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1、(10)申请公布号 CN 102442864 A (43)申请公布日 2012.05.09 CN 102442864 A *CN102442864A* (21)申请号 201110286421.1 (22)申请日 2011.09.26 C05G 3/00(2006.01) (71)申请人 高英林 地址 132300 吉林省磐石市阜康大路 594 号 申请人 刘宝林 (72)发明人 高英林 (54) 发明名称 一种可以分解土壤中磷钾及微量元素的酸性 肥料 (57) 摘要 本发明涉及一种能将土壤中无效的磷、 钾分 解为能被植物吸收利用的有效磷、 钾及微量元素 的酸性肥料。 它是由硫酸、 磷酸、 硫。
2、酸铵、 液氨等原 料制成的， 其制备方法 ： 将硫酸与液氨或硫酸铵 进行混合， 加热至 120 160， 不断搅拌， 制成 硫酸硫铵熔融物料， 然后送入造粒装置中造粒， 造 粒后的物料经冷却得到硫酸含量为 15 45， 硫酸铵含量为 55 85的颗粒状硫酸硫铵酸 性肥料。亦可将硫酸与磷酸混合， 制成为硫磷混 酸， 再将液氨或硫酸铵与硫磷混酸混合， 经加热、 造粒、 冷却得到硫酸含量为 5 35， 磷酸含量 为 5 35， 硫酸铵含量为 60 90的颗粒 状硫磷混酸硫铵酸性肥料。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 。
3、页 CN 102442878 A1/1 页 2 1. 一种可以分解土壤中磷钾及微量元素的酸性肥料， 其特征在于它是由下述重量份计 的原料制成的 ： 硫酸 1 9 份、 磷酸 1 8 份、 硫酸铵 3 16 份、 液氨 1 3 份， 其制备方法 有下述四种 ： (1) 将重量份计的硫酸与液氨进行混合， 加热至 120 160， 不断搅拌， 制成硫酸 硫铵熔融物料， 然后送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经冷却得到硫酸含量为 15 45， 硫酸铵含量为 55 85的颗粒状硫酸硫铵酸性肥料 ； (2) 将重量份计的硫酸与硫酸铵混合， 加热至 120 160， 不断搅拌， 制成硫酸含量 15 45、 。
4、硫酸铵含量 55 85的硫酸硫铵熔融物料， 然后送入造粒装置中造粒， 造 粒后的物料经冷却得到颗粒状硫酸硫铵酸性肥料 ； (3) 将重量份计的硫酸加入重量份计的磷酸中混合， 并不断搅拌， 混匀后成为硫磷混 酸， 待用， 称取重量份计的液氨与待用的硫磷混酸混合， 加热至 120 160， 不断搅拌， 制成硫磷混酸硫铵熔融物料， 送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经冷却得到硫酸含量为 535， 磷酸含量为535， 硫酸铵含量为6090的颗粒状硫磷混酸硫铵酸性 肥料 ； (4) 将重量份计的硫酸加入重量份计的磷酸中混合， 并不断搅拌， 混匀后成为硫磷混 酸， 待用， 称取重量份计的硫酸铵加入待用的硫。
5、磷混酸中， 加热至 120 160， 不断搅 拌， 待硫酸铵全部溶解形成均匀一致的硫磷混酸硫铵熔融物料后， 送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经冷却得到硫酸含量为 5 35， 磷酸含量为 5 35， 硫酸铵含量为 60 90的颗粒状硫磷混酸硫铵酸性肥料。 2. 根据权利要求 1 所述的一种可以分解土壤中磷钾及微量元素的酸性肥料， 其特征在 于所述的硫酸浓度为 93 98， 磷酸浓度为 75 95。 3. 根据权利要求 1 所述的一种可以分解土壤中磷钾及微量元素的酸性肥料， 其特征在 于所述的硫酸铵的含氮量为 20 21， 液氨的含氮量为 75 82。 权 利 要 求 书 CN 10244286。
