一种含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及肥料领域，特别涉及一种含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法。
【背景技术】
[0002]在肥料施用上，试验表明，尿素施用前五天非常关键，其中一些土壤条件，会使尿素快速分解释放氨形成铵盐，造成作物根际PH值快速增大，最高接近PHlO，出现烧苗烧根现象，即使不出现烧的现象，事实上也对作物造成伤害而，使肥效不佳，应用尿素或尿基复肥，常会遇到这种风险。而使用硝态氮肥料，则烧苗烧根现象大为减少。因此，市场上硝基类肥远比尿基类肥受欢迎，价格也较高。而尿素与磷酸结合形成的磷酸脲，进入土壤后能降低土壤的PH值，从而大大减少了氮的挥发损失，是一种显著提高氮利用率的高效复合肥料，碱性土壤应用更佳。
[0003]磷酸脲，是一种具有氨基结构的磷酸复盐，含P20544.9%，N 17.7%，易溶于水，其水溶液呈酸性。磷酸脲PH值小于2，在兴起的水溶肥料使用效果更为显著。众所周知，水肥一体滴灌设施使用最忌堵塞管道，堵塞管道原因主要是钙、镁、铝等金属盐沉淀。采用磷酸脲作为氮、磷源之一，能够使用肥料的同时，清理管道。因此，磷酸脲可以作为一种较佳的水溶肥料原料。磷酸脲大规模农业使用，是否会导致土壤酸化问题。试验表明，磷酸脲施用于土壤后，PH值快速下降，2小时后，PH值慢慢上升，5天后，PH值基本恢复土壤原先的PH值。分析原因是随着尿素不断分解，和土壤中长期物质平衡，使酸性不会影响土壤酸碱度。而农作物根际磷的吸收得到更好。磷酸脲由等摩尔的尿素和磷酸反应形成的络合物，其反应式如下:
[0004]H3PO4+(NH2)2CO= = (NH2)2C0.H3PO4
[0005]目前，磷酸脲的制备工艺主要有以下几种:常压结晶、浓缩结晶、常压浓缩、直接合成、磷酐磷酸混合工艺，上述工艺存在工艺流程长、能耗高、产品品质较差、生产成本高等缺点。
[0006]多元素水溶肥料生产方式一般为混合法:采用各种氮磷钾水溶肥料原料，按需求比例直接混合，包装。这种生产方式优势在于各种养分原料混合可以任意比例添加，工艺简单，加工成本低廉。但各种原料之间混合后，存在后继反应，很易出现严重板结。另外，各种原料粒度不一，生产、贮运过程易分层导致养分质量下降。生产时车间环境差。而且，产品外观不佳。应用磷酸脲作为原料，采用混合法生产，由于磷酸脲的酸性，会与其它肥料快速反应板结。使肥料生产贮运难以进行。
[0007]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，从而克服现有的制备方法成本高、能耗大，以及制成的水溶肥容易板结的缺点。
[0009]为实现上述目的，本发明提供了一种含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，包括以下步骤:(I)将浓度大于75 %的磷酸和尿素，按需求量加入真空干燥器，保持真空度O?
0.08MPa，加热到90?140°C，形成热磷酸脲溶液；(2)将热磷酸脲溶液送至混合反应器，往反应器中加入混合肥，混合反应后制得混合浆料；(3)将制得的混合浆料送入喷雾干燥塔喷雾干燥，干燥后形成粉体含磷酸脲多元素水溶肥产品。
[0010]优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)中混合反应器的加热温度保持90?140°C。[0011 ] 优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)混合反应的时间为0.0ls?60min。
[0012]优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)中的混合肥包括氮肥、钾肥、磷肥、微元素月巴、添加剂中的一种或多种。
[0013]优选地，上述技术方案中，所述氮肥包括硫酸铵、硝酸铵、硝酸铵钙、硝酸钙、硝铵磷、硝酸磷中的一种或多种。
[0014]优选地，上述技术方案中，所述钾肥包括硫酸钾、硝酸钾、氯化钾一种或多种。
[0015]优选地，上述技术方案中，所述添加剂包含植物激素、植物调节剂、农药、肥料功能调节剂中的一种或多种;所述的植物激素为生长素、矮壮素、脱落酸中的一种或多种;所述的植物调节剂为DA-6、复硝酚钠;所述的农药为甲胺磷、百草枯中的一种或多种;所述的肥料功能调节剂为氨基三甲叉膦酸盐、乙二胺四甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、聚丙烯酸盐、乙二胺二邻羟苯基大乙酸盐、三聚磷酸盐、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐、酒石酸盐、二乙酰胺四乙酸盐、聚天冬氨酸盐、马来酸-丙烯酸共聚物、二乙烯三胺五乙酸盐、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲醛、乙醛中的一种或多种。
[0016]优选地，上述技术方案中，所述步骤(I)中磷酸和尿素的摩尔比为0.1?1.2:1。
[0017]优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)中混合反应器为管式反应器。
[0018]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0019](I)作为肥料，磷酸脲并不需要一定是纯净物质。本发明含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，通过首先简单生产低含水分磷酸脲溶液，再与混合肥混合反应，再喷雾干燥，形成的优质含磷酸脲多元素水溶肥产品。该方法工艺流程短、操控简单方便、低成本、易实现工业化。
[0020](2)采用该方法得到的粉状含磷酸脲多元素水溶肥产品，外观、养分均质，无延迟反应而不易板结。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0022]实施例1
