盐碱土壤改良剂及其制备方法和用途与流程

1.本发明属于化工制备技术领域，具体而言，涉及盐碱土壤改良剂及其制备方法和用途。


背景技术：

2.在盐碱土壤中，养分的有效性和利用率普遍较低，作物长势差。相比于其他养分，磷在盐渍土比常规土壤中更易被固定，有效性和利用率更低，盐碱土壤缺磷造成的胁迫是盐碱土壤当前面临的最突出的作物营养问题。目前对盐碱土壤的改良有不少研究，例如，目前有将脱硫石膏、腐殖酸、硫酸镁、水溶性高分子聚合物和固体酸混合均匀后得到土壤改良剂；也有将稀土硅钙矿物质、柠檬酸、聚马来酸通过搅拌混匀制备的强酸性盐碱地土壤改良剂，上述土壤改良剂虽然对盐碱土壤改良均有一定的作用，但并没有解决中低品位磷矿直接利用难和利用率低的问题。


技术实现要素：

3.本技术主要是基于以下问题和发现提出的：
4.我国糠醛年总产量在50万吨以上，占世界糠醛总产量的70％左右。糠醛生产过程中，每得到1吨糠醛会产生12～15吨糠醛渣，因此我国每年有数百万吨的糠醛渣排放量。作为生物质酸水解产生的有机废弃物，糠醛渣呈酸性且灰分含量高，大量的堆积不仅占用土地资源，也会对土壤、水源和空气产生污染。研究表明，糠醛渣可作为盐碱土壤改良剂，但由于糠醛渣中小分子有机物较少，速效性较差，并且由于糠醛渣初期含水量较高，呈酸性，干燥成本较高且腐蚀设备，按照农户的施肥习惯和随着机械化施肥的普及，不造粒的糠醛渣难以商品化，影响了其在农业上的应用，例如，相关技术中有以糠醛渣、腐殖酸尿素、柠檬酸、柠檬酸盐、硅藻土为原料制备盐碱土调理剂以提高土壤酸碱缓冲能力的技术方案，也有用糠醛渣、腐殖酸、硫酸亚铁、柠檬酸、微生物菌种制备得到次生盐碱地改良剂的技术方案，但均未解决糠醛渣速效性差、烘干成本高、造粒困难的问题。另一方面，我国磷矿资源储量很大，但富矿少，约90％为不可直接利用的中低品位磷矿，其中80％为极难选的胶磷矿，其中还带有含量较高的铁、铝、镁和硅等有害杂质。我国的磷矿中，钙(镁)质磷块岩和硅钙(镁)质磷块岩占了总量的64％左右，必须通过浮选去除其中的白云石和二氧化硅方能满足湿法加工用磷矿的要求，但选矿势必会降低磷的回收利用率。有鉴于此，发明人设想，可以将糠醛渣与中低品位磷矿联合使用，在一定程度上克服上述缺陷。
5.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出盐碱土壤改良剂及其制备方法和用途，以克服糠醛渣用于土壤改良剂时速效性差、干燥成本高、造粒性能差、商业利用困难等不足，并解决中低品位磷矿利用率低的问题，提高土壤改良剂对盐碱土壤的改良效果和作物产量。
6.在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备盐碱土壤改良剂的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：
7.(1)在酸性条件下对糠醛渣进行水解处理，得到酸解浆料；
8.(2)将磷矿与所述酸解浆料混合进行熟化处理，得到熟化物料；
9.(3)对所述熟化物料进行造粒处理，得到盐碱土壤改良剂。
10.本发明上述实施例的制备盐碱土壤改良剂的方法至少具有以下有益效果：1)利用糠醛渣为原料制备土壤改良剂，由于糠醛渣呈酸性且具有疏松多孔的质地，可以达到改良土壤盐碱、增加有机质的目的，同时由于糠醛渣本身含有腐殖酸，可增强作物的抗逆性，不含有致病微生物，且成本低、适合大批量生产；2)在酸性条件下对糠醛渣进行水解，可以促使糠醛渣中的纤维素、半纤维素水解生成葡萄糖、戊糖、醛类、羧酸类等有机小分子物质，增加糠醛渣中利于作物吸收的有效成分，提高其对促进作物生长的速效性；3)可以将磷矿，尤其是难以利用的中低品位磷矿直接与糠醛渣的酸解浆料进行反应，无需经过对磷矿的浮选过程，从而不仅可以将磷矿中的不溶性磷转变为过磷酸钙，提高磷的利用率，还能够避免排放磷矿选矿尾矿、磷石膏等固体废物，同时，还可以利用糠醛渣疏松多孔的结构增加反应物之间的接触面积，提高反应效率和转化率，避免出现直接通过酸液与磷矿反应时，因局部酸液浓度过高，而产生大量石膏包裹在磷矿颗粒周围，而导致反应不完全的情况；4)酸解浆料中存在有葡萄糖等水解产生的小分子有机酸(如乙酸等)，小分子有机酸可以与磷矿中钙、镁等阳离子结合，进一步降低土壤中的磷元素被钙、镁等阳离子固定生成不溶性磷酸盐的风险，提高了磷钙镁铁等大中微量元素的利用率，同时，利用钙、镁离子的交换性能可以降低土壤溶液中钠离子含量，使钠离子更容易随水流失，降低对作物的胁迫；5)糠醛渣水解得到的有机酸和磷矿熟化得到的过磷酸钙不仅可以降低土壤碱性，而且可以利用小分子有机物和磷酸二氢根离子的酸碱缓冲性能，提高土壤溶液的酸碱平衡能力，降低盐碱逆境对作物的伤害；6)原料中的磷矿和糠醛渣来源易得，分布广泛，价格低廉，易于推广和应用，且制备过程中无废酸废水的排放，更加绿色环保，同时也为中低品位磷矿的综合利用找到一条出路；7)还可以在该土壤改良剂中添加其它大量元素化学肥料、腐殖酸或其它生物刺激素、中微量元素、菌剂等对盐碱土壤有改良作用或作物生长所需的其它物料，将土壤改良和作物营养甚至作物保护融为一体，既提高了生产效率，又降低了施肥成本。
