專利名稱：引入微量元素的風(fēng)化煤活化劑及活化方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)化煤活化技術(shù)，尤其涉及一種能夠引入微量元素的風(fēng)化煤活化劑及其在肥料生產(chǎn)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我國具有非常豐富的風(fēng)化煤資源，主要分布在新疆、內(nèi)蒙古、山西等露天煤礦分布多的地區(qū)，至今沒有得到有效利用。風(fēng)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(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，而且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以作為重要的肥料和生長調(diào)節(jié)劑使用。然而，風(fēng)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(shù)將腐植酸以水溶性腐植酸鹽的形式從風(fēng)化煤中提取出來，有著非常重要的意義。風(fēng)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(zhì)較多，微生物溶解法操作復(fù)雜，不宜在工業(yè)生產(chǎn)中推廣。應(yīng)用最廣的是堿提取法將風(fēng)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(chǎn)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，得到的產(chǎn)品PH值過高，容易對作物及土壤產(chǎn)生不良影響。近年來，為了提高了風(fēng)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(shù)作進(jìn)一步改進(jìn)，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(jìn)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(shù)存在選取活化劑的成本較高，生產(chǎn)設(shè)備特殊，容易對環(huán)境產(chǎn)生污染等缺陷，制約了其在肥料生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足及生產(chǎn)工藝上的缺陷，本發(fā)明提供一種新的風(fēng)化煤活化技術(shù)，具體地說，本發(fā)明提供一種引入微量元素的風(fēng)化煤活化劑及活化方法與應(yīng)用。本發(fā)明的風(fēng)化煤活化技術(shù)成本低，對工藝設(shè)備沒有特殊要求，不僅提高了風(fēng)化煤中腐植酸的提取率，還可同時(shí)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(jī)質(zhì)含量還可以滿足作物對于微量元素的需求。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種風(fēng)化煤活化劑，是含有鋅氨絡(luò)離子的水溶液，由鋅鹽水溶液與過量的氨水反應(yīng)制得，其中鋅鹽與水、氨水的質(zhì)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?；瘜W(xué)反應(yīng)如下Zn2+ + NH3 + IH1O = Zn(OH)2 i +NH:
Zn (OH) 2+4NH3 = [Zn (NH3) 4] 2++20F根據(jù)本發(fā)明優(yōu)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(yōu)選硫酸鋅。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述鋅鹽純度為95 98wt% ；所述氨水濃度為20-25wt%。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述鋅鹽與水、氨水的質(zhì)量比為23 M 44 32 33。一種風(fēng)化煤的活化方法，步驟如下將風(fēng)化煤的粒度研磨到10目以下，加入本發(fā)明上述活化劑，所述活化劑占風(fēng)化煤質(zhì)量20 30wt%，混合均勻，在40 50°C反應(yīng)2 3小時(shí)，然后室溫放置10 20小時(shí)；
