 是在小白菜成熟后檢測的平均數據，表中產量增長率是在不施肥的基礎上計算的，具體數 據見表2;
[0050] 表 2
[0052] 從表2數據結果可以看出，第1組和第2組的小白菜苗高和產量居大于第3-6組，這 說明應用實施例1-2絡合劑的添加劑A/B與常規肥料混合后對于小白菜作物的生長具有促 進作用，且促進作用高于對比例1 -3組，更優于第6組。
[0053] 根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方 式進行變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對發明的一 些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了 一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。
【主權項】
1. 一種絡合中微量元素的絡合劑，其特征在于，按質量百分數計，原料組成如下：有機 廢水92~96 %、無機鹽類或氧化物類強氧化劑2~4 %和酸類強氧化劑2~4 %。2. 根據權利要求1所述的一種絡合中微量元素的絡合劑，其特征在于，所述有機廢水為 pH〈7且可溶性有機干物質的質量百分數2 35%的濃縮廢水。3. 根據權利要求1所述的一種絡合中微量元素的絡合劑，其特征在于，所述酸類強氧化 劑為硝酸或濃硫酸，其中濃硫酸濃度為2 98%。4. 根據權利要求1所述的一種絡合中微量元素的絡合劑，其特征在于，所述無機鹽類或 氧化物類強氧化劑為氯酸鉀、高錳酸鉀或二氧化錳。5. 權利要求1-4任一項所述的一種絡合中微量元素的絡合劑的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 有機廢水中加入酸類強氧化劑進行一級氧化反應； (2) 反應完全后添加無機鹽類或氧化物類強氧化劑進行二級氧化反應； (3) 將反應后的液體通過離心分離得到清液即為絡合中微量元素的絡合劑。6. 根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中所述一級氧化反應在攪拌 下進行，轉速為50~100r/min，所述一級氧化反應在60~80 °C反應20~40分鐘；步驟(2)所 述二級氧化反應在攪拌下進行，轉速為50~100r/min，所述二級氧化反應在80~100 °C反應 20~30分鐘。7. 根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，還包括將步驟(3)所述的清液干燥至 含水量<5%的步驟。8. 根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述干燥為離心噴霧干燥，干燥溫度 在 100~140。。。9. 權利要求1-4任一項所述的一種絡合中微量元素的絡合劑在制備含有機絡合的中微 量元素的肥料添加劑中的應用，具體包括:在絡合中微量元素的絡合劑中加入中微量元素 無機鹽或氧化物，絡合反應結束后再進行離心分離，離心速度為1000~2000r/min，離心后 取其上清液即得含有機絡合的中微量元素的肥料添加劑;所述中微量元素無機鹽或氧化物 為氧化鋅、硫酸鋅、氧化鎂、硫酸鎂、氧化媽、硝酸銨媽、硫酸亞鐵、氧化鐵、氧化銅或硫酸猛。10. 權利要求1-4任一項所述的一種絡合中微量元素的絡合劑在制備有機絡合肥中的 應用。
【文檔編號】C05G3/00GK105859397SQ201610196521
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發明人】穆光遠
【申請人】貴州芭田生態工程有限公司