11.另外，根据本发明上述实施例的制备盐碱土壤改良剂的方法还可以具有如下附加的技术特征：
12.在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，水解体系中的氢离子浓度为1.2～1.65wt％。
13.在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，将所述糠醛渣与硫酸混合进行所述水解处理，其中：所述糠醛渣中干基质量与所述硫酸的质量比为1：(2～4)，优选为1：(2.6～3.2)；和/或，所述酸解浆料中所述硫酸的浓度为60～80wt％，优选为65～75wt％。
14.在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述水解处理的反应温度为20～50℃、时间为0.5～3h。
15.在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述磷矿的粒径为75～150μm；和/或，以五氧化二磷计，所述磷矿的品位不高于25wt％。
16.在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述磷矿与所述酸解浆料的质量比为1：(1.2～1.5)；和/或，所述熟化处理的温度为30～90℃，所述熟化处理的时间为0.5～8h。
17.在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，在所述造粒处理过程中，向所述熟化物料
中通入氨气；和/或，所述盐碱土壤改良剂的ph值为4～6。
18.在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述水解处理的反应温度为30～40℃、时间为1～2h。
19.在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述磷矿与所述酸解浆料的质量比为1：(1.25～1.3)。
20.在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述熟化处理的温度为50～60℃，所述熟化处理的时间为0.5～3h。
21.在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述盐碱土壤改良剂的ph值为4～5。
22.在本发明的再一个方面，本发明提出了采用上述制备盐碱土壤改良剂的方法制备得到的盐碱土壤改良剂。与现有技术相比，该盐碱土壤改良剂不仅成本较低，能够实现糠醛渣和磷矿的综合利用，还可以降低土壤碱性，增强土壤溶液的酸碱平衡能力，提高磷、钙、镁、铁等大中微量元素的利用率，对盐碱土壤的改良和作物生产均具有良好的促进作用，能产生明显的提质增产效果。
23.在本发明的又一个方面，本发明提出了采用上述制备盐碱土壤改良剂的方法和/或上述盐碱土壤改良剂在改良土壤和农业生产中的用途。该用途具有上述制备盐碱土壤改良剂的方法和上述盐碱土壤改良剂的全部技术特征及效果，此处不再赘述。总的来说，采用该方法和/或该盐碱土壤改良剂可以更好的改良盐碱土壤，并促进作物的生长，达到明显的提质增产效果。
24.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
25.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
26.图1是根据本发明一个实施例的制备盐碱土壤改良剂的方法流程图。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备盐碱土壤改良剂的方法，根据本发明的实施例，参考图1所示，该方法包括：(1)在酸性条件下对糠醛渣进行水解处理，得到酸解浆料；(2)将磷矿与酸解浆料混合进行熟化处理，得到熟化物料；(3)对熟化物料进行造粒处理，得到盐碱土壤改良剂。该方法不仅可以克服糠醛渣用于土壤改良剂时速效性差、干燥成本高、造粒性能差、商业利用困难等不足，还能够解决中低品位磷矿利用率低的问题，同时制得的土壤改良剂可以中和盐碱土壤中的碱性物质，降低盐碱土的ph值，提高土壤中磷、钙、镁、铁等大中微量元素的利用率，对盐碱土壤的改良和作物生产均具有良好的促进作用。
