一种空心菜专用肥的配制方法
【专利摘要】本发明涉及化工【技术领域】，公开了一种空心菜专用肥的配制方法，通过研究空心菜生长从土壤中吸收的各种营养元素的量，来分析空心菜生长所需的各种营养元素的量，进而配制出空心菜的专用肥。采用磷酸与碳酰胺反应生成中间体，再用该中间体与碱性钙盐反应，并使反应生成的一部分磷酸二氢钙结晶析出，以此来调整反应液中氮、磷的含量，再向反应液中添加一定量的钾以及微量元素化合物来调整该反应液中各种营养成分的含量符合空心菜生长所需后，再将该反应液烘干就得到空心菜专用肥。该生产方法使得原料得以充分利用，不仅配制了空心菜专用肥，而且还副产了纯度较高的磷酸二氢钙。
【专利说明】一种空心菜专用肥的配制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工【技术领域】，特别是涉及一种空心菜专用肥的配制方法。
【背景技术】
[0002] 空心菜，原名蕹菜，又名藤藤菜、蕹菜、蓊菜、通心菜、无心菜、瓮菜、空筒菜、竹叶 菜，开白色喇叭状花，其梗中心是空的，故称"空心菜"。在中国南方农村普遍栽培。空心菜含 丰富的维生素与微量元素，它所具有的钙、钾、维生素 C、胡萝卜素、核黄素的含量均比一般 疏菜高一至数倍。中医学认为，蕹菜性味甘咸、寒滑，其有清热、解毒、凉血、利尿作用，对热 痢、痔疮、便秘、便血、奥此、虫咬皮炎及湿疹，都有一定的食疗作用。其中紫色的蕹菜还含有 胰岛素样成分，有利于糖尿病患者。空心菜可食用部分为76%。每IOOg中含能量84kj、水 分92. 9g、蛋白质2. 2g、脂肪0. 3g、膳食纤维I. 4g、碳水化合物2. 2g、胡萝卜素1520 μ g、视 黄醇当量253μ g,硫胺素0· 03mg、核黄素0· 08mg、尼克酸0· 8mg ;维生素 EL 09mg ;钾243mg、 钠 94. 3mg、|丐 99mg、镁 29mg、铁 2. 3mg、猛 0· 67mg、锌 0· 39mg、铜 0· lmg、磷 38mg,硒 L 2 μ g。 药用成分为治疗糖尿病有效的胰岛素样物质。
[0003] 空心菜栽培方式分旱栽和水植两种，北方以旱栽为主，南方旱栽与水植并存。空 心菜除施足底肥外，还要追肥，目前，对空心菜施肥以氮肥为主，尤其是尿素。尿素主要提供 空心菜生长所需的氮元素，而对于空心菜生长所需的磷、钾以及其他中微量元素，只能从种 植的土壤中吸收，土壤中所含的磷、钾等元素远远不能满足空心菜的需求，这就导致了空心 菜的产量以及质量低下。
[0004] 为此，有研究者从空心菜生长所需的营养元素角度出发，制备空心菜专用肥。例 如，专利号为201110187934. 7公开了"一种空心菜的营养复合肥"，该肥料中不仅含有氮、 磷、钾等基础元素，还包括了多种中、微量元素以及植物生长调节剂，有利于植物的生长发 育。申请号为201110332187. 1公开了 "空心菜的大棚栽培技术"。但没有发现关于空心菜 的专用肥的生产方法的专利文献及报道。
[0005] 磷酸二氢钙是一种无机化合物，是无色三斜片状、粒状或结晶性粉末，广泛用于水 产养殖动物及畜禽养殖动物的饲料添加剂，用作膨松剂、面团调节剂、缓冲剂、营养增补剂、 乳化剂、稳定剂等品质改良剂。磷酸二氢钙有提高食品的络合金属离子、PH值、增加离子强 度等的作用，可以改善食品的黏着力和持水性。用于面粉、蛋糕、糕点、焙制品、油炸食品、饼 干、奶粉、冷饮、冰淇淋等。我国规定，用于面包、饼干、发酵粉，最大使用量4. 0g/kg(以磷酸 计）；固体饮料8. Og/kg;小麦粉可按生产需要适量使用。目前，磷酸二氢钙的制备方法有两 种，一种是磷酸氢钙法，由食品级磷酸氢钙或食品级磷酸三钙与食品级磷酸溶液中和，控制 终点为Ph值3. 2 ;再经浓缩、结晶即得产品；另一种是石灰法，用石灰中和食品级磷酸，控制 终点为PH值3. 2,即得产品。这两种方法的制备工艺都较为简单，但制备的磷酸二氢钙的品 质难以达到国家标准。
