一种配制铁皮石斛营养肥的方法
【专利摘要】本发明涉及化工【技术领域】，公开了一种配制铁皮石斛营养肥的方法，通过分析铁皮石斛生长过程中吸收的各种营养元素，来确定铁皮石斛营养肥中营养元素的配比，采用磷酸与碳酰胺反应生成中间体，再向该中间体中通入氨气生产磷酸二氢铵，使其中一部分磷酸二氢铵结晶析出，进而控制溶液中氮、磷的含量符合铁皮石斛生长所需的配比，然后往溶液中加入钾以及其他中微量元素化合物来配制出铁皮石斛的专用肥。该生产方法使得原料得以充分利用，生产出的磷酸二氢铵品质较好，配制的铁皮石斛专用肥成本较低。
【专利说明】一种配制铁皮石斛营养肥的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工【技术领域】，特别是涉及一种配制铁皮石斛营养肥的方法。
【背景技术】
[0002] 磷酸二氢铵，又称为磷酸一铵，是一种化学制剂，一种白色的晶体，加热会分解成 偏磷酸铵。磷酸二氢铵可以用作肥料和木材、纸张、织物的防火剂，也可用于制药和反刍动 物饲料添加剂。目前，制备磷酸二氢铵采用的磷酸一氢铵复分解法。它是将水、氯化钾、碳酸 氢铵按比例投料，然后加入规定量的磷酸，充分搅拌后，调pH值，加热浓缩后，经冷却结晶、 离心分离、干燥后即得产品，离心分离所得母液浓缩即为含氮、磷、钾等多元素复合肥。该工 艺没有三废排放，生产成本较中和法、结晶法、萃取法、离子交换法低。但产品质量不如中和 法、萃取法、离子交换法，只可做农用，因此，其产品的价值会大大低于其它方法。但是，结晶 法、中合法、萃取法以及离子交换法制备磷酸二氢钾的过程中均有废液排出，对环境造成污 染。
[0003] 以上技术的改进依然存在着较大问题和困难，其工艺条件控制不好，则会在反应 中生成其他其他产品，如磷酸二氢铵在加热时会生成偏磷酸铵，导致磷酸二氢铵的收率较 低，同时，整个生产工艺中还会有大量的废弃物质排放，难以解决污染物的零排放问题；并 且，磷酸二氢铵产品在结晶析出的过程中也难以完全析出，而是始终处于饱和状态的饱和 溶液，继而使得磷酸二氢铵在溶液中含量较大，如果深度结晶析出，则获得的磷酸二氢铵产 品的纯度较差，影响磷酸二氢铵产品的质量。
[0004] 关于磷酸二氢铵的生产方法有很多，例如，专利申请号为201210194632. 7公开的 "生产工业磷酸二氢铵的方法"，其采用的技术方案是：第一步在湿法磷酸中加入一定量的 磷矿浆反应静置一段时间进行初步脱硫，然后取上清液加入钡盐和钠盐脱氟后，通入氨气 进行中和，再过滤即得到磷铵溶液，再将该磷铵溶液与萃取后的磷酸混合反应，浓缩结晶就 得到磷酸二氢铵。该方法生产出的磷酸二氢铵浓度较高，但是其生产工艺较为复杂，生产成 本较高，且有废液排出，对环境造成污染。，
[0005] 铁皮石斛，又名：黑节草、云南铁皮。属微子目，兰科多年生附生草本植物。茎直立， 圆柱形，长9-35厘米，粗2-4毫米，萼片和花瓣黄绿色，近相似，长圆状披针形，长约1. 8cm， 宽4-5_，花期3-6月。主要分布于中国安徽、浙江、福建等地。其茎入药，属补益药中的补 阴药：益胃生津，滋阴清热。铁皮石斛具有生津作用，主要表现为促进腺体分泌和脏器运动。 铁皮石斛对可降低链脲霉素诱发糖尿血糖值。铁皮石斛颗粒可促进荷瘤动物巨噬细胞的吞 噬功能，增强T淋巴细胞的增殖和分化及NK细胞的活性，并能明显提高荷瘤动物的血清溶 血素值，提示TPSH无论是对非特异性免疫功能，或是特异性细胞免疫以及体液免疫功能， 均有一定的提_作用。