29.下面结合图1对本发明上述实施例的制备盐碱土壤改良剂的方法进行详细描述。
30.s100：在酸性条件下对糠醛渣进行水解处理，得到酸解浆料
31.根据本发明的实施例，选用糠醛渣为原料制备盐碱土壤改良剂，由于糠醛渣质地疏松且呈酸性，可以达到改良土壤盐碱性、增加有机质的目的，同时由于糠醛渣本身含有腐殖酸，可增强作物的抗逆性，不含有致病微生物，且成本较低，适合大批量生产。另外，通过在酸性条件下对糠醛渣进行水解处理，还可以促使糠醛渣中的纤维素、半纤维素会水解为葡萄糖、戊糖、醛类、羧酸类等有机小分子物质，增加糠醛渣中利于作物吸收的有效成分，提高其对促进作物生长的速效性。
32.根据本发明的实施例，水解处理体系中，氢离子的质量浓度可以为1.2～1.65wt％，例如可以为1.25wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％或1.6wt％等。发明人发现，若氢离子浓度过低，对促进糠醛渣中的纤维素等水解的作用不明显，影响糠醛渣的利用率、对盐碱土壤的改良效果和促进作物生长的效果，而若氢离子浓度过高，一方面容易腐蚀加工设备，另一方面又可能会导致纤维素的碳化，本发明通过控制水解体系中氢离子浓度在上述范围，不仅可以保证糠醛渣中的纤维素和半纤维素等的有效分解，并避免纤维素的碳化，还可以使得反应过程更加经济环保。
33.根据本发明的实施例，可以将糠醛渣与硫酸混合进行水解处理，采用硫酸作为糠醛渣水解过程中的催化剂，在使用过程中，硫酸的挥发性较差，对环境影响较小，而且能够使纤维素的分解反应更加平稳，同时可以提供中量元素硫，对盐碱土壤具有改良作用。进一步地，硫酸可以以溶液形式提供，糠醛渣中干基质量与硫酸(以h2so4计)的质量比可以为1：(2～4)，例如可以为1：2.5、1：3或1：3.5等，发明人发现，若糠醛渣干基质量与硫酸的质量比过低，一方面易使水解体系中硫酸浓度过高，进而导致纤维素的碳化，另一方面，糠醛渣用量较少，生产效率也降低；若糠醛渣干基质量与硫酸的质量比过高，一方面硫酸浓度过低，对糠醛渣水解的促进作用不明显，易导致糠醛渣水解反应不完全，另一方面，当硫酸以溶液形式提供时，又易导致水解反应中液相提供不足，糠醛渣在水解体系中分散困难，反应程度受限，本发明通过控制糠醛渣中干基质量与硫酸的质量比在上述范围，可以在兼顾生产效率和生产质量的前提下，保证糠醛渣在液相体系内均匀分散并尽可能多的水解为小分子有机物，优选地，糠醛渣中干基质量与硫酸的质量比可以为1：(2.6～3.2)，由此能够进一步保证糠醛渣的水解效率和水解效果。另外，根据本发明的一些具体示例，酸解浆料中硫酸的浓度可以为60～80wt％，例如可以为63wt％、70wt％或73wt％等，优选可以为65～75wt％，由此不仅有利于糠醛渣水解的顺利、充分进行，避免糠醛渣的碳化，还可以为后续操作的顺利进行提供充分的酸性环境。
34.根据本发明的实施例，水解处理的反应温度可以为20～50℃，例如可以为25℃、30℃、40℃或45℃等；水解处理的时间可以为0.5～3h，例如可以为1h、1.5h、2h或2.5h等。发明人发现，若反应温度较低，水解过程所需时间也较长，反应温度过低或反应时间过长均会导致生产效率下降；若反应温度过高或反应时间过长，在酸性体系下，对设备要求较高，且能耗也较高。本发明通过控制水解处理的反应温度和反应时间在上述范围，有利于在保证生产效率、节约成本的前提下，实现糠醛渣的水解充分。进一步地，水解处理温度可以优选为30～40℃、时间可以优选为1～2h，由此，可以进一步有利于水解过程的平稳且充分地进行。
35.s200：将磷矿与酸解浆料混合进行熟化处理，得到熟化物料
36.根据本发明的实施例，磷矿的主要成分为磷灰石(ca5f(po4)3)和白云石(camg
(co3)2)等，通过将磷矿与酸解浆料进行反应，可以使磷矿中的不溶性磷转变为过磷酸根，以酸解浆料中的酸为硫酸为例，其主要反应如下：
37.camg(co3)2+2h2so4→
caso4+mgso4+2h2o+2co238.2ca5f(po4)3+7h2so4+14h2o
→
3ca(h2po4)2+7caso4·
2h2o+2hf
39.在该过程中，无需对磷矿进行浮选，且可将磷矿中的不溶性磷转变为过磷酸钙，从而不仅能够提高磷的利用率，还能避免磷矿选矿时排放尾矿、磷石膏等固体废物，同时，可以利用糠醛渣疏松多孔的结构增加反应物之间的接触面积，提高反应效率和转化率，避免直接通过酸液与磷矿反应时，因局部酸液浓度过高，而产生大量石膏包裹在磷矿颗粒周围，进而导致反应不完全的情况。另外，酸解浆料中存在有葡萄糖等水解产生的小分子有机酸(如乙酸等)，小分子有机酸可以与磷矿中钙、镁等阳离子结合，进一步降低土壤中的磷元素被钙、镁等阳离子固定生成不溶性磷酸盐的风险，提高磷矿中磷钙镁铁等大中微量元素的利用率，并且，利用钙、镁离子的交换性能可以降低土壤溶液中钠离子的含量，使钠离子更容易随水流失，降低其对作物的胁迫。
