专利名称：复合肥及其制备方法
技术领域：
本发明涉及农业领域，具体涉及一种复合肥及其制备方法。
背景技术：
复合肥是指氮、磷、钾三种养分中，至少有两种养分表明量的仅由化学方法制成的肥料，是复混肥料的一种。肥料选择即根据土壤和作物的需求能提供植物所需养分的高肥效肥料。有机肥、无机高效肥料等。其中复合多种单一养分肥料复合肥中，生产流程简单，技术含量低，工业设备成熟，成产成本高，利润低，劳动强度低。反应生成两元及以上肥料中， 比如硝酸铵钙的特性与施用硝酸铵钙(分子式NH4N03+CaC03)是用熔融的硝酸铵和石灰石粉按60 40的比例混合熔融而制成的，也有用白云石(碳酸钙和碳酸镁的混合物)和硝铵制造的。约含20%的氮素，硝酸铵钙中含有大量碳酸钙，钙的提取率不高，对农作物是无效钙。另外，硝酸铵钙产品本身呈碱性，只有在酸性土壤上用作追肥有良好的作用和效果，但是，在水田施用，其肥效稍低于等氮量的硫酸铵，而在旱地施用，肥效与硫酸铵相似。 硝酸铵钙中氮的成本，比普通硝酸铵中的氮素成本要高，其浓度低，养分单一。
发明内容
本发明提供了一种复合肥及其制备方法，能够提高复合肥中钙的水溶性。本发明提供了一种复合肥，其原料包括磷矿、硝酸、硝酸铵、氨NH3 ；所述磷矿所述硝酸所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例为I : I 2 I.5 3 O. 05 O. 3。所述氨NH3优选为氨气、液氨、氨水中的一种或多种。所述硝酸的浓度优选为50 % 70 % ;和/ 或，所述磷矿所述硝酸所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例为I : I
2 I.5 3 O. 05 O. 3。所述原料优选为还包括硫酸铵，所述硫酸铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0. 05 O. 3 I. 5
3；和/ 或，磷酸一铵，所述磷酸一铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0.05 O. 3 I. 5 3 ;和/ 或，硫酸钾，所述硫酸钾与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0. 05 O. 3 I. 5 3。所述磷矿所述硝酸所述硫酸铵所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例优
4选为I : I. 2 I.
O. 08 O. 25 I. 8 2. 7 O. 08 O. 25 ;和/ 或，所述磷矿所述硝酸所述磷酸一铵所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例
优选为I : I. 2 I.
O. 08 O. 25 I. 8 2. 7 O. 08 O. 25 ;和/ 或，所述磷矿所述硝酸所述硫酸钾所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例优
选为I : I. 2 I.
O. 08 O. 25 I. 8 2. 7 O. 08 O. 25 ;和/ 或，所述原料优选还包括pH调节剂、和/或除泡剂、和/或染色剂。本发明还提供一种如上述任一项所述的复合肥的制备方法，包括以下步骤A.用硝酸对磷矿通过化学反应进行处理；B.用氨NH3对步骤A得到的反应产物进行处理；C.用硝酸铵对步骤B得到的反应产物进行处理；D.造粒；E.包装。步骤A中，发生所述化学反应的温度优选为50°C 80°C ；和/ 或，所述硝酸的浓度优选为50 % 70 % ;和/ 或，所述磷矿与所述硝酸的质量添加比例优选为I : I 2;和/ 或，所述磷矿与所述硝酸之间发生的化学反应优选为2Ca5F(P04)3+15HN03 = 5Ca3 (NO3) 3 (H2PO4)+2HF 丨 +Η3Ρ04。步骤B中，优选进一步包括用硫酸铵对步骤A得到的反应产物进行处理，则，在步骤 B 中发生的化学反应优选为:2(NH4)2S04+HN03(余)+3Ca2(N03)3(H2P04)+llH3P04+18NH3 = 2Ca3 (NH4) 8 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04+6NH4N03,所述硫酸铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0· 05 O. 3 I. 5 3 ;和/ 或，步骤B中，优选进一步包括用磷酸一铵对步骤A得到的反应产物进行处理，则，在步骤 B 中发生的化学反应优选为NH4H2P04+HN03 (余)+Ca2 (NO3) 3 (H2PO4) +H3P04+NH3_Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (N03)2+6NH4N03,所述磷酸一铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0· 05
O. 3 I. 5
