一种酸性土壤改良剂制备及施用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及固体废物资源化利用与土壤培肥改良技术领域。
【背景技术】
[0002]土壤改良剂(soil amendment)又称土壤调理剂(soil condit1ner)，是用于改良土壤物理、化学和生物性质，使其更适宜于植物生长的物料。酸性土壤改良剂主要功能是中和土壤酸性，从而改善酸性土壤的不良性状。
[0003]酸性土壤是低pH值土壤的总称，酸性土壤地区降水充沛，淋溶作用强烈，盐基离子大量淋失，盐基饱和度低，而酸性土壤高浓度的H+、Al3+、Mn 2+和Fe 2+等对植物产生直接的毒害作用。酸性土壤另一个严重的问题是缺少有效性养分，而且所涉及的养分种类比较多，例如酸性土壤普遍缺氮、磷和钾，很多酸性土壤缺钙和镁，有些酸性土壤还缺钼。
[0004]我国酸性土壤包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和灰化土等，分布遍及14个省市，总面积达2.03X 108 hm2，约占全国耕地面积的21%，在农业生产中占有重要地位。因此，酸性土壤的改良一直是我国南方农业生产中的一项重要农艺措施。传统的酸性土壤改良剂多为石灰性材料，诸如石灰石、生石灰、熟石灰、碳酸石灰、含石灰质的工业废渣等。利用这些石灰类材料中所含的碳酸钙类物质中和土壤酸性，并补充钙、镁等盐基离子，达到改良酸性土壤的目的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对硝基化肥生产厂产生的废弃物的资源化利用，提供一种酸性土壤改良剂制备及施用方法。本发明利用硝酸钙、硝酸铵钙和硝酸镁等化肥工业产生的剩余的废渣，经合理调配现有的商品化肥，制成具有营养成分的酸性土壤改良剂，彻底解决了硝酸钙、硝酸铵钙和硝酸镁等化肥工业的废弃物处置问题，实现了废物资源化利用，具有极大的社会效益、经济效益和环境效益。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0007]本发明的酸性土壤改良剂制备方法，包括如下步骤:
(1)将化肥工业产生的废弃物钙泥、镁泥分别干燥，使其含水量降低到13%-15%，然后将其粉碎至10目以下；
(2)按质量份称取(I)制备的妈泥15-25份、儀泥20-30份，以及商品尿素10-15份、商品磷酸一铵5-8份、商品硫酸钾2-3份，将所有原料混合均匀后造粒，干燥至含水量10%-12%，包装制得成品。
[0008]所述的钙泥是利用石灰石和硝酸生产硝酸钙肥和硝酸铵钙肥后剩余的废渣，所述的镁泥是利用氧化镁和硝酸生产硝酸镁肥后剩余的废渣。
[0009]所述的商品尿素为含N 46%的尿素。
[0010]所述的商品磷酸一铵为含N 12%和含P2O5 52%的磷酸一铵。
[0011 ] 所述的商品硫酸钾为含K2O 52%的硫酸钾。
[0012]所述的酸性土壤改良剂的pH值为9.2-9.4。
[0013]本发明酸性土壤改良剂的施用方法是:播种前撒施后耕作，与土壤尽可能均匀混合，同时根据土壤供肥能力和作物需肥特性可适当补充一些化学肥料和有机肥料。本发明的酸性土壤改良剂的施肥量依酸性土壤的pH值的高低确定，当酸性土壤的pH值在5-6.5时，建议每年每公顷施用量为300 kg-600 kg ;当酸性土壤的pH值在4.5-5时，建议每年每公顷施用量为600 kg-900 kg ;当酸性土壤的pH值在< 4.5时，建议每年每公顷施用量为900 kg-1200 kgο
[0014]本发明的酸性土壤改良剂的主要原料钙泥、镁泥的化学成分主要是钙、镁、钾、钠、铁、铝、锰等的盐类物质，具有较高的PH值，且重金属含量远低于《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T 309-2009)中的控制标准，可以安全农用。在酸性土壤改良剂中的的主要作用是中和酸性、补充盐基离子，即改良酸性土壤。调配用的尿素、磷酸一铵和硫酸钾等化学肥料的主要作用是按酸性土壤中生长作物的需求，供应作物一定的配比的养分，使本发明的酸性土壤改良剂起到多功能酸性土壤改良剂的作用。
