本發(fā)明涉及一種復(fù)合肥制備方法，特別是采用生物質(zhì)原料為主要原料制備有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的方法。

背景技術(shù)：

隨著全民環(huán)保意識(shí)的提高，大量的秸稈等生物質(zhì)資源正在走向綜合利用之路，生物質(zhì)熱解氣化生產(chǎn)燃?xì)獍l(fā)電，已經(jīng)成為再生能源發(fā)展的必然方向。但熱解氣化后產(chǎn)生大量灰渣、木焦油和木醋液無法利用處理，容易造成環(huán)境的二次污染；而化學(xué)單質(zhì)肥料，如氮肥、磷肥、鉀肥雖然養(yǎng)分含量高，效果快，但是其釋放速度快，作物來不及吸收，損失嚴(yán)重，導(dǎo)致了前期營養(yǎng)過剩，后期養(yǎng)分不足，難以控制養(yǎng)分平衡，不利于農(nóng)植物的生長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種炭基高效有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥制備方法，它能高效利用無機(jī)肥和生物質(zhì)能源化處理后的殘余物，獲得的復(fù)合肥可增加土壤團(tuán)粒，改善土壤通氣性能，加上營養(yǎng)均衡，提高了農(nóng)作物對肥料的利用率，同時(shí)具有滅菌殺蟲功效，也避免了對環(huán)境的二次污染，且資源消耗小，提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的炭基高效有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥制備方法，其特征在于包括以下步驟：1）混料：在生物質(zhì)原料中加入固碳添加劑，固碳添加劑與生物質(zhì)原料的質(zhì)量比為5—8%，固碳添加劑包含50—60%的硅藻土、20—30%的氧化鈣及15—30%的鎂礦粉，均為質(zhì)量百分比；2）熱解氣化：生物質(zhì)原料與固碳添加劑被送入氣化爐內(nèi)，在600℃-800℃、空氣當(dāng)量比為0.18-0.25之間的微氧條件下熱解、氣化，得到含有部分雜質(zhì)的生物質(zhì)混合燃?xì)?，將爐內(nèi)的炭渣排出；3）氣體分離：生物質(zhì)混合燃?xì)庠谝L(fēng)機(jī)的作用下通過凈化、脫出木焦油和木醋液，得到二者的混合液；4）配料：按質(zhì)量百分比將40-60%的炭渣、12-20%的木焦油和木醋液的混合液、20-35%的無機(jī)氮磷鉀肥、2-5%的硅藻土混合；

上述生物質(zhì)原料為生物質(zhì)原料為各種秸稈、各種喬木或灌木中的一種或三者之間的組合；

上述無機(jī)氮磷鉀肥可以為硫酸一銨、五氧化二磷和氧化鉀，也可以為尿素、過磷酸鈣和氯化鉀，且三者的質(zhì)量比均為15：5：15；

本發(fā)明只需使用少量的固碳添加劑加入生物質(zhì)原料中，資源消耗小，添加劑中的硅藻土其吸附性能強(qiáng)、容重輕，細(xì)度均勻，ph值中性無毒，混合均勻性好，可成為高效肥料，促使農(nóng)作物生長、改良土壤等方面作用，在熱解氣化時(shí)還可吸附燃?xì)庵械亩趸?，加上氧化鈣和鎂礦粉在氣化時(shí)均與燃?xì)庵械亩趸挤磻?yīng)，能將生物質(zhì)燃?xì)庵械亩趸汲煞止袒谔吭校蟠笤黾犹吭刑汲煞直壤?，含炭量大?0%，為炭渣的有效利用保證充足的炭元素成分，成為生產(chǎn)炭基肥料的原料，增加土壤中炭基-有機(jī)質(zhì)的含量，可快速改造土壤團(tuán)粒橋架結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)土壤的水、肥、氣、熱功效，創(chuàng)造有利于植物健康生長的土壤環(huán)境，從而增加土壤肥力，促進(jìn)作物生長，可改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤保水保肥的能力，提高肥料利用率，獲得高價(jià)值的產(chǎn)出物，同時(shí)減少生物質(zhì)燃?xì)馊紵龝r(shí)二氧化碳排放量；熱解氣化時(shí)嚴(yán)格控制溫度及空氣當(dāng)量比在0.18-0.25之間，在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)獾耐瑫r(shí)使氣化后余渣的含炭量保證大于30%；氣體分離時(shí)脫出木焦油和木醋液，在配料時(shí)加入，不僅避免污染排放，又可做植物營養(yǎng)調(diào)節(jié)生長素,對植物有生長功效,同時(shí)具有滅菌殺蟲功效，還可對土壤進(jìn)行改良，與炭渣、無機(jī)氮磷鉀肥及硅藻土混合，絡(luò)合了銨、活化了磷、吸附了鉀，可控制無機(jī)肥的釋放速度，具有營養(yǎng)均衡的特點(diǎn)，提高了農(nóng)作物對肥料的利用率，實(shí)現(xiàn)炭渣與木焦油和木醋液的資源化利用，提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益；