40.根据本发明的实施例，进行熟化处理前，可以预先对磷矿进行研磨，以便得到磷矿粉，本发明中对磷矿粉的粒径没有特别限制，本领域技术人员可根据实际情况灵活选择，例如磷矿粉的粒径可以为75～150μm，具体可以为80μm、90μm、120μm、130μm或140μm等，由此更有利于实现磷矿粉与酸解浆料的充分混合和接触，进而更有利于提高熟化处理过程中的反应效率和转化率，提高磷矿中钙、镁、磷等元素的利用率。另外，需要说明的是，本发明中选用的磷矿的品位也不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如可以选用中低品位磷矿，中低品位磷矿的分布广泛且成本较低、易得，不仅更有利于推广应用，还为难以利用的中低品位磷矿的综合利用找到了一条新出路，其中还需要说明的是，本发明中低品位磷矿的品位也不受特别限制，本领域技术人员可根据实际情况灵活选择，例如以五氧化二磷计，磷矿的品位可以不高于25wt％，由此可以进一步降低原料成本，提高中低品位磷矿的回收利用率。
41.根据本发明的实施例，熟化处理过程中，磷矿与酸解浆料的质量比可以为1：(1.2～1.5)，例如可以为1：1.25、1：1.3、1：1.4或1：1.45等。发明人发现，若磷矿与酸解浆料的质量比过小，酸解浆料提供的酸(如硫酸)的量相对过多，未参与反应的酸含量较高，不仅会导致原料成本增加，还可能导致最终制得土壤改良剂的ph值进一步下降，限制其使用场景和范围；而若磷矿与酸解浆料的质量比过大，又可能导致磷矿无法反应完全，降低磷矿中磷、钙、镁等元素的利用率。本发明通过控制磷矿与酸解浆料的质量比在上述范围，既可以确保磷矿中的不溶性磷尽可能多的转变为过磷酸根，还能够提高酸的利用率，避免酸的浪费，降低生产成本；此外，当采用浓硫酸实现糠醛渣的水解处理时，通过充分利用硫酸对糠醛渣的催化水解和对磷矿的分解性能，并控制磷矿与酸解浆料的质量比为上述范围，还可以避免废酸废水的排放，并提供中量元素硫。优选地，磷矿与酸解浆料的质量比可以为1：(1.25～1.3)，由此可以进一步提高磷矿和糠醛渣的转化率和综合利用率。
42.根据本发明的实施例，熟化处理的温度可以为30～90℃，例如可以为40℃、50℃、60℃、70℃或80℃等，熟化处理的时间可以为0.5～8h，例如可以为1h、3h、5h或7h等，在该条件下，既可以保证磷矿与酸解浆料能够充分反应，还能够使熟化反应具有较高的反应速率，使磷矿中的不溶性磷尽可能多的转变为过磷酸根。优选地，熟化处理的温度可以50～60℃，
熟化处理的时间可以为0.5～3h，由此可以使得熟化过程平稳进行并兼顾生产效率。
43.s300：对熟化物料进行造粒处理，得到盐碱土壤改良剂
44.根据本发明的实施例，熟化物料中含有糠醛渣水解得到的有机酸和磷矿熟化得到的过磷酸钙，对其进行造粒处理得到的土壤改良剂不仅可以降低盐碱土壤的ph值，激活磷元素使其不易被固定，还可以利用小分子有机物和磷酸二氢根离子的酸碱缓冲性能，提高土壤溶液的酸碱平衡能力，降低盐碱逆境对作物的伤害。
45.根据本发明的实施例，对熟化物料进行造粒处理后，还可以包括干燥处理，最终得到粒状的盐碱土壤改良剂。其中，盐碱土壤改良剂的ph值可以为4～6，例如可以为4.5、5或5.5等。发明人发现，若盐碱土壤改良剂的ph值过低，其酸性过强，不仅干燥困难，对加工设备要求较高，而且在使用过程中还可能会对农作物产生伤害；若盐碱土壤改良剂的ph值过高，对改善盐碱土壤ph值的效果较弱，难以提高土壤中磷的有效性和利用率。本发明通过控制盐碱土壤改良剂的ph值在上述范围，使其保持微酸性，不仅有利于中和盐碱土壤中的碱性物质，激活磷元素使其不易被固定，还能够避免作物受到刺激和伤害。进一步地，盐碱土壤改良剂的ph值可以优选为4～5，由此可以使其使用性能更加稳定。另外，本发明对盐碱土壤改良剂ph值的调控方式没有特别限制，本领域技术人员可根据实际情况灵活选择，例如，根据本发明的一些具体示例，在造粒处理过程中，可以向熟化物料中通入氨气，使造粒过程在氨气环境中进行，氨可以中和熟化物料中多余的酸，并且释放热量，从而增加物料的粘性，增强物料的造粒性能，如可以利用氨中和物料中携带的过量硫酸，利用反应热增加物料的造粒性能，灵活调节产品ph值，进而更有利于解决糠醛渣烘干能耗高和造粒困难的问题。