[0006] 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，如磷酸二氢钙在水中容易水解生成磷酸一氢钙，导致磷酸二氢钙的 收率较低，同时，整个生产工艺中还会有大量的废旧物质排放，难以解决污染物的零排放问 题；并且，磷酸二氢钙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，继而使得磷酸二氢钙在溶液中含量较大，如果深度结晶析出，则获得的磷酸二氢 钙产品的纯度较差，影响磷酸二氢钙产品的质量。
[0007] 关于磷酸二氢钙的生产方法有很多，例如，专利申请号为201210206325. 6公开 的"湿法磷酸生产饲料级磷酸二氢钙的方法"，其采用天然磷矿石制浆后经反浮选获得磷精 矿，再采取二水法萃取脱硫获得稀硫酸，陈化沉清浓缩获得浓磷酸，再将石灰石矿经过处理 后与磷酸反应，制备磷酸二氢钙，该方法成本低，磷回收率高，但生产出来的磷酸二氢钙的 质量难以达到饲料级磷酸二氢興质量标准。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种空心菜专用肥的配制方法，以解决现有的肥 料中营养元素搭配不符合空心菜对营养元素的需求的比例，导致对空心菜所施用的肥料被 空心菜吸收率较低，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钙产品的过程中，磷酸二氢钙结晶析出不完全会造成的大量的磷酸二 氢钙的浪费，磷酸二氢钙结晶过度又会给磷酸二氢钙产品带入大量杂质，继而使得磷酸二 氢钙产品的纯度较低的技术问题。
[0009] 本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
[0010] 一种空心菜专用肥的配制方法，包括以下步骤：
[0011] 1、制备中间体：将磷酸与碳酰胺以摩尔比为（1.1-1. 3) :1混合，控制反应温度为 100-130°C，反应180-200min后，将温度冷却至20-45°C后再离心分离得中间体；
[0012] 2、制备磷酸二氢钙：将步骤（1)中获得的中间体与碱性钙盐以摩尔比为1 : (0. 7-0. 9)混合反应40-60min，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，当滤液中氮含量为10-12%、五氧化二磷含量 为7-9%时，停止结晶并过滤，将得到的滤饼烘干后得磷酸二氢钙产品；
[0013] 3、制备空心菜专用肥：向步骤（2)中过滤磷酸二氢钙的滤液中加入钾以及其他中 微量元素化合物调整为空心菜专用肥的初成品，该初成品中氮含量为10-12%、五氧化二磷 含量为7-9 %，氧化钾含量为10-12 %，将初成品置于烘干器中烘干至水分含量为3-4%，即 可制得空心菜专用肥。
[0014] 所述中间体为磷酸脲。
[0015] 所述步骤⑴中，将磷酸与碳酰胺以摩尔比为1. 2 :1加到反应釜中混合，控制反应 温度为115°C，反应190min后，将温度冷却至30°C后再离心分离得中间体。
[0016] 所述步骤（2)中，中间体与碱性钙盐反应时搅拌速度为230r/min，反应时间为 50min，反应溶液的pH值为9。
[0017] 所述碱性钙盐为氢氧化钙。
[0018] 所述的中微量元素化合物为氢氧化钠、硫酸钙、硫酸锌、硫酸铜、亚铁离子的螯合 物以及硫酸锰。
[0019] 所述中间体与碱性钙盐的摩尔比为1 :0. 8。
[0020] 所述步骤⑶中干燥时采用升温速度为5°C /min升温至35°C，干燥40min后，调 整水分含量为4%。
[0021] 本发明的有益效果在于：