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，上述固碳添加劑三種組分的粒徑均為60-80目；較小的粒徑其孔隙度大，吸附性能強(qiáng)，在熱解氣化時(shí)具有更好的固碳效果；

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，在配料時(shí)還加入0.5-1.5%的松土促根劑；上述松土促根劑包括硫酸銨0.007—0.09份、氨基酸粉0.003—0.03份、硫酸鋅0.05—0.20份、硫酸亞鐵0.06—0.2份、聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯0.003—0.15份、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉0.01—0.20份、脂肪酸甲酯磺酸鈉0.06—0.20份、硫酸錳0.03—0.15份、磷酸氫銨0.02—0.3份；可增加了土壤團(tuán)粒，改善土壤通氣性能，改善作物根系生長壞境，進(jìn)一步提高了農(nóng)作物對肥料的利用率；

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，還包括以下步驟：造粒：在物料中加入適量的水，使得物料含水率25-35%，進(jìn)行造粒；干燥：經(jīng)干燥獲得水分小于12%的炭基高效有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥顆粒；通過調(diào)節(jié)含水量，適合造粒，獲得不規(guī)則球狀顆粒肥料，方便使用；

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述氣體分離中：生物質(zhì)燃?xì)庠谝L(fēng)機(jī)的作用下通過沉降式凈化器脫出木焦油和木醋液；便于獲得木焦油和木醋液的混合液；

綜上所述，本發(fā)明能高效利用無機(jī)肥和生物質(zhì)能源化處理后的殘余物，獲得的復(fù)合肥增加了土壤團(tuán)粒橋架，改善土壤通氣性能，加上營養(yǎng)均衡，提高了農(nóng)作物對肥料的利用率，同時(shí)具有滅菌殺蟲功效，木焦油木醋液的應(yīng)用也避免了對環(huán)境的二次污染，且資源消耗小，提高了生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例一

如圖1所示，本實(shí)施例的炭基高效有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥制備方法，包括以下步驟：1）混料：在秸稈與喬木組合的生物質(zhì)原料中加入固碳添加劑，固碳添加劑與生物質(zhì)原料的質(zhì)量比為5%，其中固碳添加劑包含50%的硅藻土、20%的氧化鈣及30%的鎂礦粉，均為質(zhì)量百分比，三種組分的粒徑均為60目；2）熱解氣化：生物質(zhì)原料與固碳添加劑被送入氣化爐內(nèi)，在600℃、空氣當(dāng)量比0.18之間的微氧條件下熱解、氣化，得到含有部分雜質(zhì)的生物質(zhì)混合燃?xì)?，將爐內(nèi)的炭渣排出；3）氣體分離：生物質(zhì)混合燃?xì)庠谝L(fēng)機(jī)的作用下通過沉降式凈化器脫出木焦油和木醋液，得到二者的混合液；4）配料：按質(zhì)量百分比將40%的炭渣、20%的木焦油和木醋液的混合液、35%的硫酸一銨、五氧化二磷和氧化鉀、0.5%的松土促根劑、4.5%的硅藻土混合均勻，其中硫酸一銨、五氧化二磷和氧化鉀的質(zhì)量比均為15：5：15，松土促根劑包括硫酸銨0.007—0.09份、氨基酸粉0.003—0.03份、硫酸鋅0.05—0.20份、硫酸亞鐵0.06—0.2份、聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯0.003—0.15份、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉0.01—0.20份、脂肪酸甲酯磺酸鈉0.06—0.20份、硫酸錳0.03—0.15份、磷酸氫銨0.02—0.3份；5）造粒：在物料中加入適量的水，使得物料含水率25%，通過造粒機(jī)進(jìn)行組合濕法造粒；6）干燥：經(jīng)滾筒干燥機(jī)干燥獲得水分小于12%的炭基高效有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥顆粒；