46.综上所述，采用本发明上述实施例的制备盐碱土壤改良剂的方法可以具有以下有益效果：(1)原料中低品位磷矿、糠醛渣均为来源易得、分布广泛的原料或下脚料，价格低廉，易于推广应用；(2)使难以利用的中低品位磷矿可直接使用，不必经过磷矿浮选过程，提高了磷矿中磷的利用率，且避免了磷矿选矿尾矿、磷石膏等固体废物的排放；同时为中低品位磷矿的综合利用找到一条出路；(3)利用糠醛渣中的有机质，并在酸(如硫酸)的催化作用下进一步降解为易被作物利用的小分子有机物，提高了其促进作物生长的速效性，且其中的小分子有机酸提高了磷钙镁铁等大中微量元素的利用率；(4)可充分利用小分子有机物和磷酸二氢根离子的酸碱缓冲性能，降低盐碱逆境对作物的伤害，利用钙离子的交换性能降低土壤溶液中钠离子含量，使钠离子更易随水淋失，降低对作物的胁迫；(5)可充分利用酸(如浓硫酸)对糠醛渣中纤维素、木质素、半纤维素的水解催化性能和对磷矿的分解性能，无废酸废水排放，且当采用硫酸时，还提供了产品中的中量元素硫；同时在造粒过程中用氨中和物料中携带的过量的酸(如硫酸)，还能利用反应热增加物料的造粒性能，灵活调节产品ph值；(6)保持产品的微酸性，可以提高磷的利用率，并能中和盐碱土壤的碱性物质，降低盐碱土的ph值；(7)可任意添加其他大量元素化学肥料、腐植酸及其他生物刺激素、中微量元素、菌剂等对盐碱土壤有改良作用或作物生长所需的其它物料，将土壤改良和作物营养甚至作物保护融为一体，提高生产效率，降低施肥成本。
47.在本发明的再一个方面，本发明提出了采用上述制备盐碱土壤改良剂的方法制备得到的盐碱土壤改良剂。与现有技术相比，该盐碱土壤改良剂不仅成本较低，能够实现糠醛渣和磷矿的综合利用，还可以降低土壤碱性，增强土壤溶液的酸碱平衡能力，提高磷、钙、镁、铁等大中微量元素的利用率，对盐碱土壤的改良和作物生产均具有良好的促进作用，能
产生明显的提质增产效果。需要说明的是，针对上述制备盐碱土壤改良剂的方法所描述的特征及效果同样适用于该盐碱土壤改良剂，此处不再赘述。
48.在本发明的又一个方面，本发明提出了采用上述制备盐碱土壤改良剂的方法和/或上述盐碱土壤改良剂在改良土壤和农业生产中的用途。该用途具有上述制备盐碱土壤改良剂的方法和上述盐碱土壤改良剂的全部技术特征及效果，此处不再赘述。总的来说，采用该方法和/或该盐碱土壤改良剂可以更好的改良盐碱土壤，并促进作物的生长，达到明显的提质增产效果。
49.下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
50.实施例和对比例通用原料
51.原料1：中低品位磷矿，采集地点：中化云龙有限公司，主要化学组成如表1所示；
52.原料2：98wt％硫酸，市场采购；
53.原料3：糠醛渣，采集地点：山东某糠醛生产企业，主要化学组成如表2所示。
54.表1原料1中低品位磷矿的主要化学组成
55.组成p2o5caomgosio2fe2o3al2o3含量wt％22.3741.556.344.830.960.49
56.表2原料3糠醛渣的主要化学组成
57.组成有机质水分ph值含量wt％45.3545.631.8
58.实施例1
59.(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：2，控制混合后物料中硫酸浓度为50wt％，控制反应温度50℃，反应时间0.5小时，得到酸解浆料；
60.(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1.5，熟化温度为30℃，熟化时间为8h，得到熟化物料；
61.(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为4，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂1。
62.经检测，制得的盐碱土壤改良剂1的有效成分如表3所示：
63.表3盐碱土壤改良剂1的有效成分
[0064][0065]
实施例2
[0066]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：4，控制混合后物料中硫酸浓度为80wt％，控制反应温度30℃，反应时间3小时，得到酸解浆料；
[0067]
(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1.2，熟化温度为90℃，熟化时间为0.5h，得到熟化物料；
[0068]
(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为6，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂2。
[0069]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂2的有效成分如表4所示：
