專利名稱：通過提高利用率和解磷減輕土壤污染的肥料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種化學肥料的制備方法，特別涉及一種通過提高 利用率和解磷減輕土壤污染的肥料的制備方法。( 二)、背景技術現有的化學肥料普遍利用率較低，長期施用化肥導致土壤污染 的問題日益受到關注。長期施用化學肥料造成的土壤板結和沙漠化難題一直沒有令人滿意 的解決方案。另一方面，現有的肥料一般為酸性且缺乏解磷功能，。由于土壤中以磷酸一氫鈣、 磷酸鈣等形態存在的磷不溶于水，不能被植物吸收，造成磷的流失浪費，并且導致土壤板結。第三方面，由于硫酸銨，氯化銨，氯化鉀，硫酸鉀等肥料為沙性物料，一般只能通過 擠壓成型的方式造粒，所造肥料顆粒流動性較差，不便于機械化施肥。(三)、發明內容本發明所要解決的技術問題是，提供一種通過提高利用率和解 磷減輕土壤污染的肥料的制備方法，第一、通過引入金屬蛋白酶和解磷成分，使肥料具有土 壤保濕、防沙漠化、防板結的較好功效，并將土壤中的不溶磷轉化為能夠被植物吸收的有益 成分，促進植物生長和作物增產；提高化肥的利用率，減輕土壤污染。第二、制備的肥料顆粒 為球狀圓滑顆粒形態，具有好的流動性，便于機械化施肥。本發明所采用的技術方案如下—種通過提高利用率和解磷減輕土壤污染的肥料的制備方法，其特征在于(1)、制備金屬蛋白酶首先將重量份為250 300份濃度為15%的氫氧化鈉水溶 液加入到重量份為100份的聚琥珀酰亞胺中，50 60°C水浴加熱下水解反應60 90分 鐘，然后分別加入氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量 2%的氯化鈣，氫氧化鈉水 溶液和聚琥珀酰亞胺總重量1 % 2%的硫酸鋅，加入鹽酸調節PH至6 8，原浴溫下反應 20 30分鐘，在攪拌下滴加氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量250% 300%的甲醇， 原浴溫下攪拌反應30 60分鐘，最后抽濾，洗滌，60°C下真空干燥，得到粉狀金屬蛋白酶；(2)、制備造粒劑首先將重量份為700 1000份濃度為7%的聚乙烯醇加入到重 量份為1份的經高速分散的凹凸棒土 10%水乳液中，攪拌反應30 60分鐘，然后將反應產 物與解磷酸按照重量比100 0.5 100 1.5的比例混勻，最后將該混勻組分與第(1) 步制得的金屬蛋白酶按照重量比100 2 100 5的比例混勻，得到造粒劑；所述的解磷 酸為草酸或者檸檬酸；(3)、制備肥料顆粒將化學肥料與第(2)步制得的造粒劑按照重量比100 3 100 5的比例復配，按常規工藝制得球狀肥料顆粒。本發明的積極效果在于采用本發明特制的造粒劑對硫酸銨，氯化銨，氯化鉀，硫 酸鉀或者其復混肥、復合肥實施球狀造粒效果非常突出。使用肥料重量4%的本發明造粒 劑，成球率達到68%以上。球形顆粒硬度高，具有好的流動性，便于機械化施肥制備金屬蛋白酶中，加入氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量250% 300% 的甲醇，是本發明的關鍵。通過這一步驟，最后制得的肥料具有了其獨特的調理土壤的功效 和增產的功效，第一、能夠防止土壤酸化、板結。第二、具有螯合金屬離子的作用，使對植物
3有用的不溶性化合物轉化為水溶性的能夠被植物吸收的成分。對植物有害的水溶性化合物 轉化為不溶于水的沉淀，防止作物吸收。第三、具有保水功能，有效防止土壤沙漠化。解磷酸的選擇是本發明的又一關鍵技術。經過長期、大量實驗發現草酸和檸檬酸 是可行的，而其它有機酸解磷效果不明顯。通過金屬蛋白酶的引入，本發明制備的肥料能夠有效促進作物根系發達，加快作 物對氮、磷、鉀的吸收，化肥利用率顯著提高，施肥量明顯減少，從而減輕了土壤污染。通過解磷酸和金屬蛋白酶的引入，使肥料具有更好的土壤保濕、防沙漠化、防板結 效果。利用本發明的方法制備的肥料能夠有效地將土壤中的磷轉化為水溶性的能夠被植物 吸收的形態，從而利用了土壤中固有的磷元素，提高了肥效，磷肥的施用量減少，減輕了磷 污染，并促進了植物生長和作物增產。
