一种酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液 体肥。
【背景技术】
[0002] 在种类多样的肥料市场中，肥料按其形态可划分为固体肥、液体肥及气体肥。通 常，将连续流动的肥料称为液体肥料。与固体肥料相比，液体肥料具有生产成本低、生产过 程污染小、更方便添加有机物料，如氨基酸、黄腐植酸等的优点，因此，液体肥料的配方容易 调整，方便精确施肥。
[0003] -般地，市场上的液体肥料多是以液氨、氨水、尿素硝铵溶液、磷酸、流体钙、悬 浮镁等单元养分为主的液体肥，或者是各种液体复混的多元复混型液体肥。专利号为ZL 201210192776. 9的中国发明专利公开了一种用高浓度有机废水生产液态水深碳肥的方法， 该方法以缩浓的有机废水为原料，通过硝酸和双氧水的同时酸解及氧化生产液态肥。该方 法虽然能够将大的有机化合物裂解为小分子团有机化合物，但其过程采用单一的酸来酸 解，且酸解与氧化是在同一时间段进行的，得到的有机物质性状并不稳定，会产生缩合反 应，虽然较原来的大分子有机废水利用率高了，但并不是植物最易吸收利用的物质。
[0004]另外，单纯地利用有机废水制得小分子有机质化合物做为肥料，虽然能够满足植 物对碳的需求，但忽略了氮磷钾元素的供给，难以全面满足植物的营养需求。
[0005]因此，开发出利用有机废水制备能够被作物高效吸收利用、全面满足植物对营养 物质的需求的肥料尤其重要。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种酸解法制备含氮磷钾的小 分子有机质液体肥的方法，该方法以有机废水为原料，经过复合酸的酸解，然后再通过碱性 氧化物的氧化及pH值的调整，获得的液体肥能够被植物高效吸收利用。
[0007] -种酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥，其原料配方按质量百分数计 为：有机废水50~80%、复合酸溶液5~10%、氮磷原料10~20%、钾原料5~20%，所 述液体肥由以下方法制得：以有机废水为原料，先用复合酸进行水解反应，然后再添加氮磷 原料和钾原料进行反应，经过离心分离，取上清液即得水溶性小分子有机质液体肥。
[0008] 优选地，所述复合酸为硝酸、硫酸、盐酸任意两种或三种混合，所述盐酸的质量浓 度为30~37%，所述硝酸的质量浓度为75~95%，所述硫酸的质量浓度为95~98%，所 述氮磷原料为磷酸一铵、磷酸二铵中一种或两种混合，所述钾原料为过氧化钾或过硫化钾 中的一种或两种混合。
[0009] 优选地，有机废水称加入反应器按照100~300r/min的转速进行搅拌，再注入复 合酸溶液加热至40~60°C反应20~40分钟，然后加入氮磷原料和钾原料，继续反应40~ 60分钟，反应过程中温度控制在60~80°C，反应结束后经过离心分离后再进行包装。
[0010] 优选地，反应完毕后先用水稀释再进行离心分离，离心速度为3000~4000r/min 后取其上清液。
[0011] -种酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥的方法，该方法以有机废水为原 料，首先将有机废水经消解得到有机碳肥，再将有机碳肥与氮磷钾混合反应得到上述肥料。
[0012] 优选地，本发明使用如下复合酸酸解方法制备的有机碳肥与其他成分组合形成上 述含氮磷钾的小分子有机质液体肥。
[0013] 优选地，以有机废水为原料，先用复合酸进行水解反应，然后再添加氮磷原料和钾 原料进行反应，经过离心分离，取上清液即得水溶性小分子有机质液体肥。
[0014] 优选地，所述复合酸为硝酸、硫酸、盐酸任意两种或三种混合，所述盐酸的质量浓 度为30~37%，所述硝酸的质量浓度为75~95%，所述硫酸的质量浓度为95~98%，所 述氮磷原料为磷酸一铵、磷酸二铵中一种或两种混合，所述钾原料为过氧化钾或过硫化钾 中的一种或两种混合。
[0015] 优选地，有机废水称加入反应器按照100~300r/min的转速进行搅拌，再注入复 合酸溶液加热至40~60°C反应20~40分钟，然后加入氮磷原料和钾原料，继续反应40~ 60分钟，反应过程中温度控制在60~80°C，反应结束后经过离心分离后再进行包装。
[0016] 优选地，反应完毕后先用水稀释再进行离心分离，离心速度为3000~4000r/min 后取其上清液。
[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0018] 1、本发明以工业废水为原料生产水溶性液体肥，变废为宝，废物资源化利用，有利 于可持续发展；