[0022] (1)传统磷酸二氢钙，由食品级磷酸氢钙或食品级磷酸三钙与食品级磷酸溶液中 和制备磷酸二氢钙，磷回收率低，产品易结块，且含有的杂质较多，本发明采用磷酸与碳酰 胺反应后，再用反应物与碱性钙盐反应，使一部分磷酸二氢钙结晶析出，以控制反应液中氮 与磷的含量，由此生产出的磷酸二氢钙纯度较高。
[0023] (2)本发明通过使配制空心菜专用肥的反应液先析出磷酸二氢钙，进而调整反应 液中氮、磷的含量符合空心菜生长所需的比值，生产出的空心菜专用肥能被空心菜更加充 分的吸收，以最少的肥料投入，产出最多的空心菜，具有显著的经济价值。
[0024] (3)本发明生产空心菜专用肥的过程中没有废液排出，不会给环境带来污染，具有 显著的环保价值，同时，其原料利用率为百分之百，使空心菜专用肥的生产成本较低。
[0025] (4)本发明的空心菜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 (H 2PO4)-和（H2NCONH3) +两个离子，（H2NCONH3) +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. 一种空心菜专用肥的配制方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 制备中间体：将磷酸与碳酰胺以摩尔比为（1.1-1. 3) :1混合，控制反应温度为 100-130°C，反应180-200min后，将温度冷却至20-45°C后再离心分离得中间体； (2) 制备磷酸二氢钙：将步骤（1)中获得的中间体与碱性钙盐以摩尔比为1 : (0. 7-0. 9)混合反应40-60min，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，当滤液中氮含量为10-12%、五氧化二磷含量 为7-9%时，停止结晶并过滤，将得到的滤饼烘干后得磷酸二氢钙产品； (3) 制备空心菜专用肥：向步骤（2)中过滤磷酸二氢钙的滤液中加入钾以及其他中微 量元素化合物调整为空心菜专用肥的初成品，该初成品中氮含量为10-12%、五氧化二磷含 量为7-9%，氧化钾含量为10-12%，将初成品置于烘干器中烘干至水分含量为3-4%，即可 制得空心菜专用肥。
2. 根据权利要求1所述的空心菜专用肥的配制方法，其特征在于：所述中间体为磷酸 脲。
3. 根据权利要求1所述的空心菜专用肥的配制方法，其特征在于：所述步骤⑴中，将 磷酸与碳酰胺以摩尔比为1. 2 :1加到反应釜中混合，控制反应温度为115°C，反应190min 后，将温度冷却至30°C后再离心分离得中间体。
4. 根据权利要求1所述的空心菜专用肥的配制方法，其特征在于：所述步骤（2)中，中 间体与碱性钙盐反应时搅拌速度为230r/min，反应时间为50min，反应溶液的pH值为9。
5. 根据权利要求1所述的空心菜专用肥的配制方法，其特征在于：所述碱性钙盐为氢 氧化钙。
6. 根据权利要求1所述的空心菜专用肥的配制方法，其特征在于：所述的中微量元素 化合物为氢氧化钠、硫酸钙、硫酸锌、硫酸铜、亚铁离子的螯合物以及硫酸锰。
7. 根据权利要求1所述的空心菜专用肥的配制方法，其特征在于：所述中间体与碱性 钙盐的摩尔比为1 :〇. 8。
8. 根据权利要求1所述的空心菜专用肥的配制方法，其特征在于：所述步骤⑶中干 燥时采用升温速度为5°C /min升温至35°C，干燥40min后，调整水分含量为4%。
【文档编号】C05G1/00GK104311184SQ201410479081
【公开日】2015年1月28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, 廖吉星, 高贵龙, 项双龙, 薛涛, 张伟, 唐晓宁, 石锦霞, 黄芳, 金会心 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