[0015]本发明酸性土壤改良剂的有益效果:
(I)改良酸性土壤钙泥和镁泥具有较高的pH值，分别约为9.42和9.47，且含有较多的钙和镁等盐基离子，还含有一定量的氮、磷、钾养分以及微量营养元素等特性。因此，钙泥和镁泥既可调节酸性土壤PH值，补充酸性土壤缺乏的盐基离子，还可以补充植物所需的一些大量和微量营养元素。
[0016](2)供应植物养分除妈泥和镁泥自身含有部分大量和微量营养元素外，无机氮、磷、钾肥的加入可增强产品的养分供应强度和平衡供应养分的能力。
[0017](3)具有显著的经济效益、社会效益和环境效益根据全国硝酸钙、硝酸铵钙和硝酸镁等肥料的生产量以及石灰石和氧化镁的消耗量，可以估算出我国每年产生的钙泥约为10000-13000吨(干基)，镁泥约为1000-2000吨。每吨泥填埋场的填埋费用按150元计，全国钙泥、镁泥需要填埋费用为165-225万元。如果将全部钙泥镁泥生产为酸性土壤改良剂，按本产品配方可生产酸性土壤改良剂16000-22000吨。每吨产品的价格按传统改良剂石灰石的价格300元/吨计算，则则可产生480-660万元的产值，改良酸性土壤约3万亩。同时彻底解决了硝酸钙、硝酸铵钙和硝酸镁等化肥工业的废弃物处置问题，实现了废物资源化利用，具有极大的社会效益、经济效益和环境效益。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
用硝酸钙、硝酸铵钙和硝酸镁等化肥工业产生的剩余的废渣，制备具有营养成分的酸性土壤改良剂。将化肥工业产生的废弃物钙泥、镁泥分别干燥，使其含水量降低到13%-15%，然后将其粉碎至10目以下，再按质量份称取干燥后的钙泥15份、镁泥20份，以及含N 46%的尿素10份、含N 12%和含P2O5 52%的磷酸一铵5份、含K2O 52%的硫酸钾2份，将所有原料混合均匀后造粒，干燥至含水量10% -12%，包装制得成品。该产品N、P2O5, K2O含量分别为 10.1%、6.0%、2.4%ο
[0019]实施例2
用硝酸钙、硝酸铵钙和硝酸镁等化肥工业产生的剩余的废渣，制备具有营养成分的酸性土壤改良剂。将化肥工业产生的废弃物钙泥、镁泥分别干燥，使其含水量降低到13%-15%，然后将其粉碎至10目以下，再按质量份称取干燥后的钙泥25份、镁泥30份，以及含N 46%的尿素15份、含N 12%和含P2O5 52%的磷酸一铵8份、含K2O 52%的硫酸钾3份，将所有原料混合均匀后造粒，干燥至含水量10% -12%，包装制得成品。该产品N、P2O5, K2O含量分别为 9.9%、6.2%、2.3%ο
[0020]实施例3
用硝酸钙、硝酸铵钙和硝酸镁等化肥工业产生的剩余的废渣，制备具有营养成分的酸性土壤改良剂。将化肥工业产生的废弃物钙泥、镁泥分别干燥，使其含水量降低到13%-15%，然后将其粉碎至10目以下，再按质量份称取干燥后的钙泥20份、镁泥25份，以及含N 46%的尿素12份、含N 12%和含P2O5 52%的磷酸一铵6份、含K2O 52%的硫酸钾2.5份，将所有原料混合均匀后造粒，干燥至含水量10% -12%，包装制得成品。该产品N、P2O5, K2O含量分别为 9.6%、5.8%、2.4%ο
[0021]实施例4
用硝酸钙、硝酸铵钙和硝酸镁等化肥工业产生的剩余的废渣，制备具有营养成分的酸性土壤改良剂。将化肥工业产生的废弃物钙泥、镁泥分别干燥，使其含水量降低到13%-15%，然后将其粉碎至10目以下，再按质量份称取干燥后的钙泥15份、镁泥30份，以及含N 46%的尿素10份、含N 12%和含P2O5 52%的磷酸一铵8份、含K2O 52%的硫酸钾2份，将所有原料混合均匀后造粒，干燥至含水量10% -12%，包装制得成品。该产品N、P2O5, K2O含量分别为 8.6%、7.5%、1.9%ο