實(shí)施例二

本實(shí)施例的炭基高效有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥制備方法，包括以下步驟：1）混料：在秸稈與灌木組合的生物質(zhì)原料中加入固碳添加劑，固碳添加劑與生物質(zhì)原料的質(zhì)量比為8%，其中固碳添加劑包含60%的硅藻土、25%的氧化鈣及15%的鎂礦粉，均為質(zhì)量百分比，三種組分的粒徑均為80目；2）熱解氣化：生物質(zhì)原料與固碳添加劑被送入氣化爐內(nèi)，在800℃、空氣當(dāng)量比0.25之間的微氧條件下熱解、氣化，得到含有部分雜質(zhì)的生物質(zhì)混合燃?xì)?，將爐內(nèi)的炭渣排出；3）氣體分離：生物質(zhì)混合燃?xì)庠谝L(fēng)機(jī)的作用下通過沉降式凈化器脫出木焦油和木醋液，得到二者的混合液；4）配料：按質(zhì)量百分比將60%的炭渣、12%的木焦油和木醋液的混合液、24.5%的硫酸一銨、五氧化二磷和氧化鉀、1.5%的松土促根劑、2%的硅藻土混合均勻，其中硫酸一銨、五氧化二磷和氧化鉀的質(zhì)量比均為15：5：15，松土促根劑包括硫酸銨0.007—0.09份、氨基酸粉0.003—0.03份、硫酸鋅0.05—0.20份、硫酸亞鐵0.06—0.2份、聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯0.003—0.15份、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉0.01—0.20份、脂肪酸甲酯磺酸鈉0.06—0.20份、硫酸錳0.03—0.15份、磷酸氫銨0.02—0.3份；5）造粒：在物料中加入適量的水，使得物料含水率35%，通過造粒機(jī)進(jìn)行組合濕法造粒；6）干燥：經(jīng)滾筒干燥機(jī)干燥獲得水分小于12%的炭基高效有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥顆粒；

實(shí)施例三

本實(shí)施例的炭基高效有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥制備方法，包括以下步驟：1）混料：在秸稈與喬木和灌木組合的生物質(zhì)原料中加入固碳添加劑，固碳添加劑與生物質(zhì)原料的質(zhì)量比為6%，其中固碳添加劑包含53%的硅藻土、30%的氧化鈣及17%的鎂礦粉，均為質(zhì)量百分比，三種組分的粒徑均為70目；2）熱解氣化：生物質(zhì)原料與固碳添加劑被送入氣化爐內(nèi)，在700℃、空氣當(dāng)量比0.21之間的微氧條件下熱解、氣化，得到含有部分雜質(zhì)的生物質(zhì)混合燃?xì)猓瑢t內(nèi)的炭渣排出；3）氣體分離：生物質(zhì)混合燃?xì)庠谝L(fēng)機(jī)的作用下通過沉降式凈化器脫出木焦油和木醋液，得到二者的混合液；4）配料：按質(zhì)量百分比將56%的炭渣、18%的木焦油和木醋液的混合液、20%的硫酸一銨、五氧化二磷和氧化鉀、1%的松土促根劑、5%的硅藻土混合均勻，其中硫酸一銨、五氧化二磷和氧化鉀的質(zhì)量比均為15：5：15，松土促根劑包括硫酸銨0.007—0.09份、氨基酸粉0.003—0.03份、硫酸鋅0.05—0.20份、硫酸亞鐵0.06—0.2份、聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯0.003—0.15份、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉0.01—0.20份、脂肪酸甲酯磺酸鈉0.06—0.20份、硫酸錳0.03—0.15份、磷酸氫銨0.02—0.3份；5）造粒：在物料中加入適量的水，使得物料含水率29%，通過造粒機(jī)進(jìn)行組合濕法造粒；6）干燥：經(jīng)滾筒干燥機(jī)干燥獲得水分小于12%的炭基高效有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥顆粒；