3和/ 或，步骤B中，优选进一步包括用硫酸钾对步骤A得到的反应产物进行处理，则，在步骤 B 中发生的化学反应优选为K2S04+HN03(余)+Ca2(N03)3(H2P04)+H3P04+NH3——K2Ca3( NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04+6NH4N03,所述硫酸钾与所述硝酸铵的质量添加比例优选为 O. 05 O. 3 I. 5 3 ;和/ 或，步骤B中，用氨NH3对步骤A得到的反应产物进行处理后的含水量优选为12% 28% ；和/ 或，步骤B中，反应温度优选为110°C 130°C ；和/ 或，步骤B中，用氨NH3对步骤A得到的反应产物进行处理后的PH为3. 5 3. 8。在步骤C中，用硝酸铵对步骤B得到的反应产物进行处理得到的产物优选包括C a3 (NH4) 8 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3' 和 / 或 Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2 NH4NO3' 和 / 或 K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3 ；C步骤的反应温度优选为110°C 150°C ； 在步骤C中，用硝酸铵对步骤B得到的反应产物进行处理后的含水量优选为I % 5%。在步骤C之后，在步骤D之前，所述制备方法优选还包括调节步骤D得到的产物的pH值为4. 4 5 ;和/或,含水量优选为或,添加碳酸氢铵去除气泡；和 /或，用染色剂调色。通过本发明提供一种复合肥及其制备方法，能够达到如下的有益效果I.本发明硝酸酸分解磷矿直接获得农作物所需部分养分，磷矿中含有大量的钙， 通过化学反应得到的钙离子易于水解成为游离钙，因此水溶速效钙的含量得到大大的提高，能够提高复合肥中钙的水溶性。2.本发明的复合肥的原料包括了硝酸和磷矿，硝酸直接对磷矿进行酸解，能直接提取适合农作物需要的氮、磷、钙复合肥，磷矿中富含大量的钙，通过酸解钙的提取量很高， 且氨NH3的成本较低，整体成本得到大幅降低。3.肥效丰富。本发明中制成了一系列复合肥，适用于不同的农作物和农业环境，其中基础原料氮、磷、钙肥，含氮约25%，有效磷约5%，水溶速效钙约5%，是植物体内氨基酸的组成部分、是核酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。本发明的复合肥是一种弱酸性、中浓度的肥料，吸湿性小，不易结块， 分散性好，具有良好的物理性状，常温下也不会失去物性，养分比较齐全，含量中等，广泛适用于各种农作物的基肥，种肥和追肥。该肥是一种养分比较齐全、高效环保的绿色肥料。4.本发明对所述磷矿所述硝酸所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例进行严格控制，控制住Ca(NO3)2的生成量，从而达到降低了产品的吸水性、强度低、熔点低的问题；本发明在110°C 150°C进行反应，可以很好地控制水分含量和气泡的生成，并且在有气泡的情况下采用O. 2%碳酸氢铵去除，避免了造粒前的产品中含有气泡，且高温下物料的流动性较好，生产效率高，产品质量好。5.本发明的复合肥为弱酸性，适用于中、碱性土壤，不会板结土壤，对生态环境友好，适应性好。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图I为本发明具体实施例I中复合肥的制备方法；图2为本发明具体实施例2中复合肥的制备方法；图3为本发明具体实施例3中复合肥的制备方法。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。本发明提供了一种复合肥，其原料包括磷矿、硝酸、硝酸铵、氨NH3 ；所述磷矿所述硝酸所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例为I : I 2 I. 5 3 O. 05 O. 3。在某些实施例中，所述氨NH3优选为氨气、液氨、氨水中的一种或多种。一般用气氨或液氨，当反应水分少时才会使用稀氨水，同时三者可以两两混合或三者混合使用，其中气氨不一定是纯氨水，液氨通常为工业液氨。在某些实施例中，所述硝酸的浓度优选为50 % 70 % ;在某些实施例中，所述原料优选还包括硫酸铵、和/或磷酸一铵、和/或硫酸钾。其中，所述硫酸铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0. 05 O. 3 I. 5 3 ;和/ 或，所述磷酸一铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0. 05 O. 3 I. 5 3 ;和/ 或，所述硫酸钾与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0. 05 O. 3 I. 5 3 ;在某些实施例中，所述磷矿所述硝酸所述硫酸铵所述硝酸铵所述氨NH3 的质量添加比例为I : I. 2 I. 8 O. 08 O. 25 I. 8 2. 7 O. 08 O. 25，需要说明的是，上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如1 : I. 5 : O. I : 2. 5 : O. I或I : I. 7 : O. I : 2 : O. I或 I I. 5 : O. 15 : 2. 2 : O. 15 或 I : I. 6 : O. 2 : 2. 