[0023]—种含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，包括以下步骤:
[0024]步骤一、将浓度75%的工业磷酸30份和尿素10份(摩尔比为0.35:1)，加入真空干燥器，保持真空度0.04MPa，加热到90°C，形成热磷酸脲溶液；
[0025]步骤二、将热磷酸脲溶液送至管式反应器，同时加入硫酸铵15份和硫酸钾40份，管式反应器加热并保持90°C，混合反应60min，反应后制得混合浆料；
[0026]步骤三、将混合浆料送至喷雾干燥塔喷雾干燥，干燥后形成粉体含磷酸脲多元素水溶肥产品，多元素肥氮磷钾为9.0-17.3-24.2。
[0027]实施例2
[0028]—种含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，包括以下步骤:
[0029]步骤一、先采用浓度85%的工业磷酸30份、尿素30份(摩尔比为0.13:1)，加入真空干燥器，保持真空度0.0SMPa，加热到140°C，形成热磷酸脲溶液；
[0030]步骤二、将热磷酸脲溶液送至管式反应器，同时加入硫酸铵5份，硝酸钾30份，管式反应器保持110°C，混合反应接触0.0I?I s，反应后制得混合浆料；
[0031]步骤三、将混合浆料送至喷雾干燥塔喷雾干燥，干燥后形成粉体含磷酸脲多元素水溶肥产品，多元素肥氮磷钾为21.0-20.0-14.6。
[0032]实施例3
[0033]—种含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，包括以下步骤:
[0034]步骤一、将浓度75%的工业磷酸20份和尿素10份，加入真空干燥器，保持真空度
0.06MPa，加热到110°C，形成热磷酸脲溶液；
[0035]步骤二、将热磷酸脲溶液送至管式反应器，同时加入硫酸铵10份、硫酸钾35份、甲醛I份和微元素肥5份，管式反应器加热并保持140°C，混合反应30min，反应后制得混合浆料；
[0036]步骤三、将混合浆料送至喷雾干燥塔喷雾干燥，干燥后形成粉体含磷酸脲多元素水溶肥产品。
[0037]前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
【主权项】
1.一种含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将浓度大于75%的磷酸和尿素，按需求量加入真空干燥器，保持真空度O?0.08MPa，加热到90?140°C，形成热磷酸脲溶液； (2)将热磷酸脲溶液送至混合反应器，往反应器中加入混合肥，混合反应后制得混合浆料； (3)将制得的混合浆料送入喷雾干燥塔喷雾干燥，干燥后形成粉体含磷酸脲多元素水溶肥产品。2.根据权利要求1所述的含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合反应器的加热温度保持90?140°C。3.根据权利要求1所述的含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)混合反应的时间为0.0I s?60min。4.根据权利要求1所述的含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的混合肥包括氮肥、钾肥、磷肥、微元素肥、添加剂中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述氮肥包括硫酸铵、硝酸铵、硝酸铵钙、硝酸钙、硝铵磷、硝酸磷中的一种或多种。6.根据权利要求4所述的含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述钾肥包括硫酸钾、硝酸钾、氯化钾一种或多种。7.根据权利要求4所述的含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述添加剂包含植物激素、植物调节剂、农药、肥料功能调节剂中的一种或多种。8.根据权利要求7所述的植物激素为生长素、矮壮素、脱落酸中的一种或多种;所述的植物调节剂为DA-6、复硝酚钠;所述的农药为甲胺磷、百草枯中的一种或多种;所述的肥料功能调节剂为氨基三甲叉膦酸盐、乙二胺四甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、聚丙烯酸盐、乙二胺二邻羟苯基大乙酸盐、三聚磷酸盐、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐、酒石酸盐、二乙酰胺四乙酸盐、聚天冬氨酸盐、马来酸-丙烯酸共聚物、二乙烯三胺五乙酸盐、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲醛、乙醛中的一种或多种。9.根据权利要求1所述的含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中磷酸和尿素的摩尔比为0.1?1.2:1。10.根据权利要求1所述的含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合反应器为管式反应器。
【专利摘要】本发明公开了一种含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，包括以下步骤：(1)将浓度大于75％的磷酸和尿素，按需求量加入真空干燥器，保持真空度0～0.08MPa，加热到90～140℃，形成热磷酸脲溶液；(2)将热磷酸脲溶液送至混合反应器，往反应器中加入混合肥，混合反应后制得混合浆料；(3)将制得的混合浆料送入喷雾干燥塔喷雾干燥，干燥后形成粉体含磷酸脲多元素水溶肥产品。本发明含磷酸脲多元素水溶肥的制备方法，工艺流程短、操控简单方便、低成本、易实现工业化。采用该方法得到的粉状含磷酸脲多元素水溶肥产品，外观、养分均质，无延迟反应而不易板结。
【IPC分类】C05G3/00
【公开号】CN105503427
【申请号】CN201511027107
【发明人】王丰登
【申请人】王丰登
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月31日