6、4 A CN 102442878 A1/4 页 3 一种可以分解土壤中磷钾及微量元素的酸性肥料 技术领域 0001 本发明涉及一种酸性肥料， 尤其是一种能将土壤中无效的磷、 钾及微量元素分解 为有效磷、 钾及微量元素的酸性肥料。 背景技术 0002 磷、 钾及微量元素是植物生长发育不可缺少的营养元素， 是植物的重要组成部分。 人们为保证作物的生长需要， 大多通过施用可溶性磷肥、 钾肥及微肥为植物提供有效的磷、 钾和微量元素， 以满足作物生长的需要。但磷酸根化学性质活泼， 施入后很快与土壤中的 Ca2+、 Fe3+、 Fe2+、 Al3+等结合， 形成难溶的磷酸盐。据科学测算， 世界绝大部分土壤。
7、中总磷、 总钾并不缺， 其含量 ： 磷 ( 以 P2O 5 计 ) 一般为 0.1 0.2， 钾 ( 以 K2O 计 ) 一般为 1 2.5， 个别可达 4。但是这些磷、 钾元素 99以无效形式存在于磷酸三钙和硅酸盐等矿 物中， 不能被植物吸收利用。土壤中缺少可被植物吸收利用的有效磷、 钾及微量元素， 是世 界范围内普遍存在的问题， 它严重限制了作物的产量及分布。而且随着人口增长对粮食需 求的不断增加以及由此引起的危机， 还将会不断加重。 为此如何将土壤中的无效磷、 钾及微 量元素如何转化为能被植物吸收利用的有效状态， 减少含有磷、 钾及微量元素成分的化肥 的使用量已成为科学研究的重要课题。 。
8、人们采用多种方法提高磷、 钾的利用率， 如在发掘植 物自身潜力， 提高对土壤中的难溶态磷、 钾的吸收利用， 以及采用解磷、 解钾等生物菌肥将 难溶态磷、 钾转化为植物可吸收利用的形态， 提高土壤中有效磷、 钾的含量， 增加作物产量。 0003 多年前， 美国、 墨西哥、 加拿大等国家的科技人员在实践中发现用硫酸在碱性土壤 降低土壤酸碱度的同时， 可以有效地分解出植物生长所需要的磷、 钾及微量元素， 并广泛的 应用于碱性土壤中磷、 钾及微量元素的分解， 而且获多项美国专利。在此基础上成功的开 发出了硫酸 - 尿素液态配合肥料， 在美国西部的碱性土壤上应用取得了使植物生长更加健 壮， 收成增加的效。
9、果。 0004 发明人经过大量研究试验， 证明在不同类型的土壤中， 液态硫酸， 磷酸、 硝酸、 盐酸 等都可以有效地分解出足够作物生长所需要的磷、 钾及微量元素， 而且在酸性和微酸性土 壤中使用不会使土壤变酸。但是， 由于使用液态硫酸、 硝酸、 盐酸及磷酸时， 存在施用不便、 腐蚀性强、 对人体伤害大， 易挥发， 因此不利于推广。用硫酸和尿素配成的硫酸 - 尿素液体 肥料虽然基本消除了硫酸对人体组织的侵蚀作用。但是此产品可溶解织物， 所以使用时要 采用防护措施， 特别是脚和眼睛的防护。 现行的解磷菌、 解钾菌等生物菌肥在自然条件下菌 体很容易死亡， 而且解磷、 解钾的能力不够理想， 很难满足农。
10、业生产的需要。人们需要一种 能够从土壤中安全、 有效地能的分解出植物生长所需要的磷、 钾及微量元素的肥料。 发明内容 0005 本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足， 提供一种能有效分解土壤中 磷、 钾及微量元素的酸性肥料， 它不但组方合理、 生产工艺简单， 而且适用于碱性、 中性和酸 性等各类型土壤。 说 明 书 CN 102442864 A CN 102442878 A2/4 页 4 0006 本发明所采用的技术方案是这样实现的， 它是由下述重量份计的原料制成的 ： 硫 酸 1 9 份、 磷酸 1 8 份、 硫酸铵 3 16 份、 液氨 1 3 份 ； 其制备方法有四种 ： 000。
11、7 1、 将重量份计的硫酸与液氨进行混合， 加热至 120 160， 不断搅拌， 制成硫 酸硫铵熔融物料， 然后送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经冷却得到硫酸含量为 15 45， 硫酸铵含量为 55 85的颗粒状硫酸硫铵酸性肥料。 0008 2、 将重量份计的硫酸与硫酸铵混合， 加热至 120 160， 不断搅拌， 制成硫酸 含量 15 45、 硫酸铵含量 55 85的硫酸硫铵熔融物料， 然后送入造粒装置中造 粒， 造粒后的物料经冷却得到颗粒状硫酸硫铵酸性肥料。 0009 3、 将重量份计硫酸加入重量份计的磷酸中混合， 并不断搅拌， 混匀后成为硫磷混 酸， 待用， 称取重量份计的液氨与待用的。