5 : O. 2 等各值；和/ 或，在某些实施例中，所述磷矿所述硝酸所述磷酸一铵所述硝酸铵所述氨 NH3的质量添加比例为I : I. 2 I. 8 O. 08 O. 25 I. 8 2. 7 O. 08 O. 25，需要说明的是，上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如1 : I. 5 : O. I : 2. 5 : O. I或I : I. 7 : O. I : 2 : O. I或 I I. 5 : O. 15 : 2. 2 : O. 15 或 I : I. 6 : O. 2 : 2. 5 : O. 2 等各值；和/ 或，在某些实施例中，所述磷矿所述硝酸所述硫酸钾所述硝酸铵所述氨NH3 的质量添加比例为I : I. 2 I. 8 O. 08 O. 25 I. 8 2. 7 O. 08 O. 25，需要说明的是，上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如1 : I. 5 : O. I : 2. 5 : O. I或I : I. 7 : O. I : 2 : O. I或 I I. 5 : O. 15 : 2. 2 : O. 15 或 I : I. 6 : O. 2 : 2. 5 : O. 2 等各值；和/ 或，在某些实施例中，所述原料优选还包括pH调节剂、和/或除泡剂、和/或染色剂。本发明可以生产一系列的复合肥，其主要成分分别为Ca3 (NH4) 8HP04) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3 ；Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2 NH4NO3 ；K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3。本发明的复合肥为含硝硫基的新型氮、磷、钙肥，其中含氮约25%，有效磷约5%， 水溶速效钙约5%，是植物体内氨基酸的组成部分、是核酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。氮还能帮助作物分殖。施用氮肥不仅能提高农产品的产量，还能提高农产品的质量。此产品中铵态氮略多于硝酸态氮，含氮量比原来的硝酸铵少得多。磷在植物体内是细胞原生质的组分，对细胞的生长和增殖起重要作用；磷还参与植物生命过程的光合作用，糖和淀粉的利用和能量的传递过程。磷肥还能促进植物苗期根系的生长，使植物提早成熟。植物在结果时，磷大量转移到籽粒中，使得籽粒饱满。合理施用磷肥，可增加作物产量，改善作物品质，加速谷类作物分蘖和促进籽粒饱满；促使棉花、瓜类、茄果类蔬菜及果树的开花结果，提高结果率；增加甜菜、甘蔗、西瓜等的糖分，油菜籽的含油量。同时促进作物对其他元素的吸收，被称为“能量元素”，本发明的复合肥中含有效磷约5%。水溶速效钙的新型肥料，其肥效快，广泛用于温室和大面积农田，可以改良土壤， 增加团粒结构使土壤不结块。钙以果胶的形式参与细胞逼得组成，可防止细胞和液泡中的物质外渗，保持细胞的完整，提高果皮致密度，促进果胶质形成，增加蜡质层厚度，从而改善果实表光，防止果实变绵衰老，被称为“表光元素”在种植经济作物、花卉、水果、蔬菜等农作物时，可延长花期，促使根、茎、叶正常生长，保证果实颜色鲜艳，增加果实糖份。本发明的复合肥是一种弱酸性、中浓度的肥料。吸湿性小，不易结块，分散性好，具有良好的物理性状，常温下也不会失去物性。养分比较齐全，含量中等，广泛适用于各种农作物的基肥，种肥和追肥。该肥是一种养分比较齐全、高效环保的绿色肥料。本发明还提供一种如上述任意一种所述的复合肥的制备方法，包括以下步骤A.用硝酸对磷矿通过化学反应进行处理；B.用氨NH3对步骤A得到的反应产物进行处理；C.用硝酸铵对步骤B得到的反应产物进行处理；反应时间10 30minD.造粒；E.包装。在一些实施例中，步骤A中，发生所述化学反应的温度优选为50°C 80°C ；和/ 或，所述硝酸的浓度优选为50% 70% ;和/ 或，
所述磷矿与所述硝酸的质量添加比例优选为I : I 2;和/ 或，所述磷矿与所述硝酸之间发生的化学反应优选为2Ca5F(P04)3+15HN03 = 5Ca3 (NO3) 3 (H2PO4)+2HF +Η3Ρ04。在一些实施例中，步骤B中，优选进一步包括用硫酸铵对步骤A得到的反应产物进行处理，则，在步骤B中发生的化学反应优选为2 (NH4) 2S04+HN03 (余)+3Ca2 (NO3) 3 (H2PO4) +11 H3PO4+18NH3 = 2Ca3 (NH4) 8 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04+6NH4N03,所述硫酸铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0. 