具體實施方式
下面結合具體實例進一步說明本發明。實施例一以L2天冬氨酸為原料制備純品PSI。(1)、中間體聚琥珀酰亞胺(PSI)的合成將L2天冬氨酸置于容器中，將容器放入 烘箱中200°C反應7h，得到PSI粗產品。(2)、制備純品PSI 按照PSI DMF = lg 2ml的比例，在粗產品PSI中加入定 量的二甲基甲酰(DMF)，攪拌條件下在40°C的水浴中恒溫2h，此時聚合物全部溶解，經真空 過濾，濾液用大量的乙醇沉析，過濾，濾出物在60°C真空干燥12h，得到純品PSI。實施例二 一種防土壤沙漠化和板結并具解磷功能的肥料的制備例一。 (1)、制備金屬蛋白酶首先將重量份為250份濃度為15 %的氫氧化鈉水溶液加入 到重量份為100份的實施例一得到的純品PSI中，50°C水浴加熱下水解反應90分鐘，然后 分別加入氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量1 %的氯化鈣、氫氧化鈉水溶液和聚琥珀 酰亞胺總重量1 %的硫酸鋅，同時加入鹽酸調節PH至6，原浴溫下反應20 30分鐘，在攪拌 下滴加氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量250%的甲醇，原浴溫下攪拌反應30分鐘， 最后抽濾，洗滌，60°C下真空干燥，得到粉狀金屬蛋白酶；(2)、制備造粒劑首先將重量份為700份濃度為7%的聚乙烯醇加入到重量份為1 份的經高速分散的凹凸棒土 10%水乳液中，攪拌反應30分鐘，然后將反應產物與解磷酸按 照重量比100 0.5的比例混勻，最后將該混勻組分與第(1)步制得的金屬蛋白酶按照重 量比100 2的比例混勻，得到造粒劑；所述的解磷酸為草酸；(3)、制備肥料顆粒將化學肥料與第(2)步制得的造粒劑按照重量比100 3的 比例復配，按常規工藝制得球狀肥料顆粒。所述的化學肥料為由氯化銨，氯化鉀制成的復合肥。實施例三一種防土壤沙漠化和板結并具解磷功能的肥料的制備例二。(1)、制備金屬蛋白酶首先將重量份為300份濃度為15%的氫氧化鈉水溶液加入 到重量份為100份的實施例一得到的純品PSI中，60°C水浴加熱下水解反應60分鐘，然后 分別加入氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量2%的氯化鈣、氫氧化鈉水溶液和聚琥珀 酰亞胺總重量2%的硫酸鋅，同時加入鹽酸調節PH至8，原浴溫下反應20 30分鐘，在攪拌 下滴加氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量300 %的甲醇，原浴溫下攪拌反應60分鐘， 最后抽濾，洗滌，60°C下真空干燥，得到粉狀金屬蛋白酶；(2)、制備造粒劑首先將重量份為1000份濃度為7%的聚乙烯醇加入到重量份為1份的經高速分散的凹凸棒土 10%水乳液中，攪拌反應60分鐘，然后將反應產物與解磷酸 按照重量比100 1.5的比例混勻，最后將該混勻組分與第(1)步制得的金屬蛋白酶按照 重量比100 5的比例混勻，得到造粒劑；所述的解磷酸為檸檬酸；(3)、制備肥料顆粒將化學肥料與第(2)步制得的造粒劑按照重量比100 5的 比例復配，按常規工藝制得球狀肥料顆粒。所述的化學肥料為由硫酸銨，硫酸鉀制成的復混肥。實施例四一種防土壤沙漠化和板結并具解磷功能的肥料的制備例三。 (1)、制備金屬蛋白酶首先將重量份為280份濃度為15 %的氫氧化鈉水溶液加入 到重量份為100份的實施例一得到的純品PSI中，55°C水浴加熱下水解反應75分鐘，然后 分別加入氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量1. 5%的氯化鈣、氫氧化鈉水溶液和聚琥 珀酰亞胺總重量1. 