一种制备磷酸二氢钙副产韭黄专用肥的生产方法
【专利摘要】本发明涉及化工【技术领域】，尤其是一种制备磷酸二氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，通过对韭黄需肥进行分析，并结合磷酸二氢钙产品制备工艺中残留的废液中所含有营养元素进行分析，将磷酸二氢钙产品的制备与韭黄专用肥的制备有机的结合在一起，降低了废液量的排放，避免了氮磷钙元素的大量浪费，通过对磷酸二氢钙结晶析出步骤中，磷酸二氢钙的结晶析出量进行控制，使得不必要深度结晶析出，进一步的提高了磷酸二氢钙产品的纯度达到97.1％以上，并降低传统的磷酸二氢钙产品制备工艺中为了提纯磷酸二氢钙产品所花费的成本。
【专利说明】一种制备磷酸二氢钙副产韭黄专用肥的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工【技术领域】，尤其是一种制备磷酸二氢钙副产韭黄专用肥的生产方 法。
【背景技术】
[0002] 韭黄栽培是以采收幼苗为目的，所经历的生育期主要是幼苗期，一年当中可以多 茬栽培。根据在有光和无光条件下生长，其叶片的颜色情况，分为青蒜和蒜黄。一般韭黄的 种植密度较大，单位面积吸收肥料较多，而韭黄的蒜瓣较小，需要大量的从土壤中提供营养 元素，因此土壤施肥较多，同时，韭黄食用部分为茎杆和叶片，故要求韭黄柔嫩多汁，味道鲜 美，为此，对于韭黄专用肥的制备成为了韭黄种植势在必行的一步。但是根据相关报道，作 物对于氮磷钾肥的有效吸收率为氮20-46%，磷10-25%、钾46-60%左右，进而使得大量的 氮磷钾元素被残留在土壤之中，形成资源的浪费和难以提供给植物生长需求，根据木桶短 板理论，作物吸收缺乏某种元素时，也会导致其他营养元素的吸收不均衡，进而使得作物生 长不协调，降低培养出来的作物的质量。而韭黄属于作物中的一种，当然也逃脱不了这种命 运。
[0003] 为此，有研究者针对韭黄专用肥进行研究与制备，获得了韭黄种植用复配肥，如专 利号为201310715612. 4的《韭黄种植用复配肥》采用农家肥、生长素、硝酸钾、海藻粉等这 些作为原料按照一定的配比配制而成韭黄种植用复配肥。可见，在现有技术中，对于韭黄专 用复合肥的配制和研究还比较少，有的研究也是按照传统的工艺，将多种化合肥以及有机 质进行混合配制而成的混合态的复合肥，这样的肥料在进行配制过程中，会使得其中的氮 磷钾元素搭配不均衡，进而难以满足韭黄这类作物对氮磷钾元素按照作物吸收比例等比例 量的吸收，造成部分元素被吸收殆尽，另外一种元素残留与土壤之中，长期与土壤中的其他 元素进行冲蚀和生化，进而导致土壤结构层的营养素发生变化，进而造成土壤层的污染，这 种肥料的月积月累的施入，就会导致严重的污染，进而对生态造成严重的威胁。
[0004] 同时，在磷酸氢二钙产品的制备工艺中，通常是通过湿法磷酸制得的原料来制备 的，也有通过热法磷酸制得的原料来制备，因此磷矿中会残留大量的杂质元素，使得制备的 磷酸二氢钙产品的纯度较低，难以满足用途需求，为此有研究者通过采用磷酸与尿素反应 生成中间体，再采用这种中间体进行磷酸二氢钙产品的结晶制备，进一步的提高了磷酸二 氢钙的纯度，但是在制备过程中获得的磷酸二氢钙需要进行深度结晶处理，才会避免原料 液中的各种元素的浪费，才会降低磷酸二氢钙产品制备的成本，在此同时却会导致磷酸二 氢钙产品的纯度降低，同时也会残留一部分氮磷钙元素在废液中被排放在环境中，造成环 境的污染，为此，本研究者通过结合韭黄生长过程中的需肥情况进行研究与探讨，并根据对 磷酸二氢钙产品制备工艺步骤的废液进行检测与分析，通过对废液中的营养元素的调整与 搭配，将磷酸二氢钙和韭黄专用肥的制备工艺提供了一种新思路。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种制备磷酸二氢钙副产 韭黄专用肥的生产方法，具有能够将磷酸二氢钙制备工艺和韭黄专用肥的制备工艺有机结 合起来，避免磷酸二氢钙产品的制备工艺步骤中的废液大量排放在环境中，造成严重的环 境污染和资源浪费；同时，通过对磷酸二氢钙产品结晶析出时，不必要进行深度结晶处理， 使得磷酸二氢钙产品的纯度得以较大限度的提高，并根据韭黄种植的需肥要求进行韭黄专 用肥的制备，将传统的复配肥制成含有氮磷钾元素的化合态复合肥，提高韭黄对专用肥的 吸收率，降低施肥对环境所带来的污染程度等特征。