05 O. 3 1.5 3;和/ 或，在一些实施例中，步骤B中，优选进一步包括用磷酸一铵对步骤A得到的反应产物进行处理，则，在步骤B中发生的化学反应优选为NH4H2P04+HN03 (余)+Ca2 (NO3) 3 (H2PO4) +H3P 04+NH3-Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2+6NH4N03,所述磷酸一铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0· 05 O. 3 L 5 3 ;和/ 或，在一些实施例中，步骤B中，优选进一步包括用硫酸钾对步骤A得到的反应产物进行处理，则，在步骤B中发生的化学反应优选为K2S04+HN03 (余)+Ca2 (NO3) 3 (H2PO4) +Η3Ρ04+Ν H3——K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04+6NH4N03,所述硫酸钾与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0· 05 O. 3 L 5 3 ;和/ 或，在一些实施例中，步骤B中，用氨NH3对步骤A得到的反应产物进行处理后的含水量优选为12% 28% ;需要说明的是，上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如13%或14%或15%或16%、或18%或 19%或22%、或24%或26%或28%等各值；和/ 或，步骤B中，反应温度优选为110°C 130°C，需要说明的是，上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如110 °c或 120°C或130°C等各值；和/ 或，步骤B中，用氨NH3对步骤A得到的反应产物进行处理后的PH为3. 5 3. 8。需要说明的是，B步骤的反应通常控制在10 30分钟，控制水分的方式有多种， 本发明优选为采用加热的方式，控制反应时间来进一步控制反应中的水分，使反应完成后达到所需要的含水量。在步骤C中，用硝酸铵对步骤B得到的反应产物进行处理得到的产物优选包括C a3 (NH4) 8 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3'和 / 或 Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2 NH4NO3' 和 / 或 K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3 ；C步骤的反应温度优选为110°C 150°C ;需要说明的是，上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如110°C或 120°C或 130°C或 140°C或 150°C等各值；在步骤C中，用硝酸铵对步骤B得到的反应产物进行处理后的含水量优选为I % 5%。需要说明的是，上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点， 均为本发明所保护的范围，比如1%或2%或3%或4%或5%等各值；需要说明的是，C步骤的反应通常控制在10 30分钟，可以带走大量水分。控制水分的方式有多种，本发明优选为采用加热的方式，控制反应时间来进一步控制反应中的水分，使反应完成后达到所需要的含水量。在步骤C之后，在步骤D之前，所述制备方法优选还包括调节步骤D得到的产物的pH值为4. 4 5 ;和/或,含水量优选为或,添加碳酸氢铵去除气泡；和 /或，用染色剂调色。针对上述一系列复合肥含有的主要成分，采用上述一系列复合肥的加工步骤和各步骤的加工条件，接下来将采用三个具体实施例对制备方法进行详细描述具体实施例I，制备 Ca3 (NH4) 8HP04) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3,如图 I，所示步骤101，硝酸和磷矿发生化学反应；硝酸和磷矿发生化学反应，硝酸可以直接对磷矿进行酸分解，直接获取农作物所需的养分；其中，硝酸的浓度优选为50% 70%，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如50%、 52%、54%、56%、58%、60%、62%、64%、66%、68%、70%或任意两值之间的范围，优选为 56% ；反应温度为50°C 80°C ;需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值， 只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如50°C、55°C、60°C、70°C、 80°C或其中任意两值之间的范围；磷矿与硝酸的质量添加比例为1 I 2，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如 I I. 3,1 I. 4,1 I. 5,1 I. 6,1 I. 7,1 I. 8,1 2 或任意两值之间的范围；所述磷矿与所述硝酸之间发生的化学反应为2Ca5F(P04)3+15HN03 = 5Ca3 (NO3) 3 (H2PO4)+2HF +Η3Ρ04。步骤102，用气氨和(NH4) 2S04(硫酸铵)对Ca3 (NO3) 3 (H2PO4)进行化学处理；反应温度为110°C 130°C ;控制水分12% 28% ;在此步骤中，优选采用气氨(氨气)，同时也可以采用液氨、氨水中的一种或多种。 一般用气氨或液氨，当反应水分少时才会使用稀氨水，同时三者可以两两混合或三者混合使用，其中气氨不一定是纯氨水，液氨通常为工业液氨。添加氨可以增强铵的浓度。