[0006] 种植铁皮石斛通常所用的肥料为高磷钾复合肥，该肥料能够满足铁皮石斛生长对 于营养元素的一般需求，但由于该肥料营养元素的配比不符合铁皮石斛生长所需，因此，施 用该肥料会难以使铁皮石斛达到高产稳产，且施肥成本偏高。通过在网上检索，涉及到铁皮 石斛种植方法的专利申请有很多，例如，发明专利申请号201210380415. 7公开了"一种铁 皮石斛的石栽技术"，其通过选附主、附生苗的选择与处理、贴石种植、种植管理以及采收等 来种植铁皮石斛，效果较好。但没有发现有关铁皮石斛专用肥的配制方法的专利文献或者 报道。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种配制铁皮石斛营养肥的方法，以解决现有的 肥料中营养元素搭配不符合铁皮石斛对营养元素的需求，导致对铁皮石斛所施用的肥料被 铁皮石斛吸收率较低，其中一些元素化合物残留在土壤中，改变土壤的结构，污染环境。同 时，解决在制备磷酸二氢铵产品的过程中，磷酸二氢铵结晶析出不完全会造成的大量的磷 酸二氢铵的浪费，磷酸二氢铵结晶过度又会给磷酸二氢铵产品带入大量杂质，继而使得磷 酸二氢铵产品的纯度较低的技术问题。
[0008] 本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
[0009] -种配制铁皮石斛营养肥的方法，包括以下步骤：
[0010] (1)制备中间体：先将磷酸加入到合成槽内，并将磷酸的温度升高到90-130°C， 然后向合成槽中加入碳酰胺使其与磷酸进行合成反应，控制反应时间为180_200min， 将温度冷却至15-30°C后结晶，再离心分离得中间体，所述磷酸与碳酰胺的摩尔比为 (1. 2-1. 4) :1 ；
[0011] (2)制备磷酸二氢铵：将步骤（1)中获得的中间体送入合成槽内，并向合成槽内 通入氨气，氨气与中间体的摩尔比为（1. 1-1. 3) :1，控制反应时间为40-60min，反应温度为 25-35°C，并调节pH值为8. 5-9. 5,反应结束后，将获得的料浆加入到冷却结晶器中循环结 晶，同时检测分析滤液，当滤液中氮与磷的质量的比为（1.8-2. 2):(0.8-1. 2)时，停止结晶 并过滤，将得到的滤饼烘干后得磷酸二氢铵产品；
[0012] (3)制备铁皮石斛专用肥：向步骤（2)中过滤磷酸二氢铵的滤液中加入钾的化合 物调整氮含量为9-11%、磷含量为4-6%、钾含量为4-6%，再向滤液中添加中、微量元素化 合物，最后将滤液送入烘干器中，以升温速度为:TC/min将温度升高至25-35°C，将滤液烘 干至水分含量为3-4%，即可制得铁皮石斛专用肥。
[0013] 所述中间体为磷酸脲。
[0014] 所述步骤⑴中，将磷酸与碳酰胺以摩尔比为1. 3 :1加到合成槽中混合，控制反应 温度为110°c，反应190min后，将温度冷却至20°C后再离心分离得中间体。
[0015] 所述步骤（2)中，中间体与氨气反应时搅拌速度为240r/min，反应时间为50min， 反应溶液的pH值为9。
[0016] 所述的中微量元素化合物为硫酸钙、硫酸锌、硫酸镁、硼砂以及钥酸铵。
[0017] 所述中间体与氨气的摩尔比为1 :1. 2。
[0018] 所述步骤（3)中干燥时采用升温速度为3°C/min升温至30°C，干燥40min后，调 整水分含量为3. 5%。
[0019] 所述钾的化合物为氢氧化钾。
[0020] 所述铁皮石斛专用肥中氮含量为10%、磷含量为5%、氧化钾含量为5%。
[0021] 本发明的有益效果在于：
[0022] (3)传统磷酸二氢铵制备工艺中，磷酸一铵复分解法虽然没有三废排放，生产成本 较中和法、结晶法、萃取法、离子交换法低。但产品质量不如中和法、萃取法、离子交换法，只 可做农用，因此，其产品的价值会大大低于其它方法。但是，结晶法、中合法、萃取法以及离 子交换法制备磷酸二氢钾的过程中均有废液排出，对环境造成污染。本发明采用磷酸与碳 酰胺反应后，再用反应生成物与氨气反应，再使磷酸二氢铵结晶析出，通过检测滤液中氮、 磷成分的含量来控制结晶的程度，将滤液用来生产铁皮石斛专用肥。磷酸二氢铵结晶程度 较小，所以配制出的磷酸二氢铵纯度较高。
[0023] (4)本发明通过使配制磷酸二氢铵，进而调整反应液中氮、磷的含量符合铁皮石斛 生长所需的比值，生产出的铁皮石斛专用肥成本较低，且能被铁皮石斛更加充分的吸收，以 最少的肥料投入，产出最多的铁皮石斛，具有显著的经济价值。