12、硫磷混酸混合， 加热至 120 160， 不断搅拌， 制成硫磷混酸硫铵熔融物料， 送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经冷却得到硫酸含量为 535， 磷酸含量为535， 硫酸铵含量为6090的颗粒状硫磷混酸硫铵酸性 肥料。 0010 4、 将重量份计硫酸加入重量份计的磷酸中混合， 并不断搅拌， 混匀后成为硫磷混 酸， 待用， 称取重量份计硫酸铵加入待用的硫磷混酸中， 加热至 120 160， 不断搅拌， 待硫酸铵全部溶解形成均匀一致的硫磷混酸硫铵熔融物料后， 送入造粒装置中造粒， 造粒 后的物料经冷却得到硫酸含量为535， 磷酸含量为535， 硫酸铵含量为60 90的颗粒状硫磷混酸硫铵酸性肥料。。
13、 0011 本发明采用的技术方案中， 所述的硫酸浓度为 93 98， 磷酸浓度为 75 95。 0012 本发明采用的技术方案中， 所述的硫酸铵的含氮量为 20 21， 液氨的含氮量 为 75 82。 0013 本发明由于磷酸与硫酸的加入生成了溶解度比较大的 Ca(H2PO4)2等物质， 降低了 土壤中矿物固体膜层的影响， 有效的改善了反应物和生成物通过固体膜层的扩散速度， 使 分解磷、 钾及微量元素容易进行， 也证明了酸解过程属于扩散控制过程。 硫酸硫铵是硫酸与 硫酸铵的混合物， 是硫酸被硫酸铵晶体包裹而形成的一种颗粒肥料 ； 硫磷混酸硫铵是硫酸、 磷酸与硫酸铵的混合物， 是硫酸与磷酸被硫酸。
14、铵晶体包裹而形成的一种颗粒肥料 ； 施入土 壤后遇潮能自然分离为硫酸与硫酸铵或磷酸、 硫酸与硫酸铵。硫酸与磷酸用于分解土壤中 的无效磷、 钾及微量元素为植物生长所需要的有效磷、 钾及微量元素， 硫酸铵为氮肥。硫酸 硫铵和硫磷混酸硫铵酸性肥料完全消除了硫酸对织物的腐蚀和硫酸对人体的侵害。 且成本 低、 肥效突出， 完全可以替代现有的多种复合肥及复混肥。 0014 硫酸硫铵与硫磷混酸硫铵施入土壤后的主要化学反应 ： 0015 1、 硫酸与硫磷混酸分解土壤中的钾元素的化学反应 ： 0016 K2O+H2SO4 K2SO4+H2O( 硫酸钾 ) 0017 2H3PO4+3K2O 2K3PO4+3H2O。
15、( 磷酸钾 ) 0018 2H3PO4+K2O 2K(H2PO4)+H2O( 磷酸二氢钾 ) 0019 2、 磷酸分解土壤中磷元素的化学反应 ： 0020 Ca(HPO4)2+H3PO4 Ca(H2PO4)2( 过磷酸钙 ) 0021 Ca3(PO4)2+4H3PO4 3Ca(H2PO4)2( 过磷酸钙 ) 说 明 书 CN 102442864 A CN 102442878 A3/4 页 5 0022 3、 分解土壤中微量铁， 镁， 锌等元素的化学反应 ： 0023 Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O 0024 MgCO3+H2SO4 MgSO4+H2O+CO2 0025 。
16、ZnO+H2SO4 ZnSO4+H2O 0026 本发明用硫酸、 磷酸、 硫酸铵、 液氨为原料， 采用低温熔融、 造粒、 冷却的制备方法， 使生产流程简化， 节约能耗。用硫酸， 磷酸分解土壤中作物生长所需要的磷、 钾及各种微量 元素， 能够有效地对土壤进行改良， 减少化肥的使用量， 提高农作物产量， 降低生产成本， 使 用方便， 安全可靠。 具体实施方式 0027 我们通过研究和实验发现， 硫酸、 磷酸、 硝酸及盐酸等在不同类型的土壤中， 均可 以分解出作物生长所需要的有效地磷、 钾及微量元素， 而且在酸性和微酸性土壤使用也不 会使土壤变酸。为了降低硫酸对人体的侵害和方便使用， 我们采用硫酸或。
17、硫磷混酸与硫酸 铵或液氨混合加热熔融、 再经造粒、 冷却制成颗粒状硫酸硫铵与硫磷混酸硫铵酸性肥料。 0028 制备时以重量份称取硫酸 1 9 份、 磷酸 1 8 份、 硫酸铵 3 16 份、 液氨 1 3 份 ； 将硫酸加入磷酸中， 并不断搅拌， 混匀后成为硫磷混酸， 待用， 再将重量份计的硫酸铵或 液氨加入待用的硫磷混酸中， 加热至 120 160， 不断搅拌， 待硫酸铵全部溶解形成均 匀一致的硫磷混酸硫铵熔融物料后， 送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经冷却得到颗粒 状硫磷混酸硫铵复合肥 ； 亦可将硫酸与硫酸铵或液氨进行混合， 加热至 120 160， 不 断搅拌， 混合均匀后， 制成硫酸。