得活化風(fēng)化煤。根據(jù)上述方法，本發(fā)明優(yōu)選的，將占風(fēng)化煤質(zhì)量25wt%的活化劑均勻噴灑到風(fēng)化煤表面并攪拌均勻，在45°C時(shí)反應(yīng)2. 5小時(shí)，覆蓋塑料薄膜，室溫放置12 15小時(shí)；得活化風(fēng)化煤。根據(jù)上述方法，繼續(xù)以下步驟，分別制得不同的活化風(fēng)化煤應(yīng)用產(chǎn)品將以上所得活化風(fēng)化煤加入到活化風(fēng)化煤質(zhì)量2 5倍的水中，過濾棄去不溶物， 將濾液干燥結(jié)晶，得到水溶性腐植酸氨和水溶性腐植酸鋅的螯合物產(chǎn)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(chǎn)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(fēng)化煤與尿素、磷肥和鉀肥混合均勻按現(xiàn)有技術(shù)造粒，得有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料。將以上所得風(fēng)化煤加入占其質(zhì)量1/3的微生物菌劑EM復(fù)合菌劑及1/5的膨潤土混合均勻，得土壤調(diào)理劑。作為土壤調(diào)理劑使用。根據(jù)上述方法，本發(fā)明優(yōu)選的風(fēng)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%。與傳統(tǒng)活化方法相比，本發(fā)明的活化劑及活化方法在反應(yīng)過程中生成水溶性腐植酸氨和水溶性腐植酸鋅的螯合物，可使風(fēng)化煤中水溶性腐植酸鹽的活化率提高10%左右， 提取的大部分水溶性腐植酸鹽在150°c高溫下仍能穩(wěn)定存在，減少了高溫造粒的損失量，相對其它方法大大降低了成本，并引進(jìn)了作物必需的微量元素，與腐植酸形成了螯合物，制成肥料經(jīng)過高溫造粒后仍能夠穩(wěn)定存在。用不同活化劑進(jìn)行風(fēng)化煤活化實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。試驗(yàn)用風(fēng)化煤山西產(chǎn)，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%。粉碎至10目以下。表1.風(fēng)化煤中水溶性腐植酸提取量
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)化煤活化劑，是含有鋅氨絡(luò)離子的水溶液，由鋅鹽水溶液與過量的氨水反應(yīng)制得，其中鋅鹽與水、氨水的質(zhì)量比為22 25 43 45 35 30 ；于室溫下攪拌至形成澄清溶液即可。
2.如權(quán)利要求1中所述的活化劑，其特征在于，所述鋅鹽選自硫酸鋅、氯化鋅或硝酸鋅。
3.如權(quán)利要求1中所述的活化劑，其特征在于，所述鋅鹽是硫酸鋅。
4.如權(quán)利要求1中所述的活化劑，其特征在于，所述鋅鹽純度為95-98wt%；所述氨水濃度為20-25wt%。
5.如權(quán)利要求1中所述的活化劑，其特征在于，所述鋅鹽與水、氨水的質(zhì)量比為23 24 44 32 33。
6.一種風(fēng)化煤的活化方法，利用權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的活化劑，步驟如下 將風(fēng)化煤的粒度研磨到10目以下，加入所述活化劑占風(fēng)化煤質(zhì)量20 30wt %，混合均勻，在40 50°C反應(yīng)2 3小時(shí)，然后室溫放置10 20小時(shí)；得活化風(fēng)化煤。
7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)化煤的活化方法，其特征在于，將占風(fēng)化煤質(zhì)量25wt%的活化劑均勻噴灑到風(fēng)化煤表面并攪拌均勻，在45°C反應(yīng)2. 5小時(shí)，覆蓋塑料薄膜，室溫放置 12 15小時(shí)；得活化風(fēng)化煤。
8.如權(quán)利要求6或7所述的風(fēng)化煤的活化方法，其特征在于，將所得活化風(fēng)化煤加入到活化風(fēng)化煤質(zhì)量2 5倍的水中，過濾棄去不溶物，將濾液干燥結(jié)晶，得到水溶性腐植酸氨和水溶性腐植酸鋅的絡(luò)合物產(chǎn)品，或者將濾液直接灌裝成液體肥。
9.如權(quán)利要求6或7所述的風(fēng)化煤的活化方法，其特征在于，將所得活化風(fēng)化煤與尿素、磷肥和鉀肥混合均勻按現(xiàn)有技術(shù)造粒，得有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料。
10.如權(quán)利要求6或7所述的風(fēng)化煤的活化方法，其特征在于，將以上所得風(fēng)化煤加入占其質(zhì)量1/3的微生物菌劑EM復(fù)合菌劑及占其質(zhì)量1/5的膨潤土混合均勻，得土壤調(diào)理劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種引入微量元素的風(fēng)化煤活化劑及活化方法與應(yīng)用。所述活化劑是含有鋅氨絡(luò)離子的水溶液，由鋅鹽水溶液與過量的氨水反應(yīng)制得，用于提取風(fēng)化煤中腐植酸。將活化劑均勻噴灑到風(fēng)化煤表面并攪拌均勻，40～50℃反應(yīng)2～3小時(shí)，放置10～20小時(shí)即得活化風(fēng)化煤。該方法提高了水溶性腐植酸的提取率，不僅引入了氮元素還引入了作物所需的微量元素，與腐植酸形成螯合物，提高了水溶性腐植酸的高溫穩(wěn)定性。制成活化風(fēng)化煤肥料可廣泛應(yīng)用于各類作物及土壤。
文檔編號C05F11/02GK102408257SQ20111022485
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者劉兆輝, 李文剛, 楊果, 林海濤, 江麗華, 沈玉文, 范本榮 申請人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所