[0024] (5)本发明配制磷酸二氢铵的过程中没有尾液排出污染环境，具有显著的环保价 值。
[0025] (6)本发明的铁皮石斛专用肥为化合态复混肥，通过对生产工艺中参数，即就是 温度、原料浓度以及配比的控制，使得磷酸与尿素反应后，生成磷酸脲产品，磷酸脲产品本 身具有较强的酸性，而磷酸与尿素之间又是通过配位键的方式结合在一起形成的化合态 复盐，也是传统技术中作为作物用肥，并且作物对该化合态复盐的吸收率比对尿素、碳酸 铵、硝酸铵等一元、二元肥料吸收率均较优的一种化合态专用肥，然而，这种化合态复盐在 磷酸存在的环境下，在80_250°C的温度下，会发生复杂的分解聚合反应，使得磷酸脲形成 (H2P04) _和（H2NC0NH3) +两个离子，（H2NC0NH3) +离子与磷酸接近，并在温度为80-160。。的环 境下，形成
【权利要求】
1. 一种配制铁皮石斛营养肥的方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 制备中间体：先将磷酸加入到合成槽内，并将磷酸的温度升高到90-130°C，然后向 合成槽中加入碳酰胺使其与磷酸进行合成反应，控制反应时间为180_200min，将温度冷却 至15-30°C后结晶，再离心分离得中间体，所述磷酸与碳酰胺的摩尔比为（1. 2-1. 4) : 1 ; (2) 制备磷酸二氢铵：将步骤（1)中获得的中间体送入合成槽内，并向合成槽内通 入氨气，氨气与中间体的摩尔比为（1. 1-1. 3) : 1，控制反应时间为40-60min，反应温度为 25-35°C，并调节pH值为8. 5-9. 5,反应结束后，将获得的料浆加入到冷却结晶器中循环结 晶，同时检测分析滤液，当滤液中氮与磷的质量的比为（1.8-2. 2) :(0.8-1.2)时，停止结晶 并过滤，将得到的滤饼烘干后得磷酸二氢铵产品； (3) 制备铁皮石斛专用肥：向步骤（2)中过滤磷酸二氢铵的滤液中加入钾的化合物调 整氮含量为9-11 %、磷含量为4-6%、钾含量为4-6%，再向滤液中添加中、微量元素化合 物，最后将滤液送入烘干器中，以升温速度为3°C /min将温度升高至25-35°C，将滤液烘干 至水分含量为3-4%，即可制得铁皮石斛专用肥。
2. 根据权利要求1所述的配制铁皮石斛营养肥的方法，其特征在于：所述中间体为磷 酸脲。
3. 根据权利要求1所述的配制铁皮石斛营养肥的方法，其特征在于：所述步骤（1)中， 将磷酸与碳酰胺以摩尔比为1. 3 :1加到合成槽中混合，控制反应温度为110°C，反应190min 后，将温度冷却至20°C后再离心分离得中间体。
4. 根据权利要求1所述的配制铁皮石斛营养肥的方法，其特征在于：所述步骤（2)中， 中间体与氨气反应时搅拌速度为240r/min，反应时间为50min，反应溶液的pH值为9。
5. 根据权利要求1所述的配制铁皮石斛营养肥的方法，其特征在于：所述的中微量元 素化合物为硫酸钙、硫酸锌、硫酸镁、硼砂以及钥酸铵。
6. 根据权利要求1所述的配制铁皮石斛营养肥的方法，其特征在于：所述中间体与氨 气的摩尔比为1 :1. 2。
7. 根据权利要求1所述的配制铁皮石斛营养肥的方法，其特征在于：所述步骤（3)中 干燥时采用升温速度为3°C /min升温至30°C，干燥40min后，调整水分含量为3. 5%。
8. 根据权利要求1所述的配制铁皮石斛营养肥的方法，其特征在于：所述钾的化合物 为氢氧化钾。
9. 根据权利要求1所述的配制铁皮石斛营养肥的方法，其特征在于：所述铁皮石斛专 用肥中氮含量为10%、磷含量为5%、氧化钾含量为5%。
【文档编号】C05B7/00GK104291903SQ201410479073
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】陈肖虎, 郑培俊, 高贵龙, 廖吉星, 薛涛, 林玉喜, 曾舒, 崔海波, 王丽远, 唐晓宁 申请人:贵州大学, 贵阳中化开磷化肥有限公司, 贵州科鑫化冶有限公司