[0070]
表4盐碱土壤改良剂2的有效成分
[0071][0072]
实施例3
[0073]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：3.2，控制混合后物料中硫酸浓度为65wt％，控制反应温度50℃，反应时间0.5小时，得到酸解浆料；
[0074]
(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1.3，熟化温度为50℃，熟化时间为3h，得到熟化物料；
[0075]
(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为4.5，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂3。
[0076]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂3的有效成分如表5所示：
[0077]
表5盐碱土壤改良剂3的有效成分
[0078][0079]
实施例4
[0080]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：2.6，控制混合后物料中硫酸浓度为75wt％，控制反应温度30℃，反应时间2小时，得到酸解浆料；
[0081]
(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1.4，熟化温度为60℃，熟化时间为0.5h，得到熟化物料；
[0082]
(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为4，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂4。
[0083]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂4的有效成分如表6所示：
[0084]
表6盐碱土壤改良剂4的有效成分
[0085][0086]
实施例5
[0087]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：2.8，控制混合后物料中硫酸浓度为70wt％，控制反应温
度45℃，反应时间2小时，得到酸解浆料；
[0088]
(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1.4，熟化温度为60℃，熟化时间为1.5h，得到熟化物料；
[0089]
(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为4.5，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂5。
[0090]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂5的有效成分如表7所示：
[0091]
表7盐碱土壤改良剂5的有效成分
[0092][0093]
对比例1
[0094]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：2.8，控制混合后物料中硫酸浓度为70wt％，控制反应温度45℃，反应时间2小时，得到酸解浆料；
[0095]
(2)将酸解浆料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为4.5，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂6。
[0096]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂6的有效成分如表8所示：
[0097]
表8盐碱土壤改良剂6的有效成分
[0098][0099]
对比例2
[0100]
(1)将中低品味磷矿粉磨200目，与浓度为70wt％的硫酸溶液混合进行熟化处理，磷矿粉与硫酸溶液的质量比为1：1.4，熟化温度为60℃，熟化时间为1.5h，得到熟化物料；
[0101]
(2)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为4.5，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂7。
[0102]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂7的有效成分如表9所示：