[0019] 2、本发明采用复合酸进行分解反应，复合酸解可以使粒径降解到3000nm以下，而 后又用钾原料进行氧化，分段式的反应有利于得到性质稳定的小分子有机碳，得到的小分 子有机碳不再发生缩合反应，同时钾原料的加入可以补充植物生长必需的钾元素，而且还 可以调整液体肥料的pH值在5. 5~6. 5之间，有利于作物对营养元素的吸收利用，相对常 规有机质更易被作物吸收，相同效果时可相对常规施肥可减少20%的施肥量；
[0020] 3、本发明以废水为原料获得粒径小于腐殖酸的小分子有机碳，容易被植物吸收利 用；
[0021 ] 4、小分子有机碳和氮磷钾搭配使用，可以减少氮挥发以及磷固定和钾淋失，提供 氮磷钾的利用率，其作用是小分子有机物可以与氮磷钾形成配位结构，更容易进入到植物 体内，减少流失；
[0022] 5、本发明添加了氮磷钾元素，更有助于小分子有机碳的吸收利用，相比单独的小 分子有机碳肥料吸收利用率更高；
[0023] 6、本发明的液体肥不仅包含了了大量容易被植物吸收利用的碳元素，还富含氮磷 钾元素，能够全面满足植物的营养需求；
[0024] 7、本发明提供小分子有机液体肥可以满足作物全部营养的需求，减少因搭配及混 施带来的人工消耗。
【具体实施方式】
[0025] 下面通过具体实施例子对本发明做进一步详细介绍，以便清楚理解本发明所要保 护的技术方案。
[0026] 实施例1
[0027] -种酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥，其原料配方为：有机废水 100kg、复合酸溶液15kg、氮磷原料25kg、钾原料20kg。
[0028] 所述酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥的具体方法是：以发酵生产酒精 的废水为原料，注入反应器中按照300r/min的转速进行搅拌，再注入5kg质量浓度为85% 的硝酸和l〇kg质量浓度为95%的硫酸混合液进行水解反应，反应温度为40~60°C，反应 时间为40分钟。然后再添加10kg磷酸一铵和磷酸二铵以及15kg过氧化钾进行反应，继续 反应60分钟，反应过程中温度控制在60~80°C，以离心速度为4000r/min离心分离，然后 取其上清液即得水溶性小分子有机质液体肥A。
[0029] 实施例2
[0030] -种酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥，其原料配方为：有机废水 100kg、复合酸溶液18kg、氮磷原料22kg、钾原料30kg。
[0031] 所述酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥的具体方法是：以生产酵母的废 水为原料，注入反应器中按照200r/min的转速进行搅拌，再注入8kg质量浓度为35%的盐 酸和l〇kg质量浓度为95%的硫酸混合液进行水解反应，反应温度为40~60°C，反应时间 为30分钟。然后再添加磷酸二铵10kg和过12kg硫化钾进行反应，继续反应50分钟，反应 过程中温度控制在60~80°C，反应完毕后先用水稀释再进行离心分离，离心速度为3000r/ min后取其上清液即得含氮磷钾的小分子有机质液体肥B。
[0032] 实施例3
[0033] -种酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥，其原料配方为：有机废水 100kg50~80%、复合酸溶液12kg、氮磷原料20kg、钾原料30kg。
[0034] 所述酸解法制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥的具体方法是：以生产氨基酸的 废水为原料，注入反应器中按照300r/min的转速进行搅拌，再注入3kg质量浓度为35%的 盐酸和4kg质量浓度为95%的硫酸、5kg质量浓度为85%的硝酸的混合液进行水解反应，反 应温度为40~60°C，反应时间为40分钟。然后再添加磷酸二铵和过硫化钾进行反应，继续 反应50分钟，反应过程中温度控制在60~80°C，反应完毕后先用100倍水稀释再进行离心 分离，离心速度为3500r/min后取其上清液即得含氮磷钾的小分子有机质液体肥C。
[0035] 对比例1
[0036] 采用单一硝酸制备含氮磷钾的小分子有机质液体肥A1，其原料配方为：有机废水 100kg、硝酸溶液15kg、氮磷原料25kg、钾原料20kg。
[0037] 所述酸解法制备含氮磷钾