[0022]实施例5
用硝酸钙、硝酸铵钙和硝酸镁等化肥工业产生的剩余的废渣，制备具有营养成分的酸性土壤改良剂。将化肥工业产生的废弃物钙泥、镁泥分别干燥，使其含水量降低到13%-15%，然后将其粉碎至10目以下，再按质量份称取干燥后的钙泥25份、镁泥20份，以及含N 46%的尿素15份、含N 12%和含P2O5 52%的磷酸一铵5份、含K2O 52%的硫酸钾3份，将所有原料混合均匀后造粒，干燥至含水量10% -12%，包装制得成品。该产品N、P2O5, K2O含量分别为 11.1%、4.8%、2.7%ο
[0023]实施例6
本发明实施例1-5制备的酸性土壤改良剂的施用方法是:播种前撒施后耕作，与土壤尽可能均匀混合，同时根据土壤供肥能力和作物需肥特性可适当补充一些化学肥料和有机肥料。施肥量依酸性土壤的PH值的高低确定，当酸性土壤的pH值在5-6.5时，建议每年每公顷施用量为300 kg-600 kg ;当酸性土壤的pH值在4.5-5时，建议每年每公顷施用量为600 kg-900 kg ;当酸性土壤的pH值在<4.5时，建议每年每公顷施用量为900 kg-1200
kg ο
【主权项】
1.一种酸性土壤改良剂制备方法，包括如下步骤: (1)将化肥工业产生的废弃物钙泥、镁泥分别干燥，使其含水量降低到13%-15%，然后将其粉碎至10目以下； (2)按质量份称取(I)制备的妈泥15-25份、儀泥20-30份，以及商品尿素10-15份、商品磷酸一铵5-8份、商品硫酸钾2-3份，将所有原料混合均匀后造粒，干燥至含水量10%-12%，包装制得成品。2.根据权利要求1所述的酸性土壤改良剂制备方法，其特征在于，所述的钙泥是利用石灰石和硝酸生产硝酸钙肥和硝酸铵钙肥后剩余的废渣，所述的镁泥是利用氧化镁和硝酸生产硝酸镁肥后剩余的废渣。3.根据权利要求1所述的酸性土壤改良剂制备方法，其特征在于，所述的商品尿素为含N 46%的尿素；所述的商品磷酸一铵为含N 12%和含P2O5 52%的磷酸一铵；所述的商品硫酸钾为含K2O 52%的硫酸钾。4.根据权利要求1所述的酸性土壤改良剂制备方法，其特征在于，所述的酸性土壤改良剂的pH值为9.2-9.4。5.根据权利要求1所述的酸性土壤改良剂制备方法，其特征在于，所述的酸性土壤改良剂的施用方法是:播种前撒施后耕作，与土壤尽可能均匀混合，施肥量依酸性土壤的PH值的高低确定，当酸性土壤的PH值在5-6.5时，建议每年每公顷施用量为300 kg-600 kg ；当酸性土壤的pH值在4.5-5时，建议每年每公顷施用量为600 kg-900 kg ;当酸性土壤的pH值在< 4.5时，建议每年每公顷施用量为900 kg-1200 kg。
【专利摘要】本发明公开了一种酸性土壤改良剂制备方法，（1）将化肥工业产生的废弃物钙泥、镁泥分别干燥，使其含水量降低到13%-15%，然后将其粉碎至10目以下；（2）按质量份称取（1）制备的钙泥15-25份、镁泥20-30份，以及商品尿素10-15份、商品磷酸一铵5-8份、商品硫酸钾2-3份，将所有原料混合均匀后造粒，干燥至含水量10%-12%，包装制得成品。本发明的施用方法是播种前撒施后耕作，与土壤尽可能均匀混合，施用量依酸性土壤的pH值的高低确定，当酸性土壤的pH值在5-6.5时，建议每年每公顷施用量为300kg-600kg；当酸性土壤的pH值在4.5-5时，建议每年每公顷施用量为600kg-900kg；当酸性土壤的pH值在＜4.5时，建议每年每公顷施用量为900kg-1200kg。
【IPC分类】A01C21/00, C05G3/04
【公开号】CN104926565
【申请号】CN201510321764
【发明人】卜玉山, 刘奋武, 赵和平, 张吴平, 蔺向前, 赵国斌, 卜斌, 蔺向光
【申请人】山西农业大学, 交城县金兰化工有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月12日