[0006] 具体是通过以下技术方案得以实现的：
[0007] -种制备磷酸二氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，采用磷酸与碳酰胺按照摩尔比 为（1. 1-2. 0) :1混合，在温度为80-KKTC，搅拌反应2-3h，得到中间体料浆；再采用该中间 体料浆与可溶钙盐混合，控制PH值为3-3. 5时，继续搅拌反应10-15min后，反应结束，获得 含磷酸氢钙的料浆，并将含磷酸氢钙的料浆置于冷却结晶器中进行降温结晶过滤处理，使 滤液在冷却结晶器中循环结晶处理，并检测分析调整滤液，当氮、五氧化二磷、钙离子的摩 尔比为（0.9-1. 1) :(0.9-1. 1) :(0.01-0. 03)时，停止结晶并过滤，获得的滤饼为磷酸氢钙 产品，向滤液中加入钾成分和中微量元素化合物调整为化合态复合肥初成品，其中加入的 钾成分含量与氮磷元素的含量比为氮磷钾元素形成摩尔比为〇. 7:1. 5:1 ;并将初成品置于 烘干器中，采用升温速度为3°C /min升温至40-50°C，干燥l_2h后，调整水分含量为2-3%， 即可制得韭黄专用化合态复合肥。
[0008] 具体包括以下步骤：
[0009] (1)原料制备混合：将磷酸与碳酰胺按照摩尔比为（1. 1-2. 0) :1在搅拌式反应釜 中，在温度为80-KKTC，控制搅拌釜的搅拌速度为180-200r/min搅拌混合反应2-3h，得到 中间体料浆；
[0010] (2)制备磷酸氢钙：再采用可溶钙盐2-3h匀速加入含有步骤1)制得的中间体料 浆的反应釜中，控制PH值为3-3. 5时，继续搅拌反应10-15min后，反应结束，获得含磷酸氢 钙的料浆；
[0011] (3)循环结晶过滤：将步骤2)获得含磷酸氢钙的料浆置于冷却结晶器中15s内 降温至温度< 20°C，降温循环结晶过滤处理，并检测分析滤液中的养分含量，待氮成分、五 氧化二磷成分、钙成分的质量比为（0.9-1. 1) :(0.9-1. 1) :(0.01-0. 03)时，停止结晶并 过滤，获得滤饼为磷酸氢钙，向滤液中加入钾成分和中微量元素化合物调整肥料结构成为 化合态复合肥初成品，其中加入的钾成分含量与氮磷元素的含量比为氮磷钾元素的比为 0. 7:1. 5:1 ；
[0012] (4)滤液烘干：将步骤3)获得的化合态复合肥初成品置于烘干器中，采用升温速 度为3°C /min升温至40-50°C，干燥Ι-a后，调整水分含量为2-3%，即可制得韭黄专用化 合态复合肥。
[0013] 所述的磷酸与碳酰胺反应，为磷酸溶液与碳酰胺固体反应。
[0014] 所述的磷酸与碳酰胺反应，为磷酸溶液与碳酰胺液体反应。
[0015] 所述的磷酸与碳酰胺反应，为磷酸固体与碳酰胺液体反应。
[0016] 所述的可溶钙盐为碳酸氢钙、氢氧化钙、氯化钙、硫化钙中的一种。
[0017] 所述的钾成分为氢氧化钾、碳酸氢钾、氯化钾、醋酸钾、草木灰、碳酸钾中的一种或 两种混合物。
[0018] 中微量元素化合物为铁离子EDTA螯合物、氯化锌、氯化镁、硒离子EDTA螯合物的 混合物。
[0019] 所述的化合态复合肥，其成分中含有以下氮磷钾化合态结构式：
[0020]
【权利要求】