[0103]
表9盐碱土壤改良剂7的有效成分
[0104][0105]
对比例3
[0106]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：1.5，控制混合后物料中硫酸浓度为70wt％，控制反应温度45℃，反应时间2小时，得到酸解浆料；
[0107]
(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1.4，熟化温度为60℃，熟化时间为1.5h，得到熟化物料；
[0108]
(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤
改良剂8。
[0109]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂8的有效成分如表10所示：
[0110]
表10盐碱土壤改良剂8的有效成分
[0111][0112]
对比例4
[0113]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：5，控制混合后物料中硫酸浓度为70wt％，控制反应温度45℃，反应时间2小时，得到酸解浆料；
[0114]
(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1.4，熟化温度为60℃，熟化时间为1.5h，得到熟化物料；
[0115]
(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为4.5，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂9。
[0116]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂9的有效成分如表11所示：
[0117]
表11盐碱土壤改良剂9的有效成分
[0118][0119]
对比例5
[0120]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：2.8，控制混合后物料中硫酸浓度为90wt％，控制反应温度45℃，反应时间2小时，得到酸解浆料；
[0121]
(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1.4，熟化温度为60℃，熟化时间为1.5h，得到熟化物料；
[0122]
(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为4.5，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂10。
[0123]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂10的有效成分如表12所示：
[0124]
表12盐碱土壤改良剂10的有效成分
[0125][0126]
对比例6
[0127]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：2.8，控制混合后物料中硫酸浓度为70wt％，控制反应温度45℃，反应时间2小时，得到酸解浆料；
[0128]
(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1，熟化温度为60℃，熟化时间为1.5h，得到熟化物料；
[0129]
(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂11。
[0130]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂的11有效成分如表13所示：
[0131]
表13盐碱土壤改良剂11的有效成分
[0132][0133]
对比例7
[0134]
(1)将湿基糠醛渣与浓硫酸(浓度为98wt％)进行混合，在反应槽内进行反应，糠醛渣(以干基计)与硫酸的质量比为1：2.8，控制混合后物料中硫酸浓度为70wt％，控制反应温度45℃，反应时间2小时，得到酸解浆料；
[0135]
(2)将中低品味磷矿粉磨200目，与酸解浆料混合进行熟化处理，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：2，熟化温度为60℃，熟化时间为1.5h，得到熟化物料；
[0136]
(3)将熟化后的物料在造粒机内进行造粒，并通入氨气，调节造粒产品的ph值为4.5，经干燥后得粒状含有机质的盐碱土壤改良剂12。
[0137]