本發(fā)明只需使用少量的固碳添加劑加入生物質(zhì)原料中，資源消耗小，添加劑中的硅藻土的化學(xué)成分主要是sio2，含有少量的al2o3、fe2o3、cao、mgo等和有機(jī)質(zhì)，sio2對活性組分起穩(wěn)定作用；硅藻土其吸附性能強(qiáng)、容重輕，細(xì)度均勻，ph值中性無毒，混合均勻性好，使用時(shí)不會(huì)堵塞農(nóng)機(jī)管路，在土壤中能起到保濕、疏松土質(zhì)、延長藥效肥效時(shí)間，助長農(nóng)作物生長效果，可成為高效肥料，促使農(nóng)作物生長、改良土壤等方面作用，加上粒徑較小，孔隙度大，吸附性能強(qiáng)，在熱解氣化時(shí)會(huì)起到吸附二氧化碳的作用，加上氧化鈣和鎂礦粉在氣化時(shí)均與燃?xì)庵械亩趸挤磻?yīng)，分別生成碳酸鈣、碳和氧化鎂，能將生物質(zhì)燃?xì)庵械亩趸汲煞止袒谔吭?，大大增加炭渣中碳成分的含量，為炭渣的有效利用保證有效充足的生物炭元素成分，成為生產(chǎn)炭基生態(tài)肥料的原料，生物炭能對土壤與水體重金屬污染、土壤環(huán)境的ph值、農(nóng)藥及化學(xué)品殘留物等農(nóng)業(yè)有機(jī)污染以及農(nóng)田中溫室氣體的排放等不良環(huán)境都有著積極改良、修復(fù)或緩解的作用；科學(xué)家們則從各種不同方面進(jìn)行了有利的探究，并且表明生物炭所具有的特殊結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)對于土壤結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)的改良以及促進(jìn)微生物的生長和繁衍、并且在提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量等方面都有著很重要的作用；

炭基肥是一種以生物炭為基質(zhì)，根據(jù)不同區(qū)域土地特點(diǎn)、不同作物生長特點(diǎn)以及科學(xué)施肥原理，添加有機(jī)質(zhì)或/和無機(jī)質(zhì)配制而成的生態(tài)環(huán)保型肥料；炭基肥基本理論是土肥炭基-有機(jī)論，即增加土壤中炭基-有機(jī)質(zhì)的含量，快速改造土壤團(tuán)粒橋架結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)土壤的水、肥、氣、熱功效，創(chuàng)造有利于植物健康生長的土壤環(huán)境，從而增加土壤肥力，促進(jìn)作物生長，被稱作“土壤生物橋技術(shù)”，可改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤保水保肥的能力，提高肥料利用率，具有較高價(jià)值；同時(shí)增加炭渣中碳成分的含量，可減少生物質(zhì)燃?xì)馊紵龝r(shí)二氧化碳排放量；熱解氣化時(shí)嚴(yán)格控制溫度及空氣當(dāng)量比在0.18-0.25之間，在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)獾耐瑫r(shí)使炭渣的含炭量保證大于30%；氣體分離時(shí)脫出木焦油和木醋液，木醋液是經(jīng)生物化學(xué)技術(shù)提取獲得的天然植物素材，該品的主要成分為醋酸、酚類、水，其中有機(jī)質(zhì)成分醋酸占10%以上，醋液可起到土壤改良、有效抑制有礙植物生長的微生物類的繁殖、促進(jìn)蔬菜、果樹、花卉、水稻、草坪等植物的生長；酚類物質(zhì)能殺菌、消毒避害蟲，作為消毒、驅(qū)蟲劑使用；該品在高濃度下具有較強(qiáng)的殺菌、抗菌的功能；在低濃度下能抑制雜菌的繁殖，具有防菌，防蟲的功效；此外，木醋液還可以增進(jìn)作物根部與葉片的活力，減緩老化，防治土壤與葉片上一些病蟲害，促進(jìn)土壤有益微生物的繁殖；木焦油是生物質(zhì)經(jīng)高溫加熱裂解所得到的一種焦黑色油狀液體,其主要成分大部分是一元酚與二元酚，對多種植物病原菌具有良好的抑菌活性效果，是理想的植物營養(yǎng)調(diào)節(jié)生長素，對植物有生長功效,同時(shí)具有滅菌殺蟲功效；二者在配料時(shí)加入，不僅避免污染排放，與炭渣、無機(jī)氮磷鉀肥及硅藻土混合，絡(luò)合了銨、活化了磷、吸附了鉀，可控制無機(jī)肥的釋放速度，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的均勻吸收，具有營養(yǎng)均衡的特點(diǎn)，提高了農(nóng)作物對肥料的利用率，實(shí)現(xiàn)炭渣與木焦油和木醋液的資源化利用，變廢為寶，提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益；松土促根劑可增加了土壤團(tuán)粒，改善土壤通氣性能，改善作物根系生長壞境；配料時(shí)再次加入硅藻土，利用其強(qiáng)吸附性，保證其它組分功效的發(fā)揮，進(jìn)一步提高了農(nóng)作物對肥料的利用率；

本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，如硫酸一銨、五氧化二磷和氧化鉀也可由尿素、過磷酸鈣和氯化鉀替換；生物質(zhì)原料也可以各種秸稈、各種喬木或灌木中的單獨(dú)一種或三者之間的其它任意組合。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)或工藝程序適當(dāng)簡化，這些變化和改進(jìn)簡化都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。