[發明專利]引入微量元素的風化煤活化劑及活化方法與應用

有效

• 申請號: 201110224852.5
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102408257A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 沈玉文;劉兆輝;范本榮;江麗華;李文剛;楊果;林海濤
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院農業資源與環境研究所
• 主分類號: C05F11/02
• 分類號: C05F11/02;C05G1/00;C05G3/04
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 苗奎

技術領域

本發明涉及一種風化煤活化技術，尤其涉及一種能夠引入微量元素的風化煤活化劑及其在肥料生產中的應用。

背景技術

我國具有非常豐富的風化煤資源，主要分布在新疆、內蒙古、山西等露天煤礦分布多的地區，至今沒有得到有效利用。風化煤中存在著的大量腐植酸是一種天然高分子化合物，不但在冶金、化工及環境保護等領域有著非常廣泛的應用，而且在農業生產中可以作為重要的肥料和生長調節劑使用。然而，風華煤中存在的腐植酸多以鈣、鎂不溶物的形式存在，因此，采取有效的活化技術將腐植酸以水溶性腐植酸鹽的形式從風化煤中提取出來，有著非常重要的意義。

風化煤活化方法主要有堿提取法、酸提取法、微生物溶解法等。其中酸提取法含雜質較多，微生物溶解法操作復雜，不宜在工業生產中推廣。應用最廣的是堿提取法：將風化煤粉碎后加入到燒堿溶液，加熱然后濾去沉淀后將溶液干燥可得水溶性腐植酸鈉固體；參見CN101152987A。然而此類活化方法提取不充分，成本較高，對生產設備腐蝕嚴重，得到的產品pH值過高，容易對作物及土壤產生不良影響。

近年來，為了提高了風化煤中腐植酸的提取效率，并賦予腐植酸鹽其它功能，有對活化技術作進一步改進，例如CN1587303A涉及堿金屬硅酸鹽法，用此法配置的肥料即有腐植酸肥料的功能，還具有硅肥的作用；CN?102070375用氫氧化鈉和尿素為活化劑制成的腐植酸脲溶液對肥料進行包膜來制備緩控釋肥料；CN?101570551A采用N-醌與硼砂混合物顯著提高了腐植酸的提取率，并大大降低了NaOH的用量。然而以上活化技術存在選取活化劑的成本較高，生產設備特殊，容易對環境產生污染等缺陷，制約了其在肥料生產中的廣泛應用。

發明內容

針對現有技術的不足及生產工藝上的缺陷，本發明提供一種新的風化煤活化技術，具體地說，本發明提供一種引入微量元素的風化煤活化劑及活化方法與應用。

本發明的風化煤活化技術成本低，對工藝設備沒有特殊要求，不僅提高了風化煤中腐植酸的提取率，還可同時引入了鋅與腐植酸形成螯合物。由此制得的腐植酸類肥料不僅能提高土壤中的有機質含量還可以滿足作物對于微量元素的需求。

本發明的技術方案如下：

一種風化煤活化劑，是含有鋅氨絡離子的水溶液，由鋅鹽水溶液與過量的氨水反應制得，其中鋅鹽與水、氨水的質量比為22～25∶43～45∶35～30，于室溫下混合攪拌至形成澄清溶液即可。

化學反應如下：

Zn(OH)₂+4NH₃＝[Zn(NH₃)₄]²⁺+2OH^-

根據本發明優選的，所述鋅鹽選自硫酸鋅、氯化鋅或硝酸鋅等水溶性鋅鹽，其中優選硫酸鋅。

根據本發明優選的，所述鋅鹽純度為95～98wt％；所述氨水濃度為20-25wt％。

根據本發明優選的，所述鋅鹽與水、氨水的質量比為23～24∶44∶32～33。

一種風化煤的活化方法，步驟如下：

將風化煤的粒度研磨到10目以下，加入本發明上述活化劑，所述活化劑占風化煤質量20～30wt％，混合均勻，在40～50℃反應2～3小時，然后室溫放置10～20小時；得活化風化煤。

根據上述方法，本發明優選的，將占風化煤質量25wt％的活化劑均勻噴灑到風化煤表面并攪拌均勻，在45℃時反應2.5小時，覆蓋塑料薄膜，室溫放置12～15小時；得活化風化煤。

根據上述方法，繼續以下步驟，分別制得不同的活化風化煤應用產品：

將以上所得活化風化煤加入到活化風化煤質量2～5倍的水中，過濾棄去不溶物，將濾液干燥結晶，得到水溶性腐植酸氨和水溶性腐植酸鋅的螯合物產品，或者將所得濾液直接灌裝成液體肥。所得到的水溶性腐植酸氨和水溶性腐植酸鋅的螯合物產品可直接用于制造含微量元素的腐植酸水溶肥料。

將上述活化后的風化煤與尿素、磷肥和鉀肥混合均勻按現有技術造粒，得有機無機復混肥料。

將以上所得風化煤加入占其質量1/3的微生物菌劑EM復合菌劑及1/5的膨潤土混合均勻，得土壤調理劑。作為土壤調理劑使用。

根據上述方法，本發明優選的風化煤粒度小于10目，含水量約10-15wt％，總腐植酸含量為45wt％，其中的水溶性腐植酸含量為5wt％。