经检测，制得的盐碱土壤改良剂12的有效成分如表14所示：
[0138]
表14盐碱土壤改良剂12的有效成分
[0139][0140]
盐碱地改良效果试验
[0141]
试验土壤：山东滨州盐碱土
[0142]
试验作物：油菜
[0143]
试验地点：中化化肥有限公司临沂农业研发中心温室
[0144]
试验材料：盐碱土壤改良剂1、5、6、7，糠醛酸，磷酸一铵(11-44)，硫酸钾(52％k2o)，硫酸铵(21％n)，花盆(容量5kg)
[0145]
试验处理：设置四组不同的试验组，各试验组中植株数量相同(各试验组中，每盆装土5kg，播种3粒玉米种，玉米齐苗后于v1期留1株长势均匀植株)，试验处理如表15所示。播种45日后测试不同处理对玉米产量的影响，测试结果如表14所示。分别取6组试验组的土壤进行检测，不同处理对盐碱土壤指标的影响如表15示。
[0146]
表15试验组的试验处理
[0147]
[0148][0149]
表16不同处理对玉米产量的影响
[0150]
试验处理处理1处理2处理3处理4处理5处理6平均每株重量(g)38.552.149.642.346.044.3增产率(％)/35.228.89.819.515.2
[0151]
表17不同处理对盐碱土壤指标的影响
[0152][0153]
结果与讨论：
[0154]
对比例1与实施例5相比，区别在于，只对糠醛渣水解造粒制备盐碱土壤改良剂，结合表8中数据可知，该改良剂中不含有磷、钙、镁等大中微量元素；对比例2与实施例5相比，区别在于，只对中低品位磷矿进行熟化处理后制备盐碱土壤改良剂，而不结合糠醛渣的水解，结合表9中数据可知，该改良剂中不含有有机质；对比例3与实施例5相比，区别在于，步骤(1)中，糠醛渣(干基)与硫酸的质量比为1：1.5，由表10可知，该改良剂中有机质转化为水溶性小分子有机质的比例较低，同时有效钙及有效镁的含量均较低，这是由于当硫酸用量相对不足，水解体系中液相含量较低，糠醛渣分散程度较差，水解效率较低且水解不够充分，导致小分子有机质转化率较低，进而导致有效钙、镁含量也较低；对比例4与实施例5相比，区别在于，步骤(1)中，糠醛渣(干基)与硫酸的质量比为1：5，结合表7和表11可知，该改良剂中有机质的含量相对于改良剂5来说有所下降，其它各组分变化不大，分析原因在于，糠醛渣用量相对不足，降低了土壤改良剂中有机质的占比；对比例5与实施例5相比，区别在于，步骤(1)中，控制混合后物料中硫酸的浓度为90wt％，结合表12可知，该改良剂中有机质转化为水溶性小分子有机质的比例较低，这是由于硫酸浓度过高，导致纤维素部分碳化，进而使得水解率下降；对比例6与实施例5相比，区别在于，步骤(2)中，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：1，结合表13可知，该改良剂中有效磷的转化率较低，这是由于酸解浆料用量相对于磷矿不足，影响了磷矿的熟化反应，进而导致有效磷的转化率较低，限制了改良剂的有效
成分占比；对比例7与实施例5相比，区别在于，步骤(2)中，磷矿粉与酸解浆料的质量比为1：2，结合表14可知，与改良剂5相比，该改良剂中有效磷、钙、镁等大中微量元素的含量均较低，分析原因在于，磷矿用量相对于酸解浆料不足，进而使得改良剂中由磷矿引入的磷、钙、镁等元素含量相对较低。
[0155]
进一步地，以盐碱土壤改良剂1、5为例，分别与市售磷肥(磷酸一铵)、糠醛渣与磷酸一铵配合、改良剂6、改良剂7进行对比，测试对盐碱地的改良效果，如表15所示，各处理过程中的氮磷钾以及有机质含量相同，测试结果如表16、17所示。结合表中数据可知，相对于现有磷肥及改良剂6和改良剂7，采用的本发明上述实施例的土壤改良剂对作物的增产率和盐碱土壤的改良效果更优。具体地，与市售磷肥(处理1)、改良剂6(处理5)和改良剂7(处理6)相比，采用本发明上述实施例的改良剂1(处理2)和改良剂5(处理3)能更显著的降低盐碱土壤ph值、电导率和盐分，同时能大幅度提高土壤的氮磷钾含量，玉米的增产率更高。另外，与市售磷肥(处理1)相比，虽然改良剂6(处理5)和改良剂7(处理6)也能起到一定的改良盐碱土壤的效果、提高玉米产量，但其整体效果相对于本发明上述实施例的改良剂1(处理2)和改良剂5(处理3)均较差，结合效果对比进一步说明，本发明上述实施例中的土壤改良剂通过将糠醛渣和磷矿联合使用还可以起到协同作用，能够进一步提高对盐碱土壤的改良效果和对作物的提质增产效果。
[0156]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0157]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。