18、含量 15 45、 硫酸铵含量 55 85的硫酸硫铵熔融 物料， 然后送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经冷却得到颗粒状硫酸硫铵酸性肥料。 0029 原料中的硫酸浓度为 93 98， 磷酸浓度为 75 95， 硫酸铵含氮量为 20 21， 液氨含氮量为 75 82。 0030 实施例 1 ： 0031 按重量份计称取浓度 98的硫酸 9 份与含氮量为 82的液氨 2 份， 混合， 制成硫 酸硫铵熔融物料， 经造粒、 冷却， 制成硫酸含量 30， 硫酸铵含量 70的颗粒状硫酸硫铵酸 性肥料。 0032 实施例 2 ： 0033 按重量份计称取含量 98的浓硫酸 3 份与含氮量 21的硫酸铵 7 。
19、份， 混合加热至 120 160形成硫酸与硫酸铵的熔融物料， 送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经冷却， 制成硫酸含量 30， 硫酸铵含量 70的颗粒硫酸硫铵酸性肥料。 0034 实施例 3 ： 0035 按重量份计称取含量 98的硫酸 4 份， 含氮量 21的硫酸铵 6 份， 混合加热至 120 160形成硫酸与硫酸铵的熔融物料， 然后送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经 冷却制成硫酸含量 40， 硫酸铵含量 60的颗粒硫酸硫铵酸性肥料。 0036 实施例4 ： 按重量份计称取浓度98的硫酸2份、 浓度85磷酸2份、 硫酸铵6份 ； 将浓度 98的硫酸加入浓度 85磷酸中， 并不断搅拌， 混。
20、匀后成为硫磷混酸， 待用 ； 再将重 量份计的硫酸铵加入待用的硫磷混酸中继续加热至 120 160， 不断搅拌， 待硫酸铵全 部溶解后形成均匀一致的硫磷混酸硫铵熔融物料后， 送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料 说 明 书 CN 102442864 A CN 102442878 A4/4 页 6 经冷却制成硫酸含量 20， 磷酸含量 17， 硫酸铵含量 63的颗粒硫磷混酸硫铵酸性肥 料。 0037 实施例5 ： 按重量份计称取浓度98的硫酸57份、 浓度85磷酸25份、 含氮 量80的液氨2份 ； 将硫酸加入磷酸中， 不断搅拌， 混匀后成为硫磷混酸， 待用 ； 再将液氨加 入待用的硫磷混酸中继续。
21、加热至 120 160， 不断搅拌， 待形成均匀一致的硫磷混酸硫 铵熔融物料后， 送入造粒装置中造粒， 造粒后的物料经冷却制成硫酸含量为 15 35， 磷酸含量为 15 35， 硫酸铵含量为 60 75颗粒硫磷混酸硫铵酸性肥料。 0038 用法用量 ： 0039 本发明制备的酸性肥料， 即可做底肥又可做追肥， 做底肥用时， 播种前， 将本发明 均匀的播施在田面上， 播种时一起翻入土中即可， 每公顷用量以P2O5计为2040kg或以硫 酸计 100 200kg。 0040 通过几年的生产实践， 硫酸硫铵及硫磷混酸硫铵都可以从土壤中分解出足够作物 生长需要的有效磷， 有效钾及微量元素， 因而可以完。
22、全取代现有的磷钾化肥。 硫磷混酸硫铵 的磷素以磷酸的形态使用， 较其它磷酸盐肥料中磷的利用率提高一倍以上， 经过大面积玉 米示范田对比试验， 结果在氮素与其它复合肥、 复混肥使用量相同的情况下， 每公顷仅使用 含 40kg P2O5的硫磷混酸硫铵颗粒复合肥料， 在磷素减少 50及不使用钾肥情况下， 玉米示 范田作物比使用其它复合肥、 复混肥增产 5 10。早熟 5 7 天。目前玉米高产田每 公顷磷钾肥成本 2000 元左右， 而用固体硫酸硫铵或固体硫磷混酸硫铵代替其它复合肥， 成 本可降低 1000 元以上。 0041 用硫磷混酸硫铵或硫酸硫铵替代其它复合肥或复混肥， 只能替代磷、 钾及部分氮 肥， 使用过程中 P2O5的用量较其他含磷肥料要减少 50， 氮肥使用量与其它化肥相等， 而且 不必再施用钾肥。如用固体硫酸硫铵玉米每公顷底肥使用， 以纯硫酸计 100 200kg 时， 可 以不施磷钾肥， 由硫酸硫铵分解土壤中的磷、 钾取代。 说 明 书 CN 102442864 A 。