5%的硫酸鋅，同時加入鹽酸調節PH至7，原浴溫下反應20 30分鐘， 在攪拌下滴加氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量280%的甲醇，原浴溫下攪拌反應45 分鐘，最后抽濾，洗滌，60°C下真空干燥，得到粉狀金屬蛋白酶；(2)、制備造粒劑首先將重量份為800份濃度為7%的聚乙烯醇加入到重量份為1 份的經高速分散的凹凸棒土 10%水乳液中，攪拌反應45分鐘，然后將反應產物與解磷酸按 照重量比100 1的比例混勻，最后將該混勻組分與第(1)步制得的金屬蛋白酶按照重量 比100 4的比例混勻，得到造粒劑；所述的解磷酸為草酸；(3)、制備肥料顆粒將化學肥料與第(2)步制得的造粒劑按照重量比100 4的 比例復配，按常規工藝制得球狀肥料顆粒。所述的化學肥料為硫酸銨。實施例五所制備肥料顆粒流動性檢測例。對實施例四得到的球狀肥料顆粒進行檢測。未添加本發明造粒劑對硫酸銨造粒，結果不成粒；使用肥料重量4%的本發明造 粒劑，成球率達到74%以上。實施例六所制備肥料抗土壤板結檢測例。施用實施例四得到的肥料，對其抗土壤板結進行檢測。使用本發明制備的產品施肥的土壤，進過兩年時間，用100N的力把木棍插入土 壤，木棍進入土壤的深度為20cm。施用普通硫酸銨，其它試驗條件相同下，木棍進入土壤的 深度為5cm。 實施例七所制備肥料抗土壤沙漠化檢測例。施用實施例四得到的肥料，對其抗土壤板結進行檢測。施肥四十五天后，取2g施用普通硫酸銨的土壤，測量水分為1. 5%。相同施肥條件 下，本發明制備的產品施肥的土壤，測量水分為4. 2%。實施例八所制備肥料肥效檢測例。施用實施例四得到的肥料，對其肥效進行檢測。2009年10月到2010年6月間，在山東省煙臺市芝罘區小沙埠實驗基地進行了肥 效實驗，結果(平均值)如下
5 如滿足相同肥效、產量，本發明施肥量較常規將大幅度降低。
權利要求
一種通過提高利用率和解磷減輕土壤污染的肥料的制備方法，其特征在于(1)、制備金屬蛋白酶首先將重量份為250～300份濃度為15％的氫氧化鈉水溶液加入到重量份為100份的聚琥珀酰亞胺中，50～60℃水浴加熱下水解反應60～90分鐘，然后分別加入氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量1％～2％的氯化鈣，氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量1％～2％的硫酸鋅，加入鹽酸調節PH至6～8，原浴溫下反應20～30分鐘，在攪拌下滴加氫氧化鈉水溶液和聚琥珀酰亞胺總重量250％～300％的甲醇，原浴溫下攪拌反應30～60分鐘，最后抽濾，洗滌，60℃下真空干燥，得到粉狀金屬蛋白酶；(2)、制備造粒劑首先將重量份為700～1000份濃度為7％的聚乙烯醇加入到重量份為1份的經高速分散的凹凸棒土10％水乳液中，攪拌反應30～60分鐘，然后將反應產物與解磷酸按照重量比100∶0.5～100∶1.5的比例混勻，最后將該混勻組分與第(1)步制得的金屬蛋白酶按照重量比100∶2～100∶5的比例混勻，得到造粒劑；所述的解磷酸為草酸或者檸檬酸；(3)、制備肥料顆粒將化學肥料與第(2)步制得的造粒劑按照重量比100∶3～100∶5的比例復配，按常規工藝制得球狀肥料顆粒。
2.如權利要求1所述的通過提高利用率和解磷減輕土壤污染的肥料的制備方法，其特 征在于第(3)步所述的化學肥料為硫酸銨，氯化銨，氯化鉀，硫酸鉀中的一種或者一種以 上按任意比例的復混肥或者復合肥。
全文摘要
本發明是一種通過提高利用率和解磷減輕土壤污染的肥料的制備方法，首先制備一種金屬蛋白酶，然后將聚乙烯醇加入到經高速分散的凹凸棒土水乳液中，攪拌反應產物與解磷酸混勻后，將該混勻組分與金屬蛋白酶混合，得到造粒劑；最后制備肥料顆粒。通過金屬蛋白酶的引入，本發明制備的肥料能夠有效促進作物根系發達，加快作物對氮、磷、鉀的吸收，化肥利用率顯著提高，施肥量明顯減少，從而減輕了土壤污染。
文檔編號C05G3/04GK101891561SQ20101020790
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月12日 優先權日2010年6月12日
發明者王學江 申請人:煙臺五洲施得富肥料有限公司