本發(fā)明涉及肥料的生產(chǎn)方法，具體而言，涉及發(fā)酵法制備有機(jī)多微酵鉀肥料的方法。
技術(shù)背景
不溶鉀巖是不溶性含鉀鋁硅酸類(lèi)巖石的簡(jiǎn)稱(chēng)。我國(guó)可溶性鉀礦資源極少，而不溶性鉀礦資源相對(duì)豐富。鉀是地殼中含量第7豐富的元素，它比磷礦大23倍之多。開(kāi)發(fā)利用不溶性鉀礦資源生產(chǎn)含鉀的多元素肥料一直是國(guó)內(nèi)外科技界著力攻關(guān)的技術(shù)難題。
中國(guó)專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)中，有關(guān)利用難溶性鉀礦資源生產(chǎn)肥料的申請(qǐng)件不很多，其中：92103884.4號(hào)《高溫發(fā)酵制取硅錳氮磷鉀有機(jī)多微復(fù)合肥》，公開(kāi)的工藝是將有機(jī)物渣與廢礦物混合攪拌，進(jìn)行高溫生化發(fā)酵，培育出白色膜狀菌種微生物，然后再分別或同時(shí)滲入含各種微量元素物質(zhì)，充分?jǐn)嚢?，使微生物將其分解出有益于植物生長(zhǎng)的微量營(yíng)養(yǎng)元素，經(jīng)造粒干燥制取有機(jī)多微復(fù)合肥，但并非專(zhuān)門(mén)利用不溶性鉀礦資源；200810069029.x號(hào)《一種用不溶性含鉀巖石和磷石膏生產(chǎn)鉀鈣肥聯(lián)產(chǎn)硫酸的方法》，公開(kāi)了將不溶性含鉀巖石，磷石膏和無(wú)煙煤按質(zhì)量比為1∶0.7～2.2∶0.05～0.25混合，經(jīng)粉磨、制球或制塊后在回轉(zhuǎn)窯、立窯或隧道窯內(nèi)還原焙燒，燒結(jié)熟料粉碎包裝為鉀鈣肥產(chǎn)品，此法能耗高、鉀資源的利用不充分；200910017707.2號(hào)《一種利用水不溶性含鉀巖石生產(chǎn)氮磷鉀復(fù)合肥的方法》，公開(kāi)的方法是在含鉀巖石的處理過(guò)程中補(bǔ)充磷元素并嚴(yán)格控制不同階段溶液的ph值，以此來(lái)制備氮磷鉀復(fù)合肥，此法并不能將不溶性含鉀巖石中的鉀充分轉(zhuǎn)變成可溶性鉀，沒(méi)有提及高溫發(fā)酵。
發(fā)酵法生產(chǎn)含鉀肥料的技術(shù)，也有專(zhuān)利申請(qǐng)件，即201010599819.6號(hào)《利用纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體和沼渣生產(chǎn)生物鉀肥的方法》，該方法采用固態(tài)發(fā)酵工藝，利用鉀細(xì)菌將纖維素酶發(fā)酵廢菌絲體、沼渣和鉀礦粉混合物通過(guò)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物鉀肥。然而該方法并非專(zhuān)門(mén)利用不溶性鉀礦資源，也沒(méi)有采用高溫發(fā)酵。
目前未見(jiàn)利用難溶性鉀礦資源生產(chǎn)含鉀的多元素肥料的新技術(shù)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供高溫發(fā)酵不溶鉀巖制備有機(jī)多微酵鉀肥的方法，以充分利用自然資源，提供生活需要的能源、農(nóng)作物需要的肥料。
發(fā)明人提供的高溫發(fā)酵不溶鉀巖制備有機(jī)多微酵鉀肥的方法包括：
⑴原料的選用
選用不溶性含鉀巖石為主料，選用富含腐植酸的煤矸石和/或泥煤作為a類(lèi)輔料，選用有機(jī)物殘?jiān)鳛閎類(lèi)輔料，選用含有植物需要的微量元素的工業(yè)廢渣作為c類(lèi)輔料；
所述不溶性含鉀巖石包括鉀長(zhǎng)石、含鉀頁(yè)巖、伊利石、綠豆巖中的一種或幾種；所述富含腐植酸的煤包括褐煤、泥煤、風(fēng)化煤、草碳中的一種或幾種；所述有機(jī)物殘?jiān)▌?dòng)植物渣、油枯、人和動(dòng)物的排泄物、屠宰家畜家禽的廢棄物、水果蔬菜垃圾、食品工業(yè)和發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的廢渣、河流和城市下水道清出的污泥中的一種或多種；所述含有植物需要的微量元素的工業(yè)廢渣包括錳礦渣、磷礦粉、生產(chǎn)高錳酸鉀、碳酸鉀、二氧化錳、鉬酸鹽的廢渣、黃磷爐渣、磷石膏、煉鋅煉鐵及水泥的煙囪灰中的一種或多種；
⑵原料與輔料的粉碎
將不溶性含鉀巖石原料、a類(lèi)輔料、b類(lèi)輔料中的固體輔料和c類(lèi)輔料分別進(jìn)行粉碎至120目以下；
⑶堆放發(fā)酵
將粉碎后的含鉀巖石粉、a類(lèi)輔料粉、b類(lèi)輔料粉和c類(lèi)輔料粉依次按照10︰2︰2︰1的質(zhì)量配比混合，加水混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，引入酵素系統(tǒng)，堆放發(fā)酵至溫度達(dá)到16℃～35℃；