1. 一种制备磷酸二氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，其特征在于，采用磷酸与碳酰胺 按照摩尔比为（1. 1-2. 0) :1混合，在温度为80-KKTC，搅拌反应2-3h，得到中间体料浆；再 采用该中间体料浆与可溶钙盐混合，控制PH值为3-3. 5时，继续搅拌反应10-15min后，反 应结束，获得含磷酸氢钙的料浆，并将含磷酸氢钙的料浆置于冷却结晶器中进行降温结晶 过滤处理，使滤液在冷却结晶器中循环结晶处理，并检测分析调整滤液，当氮、五氧化二磷、 钙离子的摩尔比为（0.9-1. I) :(0.9-1. I) :(0.01-0. 03)时，停止结晶并过滤，获得的滤饼 为磷酸氢钙产品，向滤液中加入钾成分和中微量元素化合物调整为化合态复合肥初成品， 其中加入的钾成分含量与氮磷元素的含量比为氮磷钾元素形成摩尔比为〇. 7:1. 5:1 ;并将 初成品置于烘干器中，采用升温速度为3°C /min升温至40-50°C，干燥l_2h后，调整水分含 量为2-3%，即可制得韭黄专用化合态复合肥。
2. 如权利要求1所述的制备磷酸氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，其特征在于，包括 以下步骤： (1) 原料制备混合：将磷酸与碳酰胺按照摩尔比为（1. 1-2.0) :1在搅拌式反应釜中，在 温度为80-100°C，控制搅拌釜的搅拌速度为180-200r/min搅拌混合反应2-3h，得到中间体 料浆； (2) 制备磷酸氢钙：再采用可溶钙盐2-3h匀速加入含有步骤1)制得的中间体料浆的 反应釜中，控制PH值为3-3. 5时，继续搅拌反应10-15min后，反应结束，获得含磷酸氢钙的 料浆； (3) 循环结晶过滤：将步骤2)获得含磷酸氢钙的料浆置于冷却结晶器中15s内降温至 温度< 20°C，降温循环结晶过滤处理，并检测分析滤液中的养分含量，待氮成分、五氧化二 磷成分、钙成分的质量比为（0.9-1. I) :(0.9-1. I) :(0.01-0.03)时，停止结晶并过滤，获得 滤饼为磷酸氢钙，向滤液中加入钾成分和中微量元素化合物调整肥料结构成为化合态复合 肥初成品，其中加入的钾成分含量与氮磷元素的含量比为氮磷钾元素的比为0. 7:1. 5:1 ; (4) 滤液烘干：将步骤3)获得的化合态复合肥初成品置于烘干器中，采用升温速度为 3°C /min升温至40-50°C，干燥l_2h后，调整水分含量为2-3 %，即可制得韭黄专用化合态 复合肥。
3. 如权利要求1或2所述的制备磷酸氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，其特征在于，所 述的磷酸与碳酰胺反应，为磷酸溶液与碳酰胺固体反应。
4. 如权利要求1或2所述的制备磷酸氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，其特征在于，所 述的磷酸与碳酰胺反应，为磷酸溶液与碳酰胺液体反应。
5. 如权利要求1或2所述的制备磷酸氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，其特征在于，所 述的磷酸与碳酰胺反应，为磷酸固体与碳酰胺液体反应。
6. 如权利要求1或2所述的制备磷酸氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，其特征在于，所 述的可溶钙盐为碳酸氢钙、氢氧化钙、氯化钙、硫化钙中的一种。
7. 如权利要求1或2所述的制备磷酸氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，其特征在于， 所述的钾成分为氢氧化钾、碳酸氢钾、氯化钾、醋酸钾、草木灰、碳酸钾中的一种或两种混合 物。
8. 如权利要求1或2所述的制备磷酸氢钙副产韭黄专用肥的生产方法，其特征在于，所 述的化合态复合肥，其成分中含有以下氮磷钾化合态结构式：
其中，碳原子与氧原子之间的虚线表示C原子与O原子之间 存在配位键。
【文档编号】C05G3/00GK104229766SQ201410478176
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】陈彬, 高贵龙, 廖吉星, 陈肖虎, 朱飞武, 薛涛, 彭宝林, 赵伟毅, 曾舒 申请人:贵阳中化开磷化肥有限公司, 贵州科鑫化冶有限公司, 贵州大学