[發明專利]一種木質素中微量金屬元素螯合肥及其應用

無效

• 申請號: 201010281340.8
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101941860A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 黃培釗;金永燦;葛仁山;賀德之;段繼賢;李忠正
• 申請（專利權）人: 深圳市芭田生態工程股份有限公司;南京林業大學
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00
• 代理公司: 深圳市凱達知識產權事務所 44256
• 代理人: 王琦

技術領域

本發明涉及一種造紙制漿廢液木質素鹽改性制備木質素-中微量元素螯合肥及所述螯合肥在復合肥中的應用。

背景技術

植物生長要從土壤中吸收幾十種化學元素作為養料，其中鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)、硼(B)、鉻(Mo)、錳(Mn)、鎂(Mg)等植物的需要量很少，約占于物重的萬分之幾，乃至百萬分之幾。微量元素對植物的生長發育卻起著重要的作用，不可缺少，也不可相互代替。

傳統的無機鹽金屬微肥在施用后容易在土壤中形成沉淀，不利于植物的吸收利用。在農業生產中迫切需要一種來源廣泛、價格低廉，又能夠與植物生長所需微量元素有效結合的新型螯合劑用來制備微量元素螯合肥。EDTA螯合肥料雖然效果較好，但存在成本過高的缺點。

木質素含有的多種活性基團，具有較強的螯合性能和膠體性能，能與一些微量元素，如Fe、Cu、Zn等絡合成為有機微量元素肥料。木質素-Fe螯合微肥能將可溶性鐵供給植物，防止植物缺鐵現象發生。目前磺化木質素螯合肥料的制備方法是，先將木質素改性制得水溶性的木質素鹽，然后與金屬無機鹽在特定條件下發生螯合作用制得螯合肥料。但木質素鹽對微量元素的螯合能力有限，螯合的金屬元素一般不超過5％。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種改性木質素鹽-金屬元素螯合肥及其制備方法及其在復合肥中的應用。這種改性木質素鹽-中微量金屬元素螯合肥成本低，螯合能力強，可與各種肥料復配，提高肥料中微量元素的含量。

本發明的技術方案是：

本發明提供一種木質素中微量金屬元素螯合肥，是含有木質素鹽和金屬元素螯合物的混合物，所述的金屬包括鐵和鋅，顯示出如下物化特性：

(1)外觀：白色粉末；

(2)螯合物穩定性參數：平均配位數x在0.9～1.95之間，穩定常數lgK在0.6～2.10之間；

(3)金屬螯合率在10％～13.55％之間。

本發明通過對木質素鹽-Fe與木質素鹽-Zn螯合物的穩定性的測定來定量描述木質素鹽的螯合性能，實驗結果證明：

木質素鹽與鐵的平均配位數x在1.03～1.42之間，穩定常數lgK在1.04～2.10之間。

氧化木質素鹽與鐵平均配位數x在1.39～1.42之間，穩定常數lgK在2.01～2.10之間，鐵的螯合率為13.55％。

木質素鹽與鋅的平均配位數x在0.93～1.94之間，穩定常數lgK在0.62～0.98之間。

氧化木質素鹽與鋅的最優結果平均配位數x在0.93～0.99之間，穩定常數lgK在0.62～0.72之間，鋅的螯合率為11.01％。

本發明的另一技術方案是：提供一種木質素金屬元素螯合肥的復合肥，在其他肥料中加入有效量所述的木質素金屬元素螯合肥進行復配，就可以得到多種含中微量金屬元素的螯合復合肥料。

本發明提供的制備木質素中微量金屬元素螯合肥的方法，該方法包括按順序進行的下列步驟：

(1)工業木質素鹽在溶解槽中配置成一定濃度的水溶液；

(2)將配置好的工業木質素水溶液轉移至反應容器中，采用PH值調節劑調節溶液pH值；

(3)加入氧化劑和引發劑，啟動反應容器的攪拌裝置，充分混合均勻后加入含中微量金屬元素的無機鹽；

(4)加熱至40～80度后反應10～150分鐘。

所述步驟(1)工業木質素鹽配制的溶液，其濃度為10％～50％，對于反應濃度的選擇，應考慮生產成本及實際操作的可能性。更高或更低的濃度在理論上是可行的，但過低或過高的濃度會引進生產成本的增加或操作上的不便。

所述溶解槽為內襯樹脂鋼結構槽或鋼筋混凝土結構槽或不銹鋼槽。

所述步驟(2)的反應容器為帶有攪拌裝置的常壓耐酸反應釜。

所述的溶液pH值范圍為1～7，理論上大多數無機酸或有機酸均可用來調節反應體系的pH值，所述的PH值調節劑可選用工業廢硫酸或其它來源可靠、成本低廉的無機酸或有機酸。

所述步驟(3)的氧化劑為過氧化氫，其加入量為木質素的1％～20％。

所述引發劑為含亞鐵離子的無機鹽，如FeSO₄，FeCl₂等。

所述含微量金屬元素的無機鹽根據產品所需的微量金屬元素而定。

所述步驟(4)的反應溫度為40～80℃。

所述反應時間為10～150分鐘，根據加入不同的微量元素有所差異。