所述的酵素系統(tǒng)是富含脂肪酸、氨基酸、腐植酸與植物生長(zhǎng)素、生物素原料與腳渣組成的復(fù)合菌種體系；它是由上述原料與腳渣配合發(fā)酵劑、助劑構(gòu)成的復(fù)合菌酶體配制而成的；
⑷高溫發(fā)酵
待堆放發(fā)酵之后，將混合物料添加富含酵母菌的酵素系統(tǒng)和水分，從35℃升至60℃～89℃的高溫，連續(xù)發(fā)酵20天，得到高溫生化發(fā)酵基，簡(jiǎn)稱(chēng)酵鉀粉；通過(guò)這一過(guò)程，將含鉀巖石中的植物不能吸收的鉀轉(zhuǎn)換成為植物可吸收的鉀，增加了植物所需的養(yǎng)分；
⑸補(bǔ)充養(yǎng)分
發(fā)酵結(jié)束，對(duì)上一步制得的酵鉀粉進(jìn)行養(yǎng)分含量分析，根據(jù)施用的作物和生長(zhǎng)期的需要，配以含有氮磷鉀養(yǎng)分的肥料，使其符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，得到多元素肥料半成品；
(6)造粒、烘干
將上一步配合得到的半成品攪拌均勻，按照常規(guī)方法造粒，之后用烘干機(jī)烘干或者自然干燥，再經(jīng)檢驗(yàn)，合格品即為有機(jī)多微酵鉀肥。
上述第(3)步中，所述加水的量為物料總量的10％～30％。
上述第(4)步中，所述添加酵素系統(tǒng)的量是混合物料中鉀礦質(zhì)量的10％～50％；所述添加水分的量是混合物料中鉀礦質(zhì)量的10％～30％。
發(fā)明人指出，第一步原料及輔料選用的內(nèi)容雖然列舉了許多物質(zhì)，但并不限制使用能夠用于本發(fā)明方法的其他含有植物養(yǎng)分的物質(zhì)。
發(fā)明人又指出：發(fā)酵過(guò)程是一種生物化學(xué)反應(yīng)，通常將該發(fā)酵過(guò)程分為低溫發(fā)酵、中溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵3個(gè)階段，低溫發(fā)酵的反應(yīng)溫度在30℃以下，中溫發(fā)酵的反應(yīng)溫度在30℃～60℃，高溫發(fā)酵的反應(yīng)溫度在60℃～90℃。生物化學(xué)反應(yīng)的催化劑是蛋白質(zhì)，溫度高于60℃，蛋白質(zhì)會(huì)凝固；反應(yīng)溫度超過(guò)90℃，屬于超高溫的發(fā)酵。本發(fā)明控制的最高發(fā)酵溫度在60℃～89℃，屬于高溫發(fā)酵。
本發(fā)明方法有效地利用自然資源，尤其是含不溶性鉀的巖石，還利用了許多工業(yè)廢渣，化害為利，生產(chǎn)的有機(jī)多微酵鉀肥能夠改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料結(jié)構(gòu)，含有硅、錳、鎂、磷元素，其肥效與傳統(tǒng)的農(nóng)家肥相當(dāng)，用于蔬菜和糧食，味道鮮、口感好。既減少城鄉(xiāng)垃圾的污染，改善環(huán)境狀況，還能改善蔬菜、糧食作物的品質(zhì)；不僅有經(jīng)濟(jì)效益，而且有更好的社會(huì)效益。適用于所有的城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明方法的流程框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例：
取貴州省銅仁地區(qū)的含鉀巖石作原料，其k2o品位為9.0%。
取泥煤作為a類(lèi)輔料，取油枯和屠宰家畜家禽的廢棄物作為b類(lèi)輔料，再取磷礦粉、黃磷爐渣和煉鐵的煙囪灰作為c類(lèi)輔料。
將含鉀巖石原料、a類(lèi)輔料、b類(lèi)輔料中的固體輔料和c類(lèi)輔料分別進(jìn)行粉碎至120目以下；
將粉碎后的含鉀巖石粉100kg、a類(lèi)輔料粉20kg、b類(lèi)輔料粉20kg和c類(lèi)輔料粉10kg混合，加水10l混合，充分?jǐn)嚢杈鶆颍私退叵到y(tǒng)10kg，堆放發(fā)酵至溫度達(dá)到35℃～65℃；
待堆放發(fā)酵之后，將混合物料添加酵素系統(tǒng)20kg和水分20l，繼續(xù)升至80℃～89℃的高溫，連續(xù)發(fā)酵20天，得到高溫生化發(fā)酵基，簡(jiǎn)稱(chēng)酵鉀粉；
發(fā)酵結(jié)束，對(duì)酵鉀粉進(jìn)行養(yǎng)分含量分析，根據(jù)施用的作物和生長(zhǎng)期的需要，配以含有氮磷鉀養(yǎng)分的肥料，得到多元素肥料半成品；
最后按照常規(guī)方法送入造粒機(jī)造粒，之后用烘干機(jī)烘干，再經(jīng)檢驗(yàn)，合格品即為有機(jī)多微酵鉀肥。