其中硫酸铵的添加量，优选为所述硫酸铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为 O. 05 0.3 I. 5 3，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如O. I 2或O. 15 2. 5或O. I 2.5 或O. 15 2或任意两值之间的范围；反应温度为110°C 130°C，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如110°c或120°C或 130°C或任意两值之间的范围；8/12 页通过加热和控制反应时间的方法控制水分12% 28%，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围， 比如12%或16%或20%或28%或任意两值之间的范围；发生的化学反应为2 (NH4) 2S04+HN03 (余)+3Ca2 (NO3) 3 (H2PO4) +11H3P04+18NH3 = 2Ca3 (NH4) 8 (HPO4) 3 (H2PO 4)4 (NO3) 2S04+6NH4N03。通过本步骤pH可以调节为3. 5 3. 8，比如3. 5、或3. 6、或3. 7、或3. 8。步骤103，用硝酸铵对 Ca3(NH4)8(HPO4)3(H2PO4)4(NO3)2SO4 进行处理；本步骤的发生化学反应为Ca3 (NH4) 8 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2504+NH4N03 = Ca3 (NH4) 8 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3通过加热和控制反应时间的方法，反应水分可以控制在1% 5%;需要说明的是， 上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如或其中任意两值之间的范围；本步骤的反应温度可以控制在110°C 150°C，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如 110°C、120°C、125°C、130°C、135°C、14(rC、145°C、15(rC 或其中任意两值之间的范围。反应时间大体在10 30分钟。步骤104，调节步骤103生产的产物的pH值；本步骤不具有普遍性，需要根据客户需求和厂家自身产品的需要适应性采用，其 pH值通常调节为4. 4 5，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如4. 4,4. 5,4. 6,4. 7,4. 8,4. 9,5. O 或其中任意两值之间的范围，优选为4. 5。步骤105,用染色剂染色；为了提高产品外观的效果，优选使用部分氧化性适中、色泽美观的染料对产品着色。步骤106，排气泡;为了提高产品质量，需要在造粒前排出其中的气泡，通常C步骤的反应温度在 110°C 150°C之间，不易产生气泡，如果有气泡产生可以采用浓度为O. 2%的碳酸氢铵去除气泡。步骤107，造粒、包装。造粒通常采用现有技术。具体实施例2，制备 Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2 NH4NO3,如图 2，所示步骤201，硝酸和磷矿发生化学反应；硝酸和磷矿发生化学反应，硝酸可以直接对磷矿进行酸分解，直接获取农作物所需的养分；其中，硝酸的浓度优选为50% 70%，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如50%、 52%、54%、56%、58%、60%、62%、64%、66%、68%、70%或任意两值之间的范围，优选为
1156% ；反应温度为50°C 80°C ;需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值， 只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如50°C、55°C、60°C、70°C、 80°C或其中任意两值之间的范围；磷矿与硝酸的质量添加比例为1 I 2，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如 I I. 3,1 I. 4,1 I. 5,1 I. 6,1 I. 7,1 I. 8,1 2 或任意两值之间的范围；所述磷矿与所述硝酸之间发生的化学反应为2Ca5F(P04)3+15HN03 = 5Ca3 (NO3) 3 (H2PO4)+2HF +Η3Ρ04。步骤202，用液氨和NH4H2PO4 (磷酸一铵)对Ca3 (NO3) 3 (H2PO4)进行化学处理；反应温度为110°C 130°C ;控制水分12% 28% ;在此步骤中，优选采用液氨，同时也可以采用气氨、氨水中的一种或多种。一般用气氨或液氨，当反应水分少时才会使用稀氨水，同时三者可以两两混合或三者混合使用，其中气氨不一定是纯氨水，液氨通常为工业液氨。添加氨可以增强铵的浓度。其中硫酸铵的添加量，优选为所述磷酸一铵与所述硝酸铵的质量添加比例优选为0. 05 0.3 1.5 3，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如0. I 2或O. 15 2. 5或 O. I 2. 5或O. 15 2或任意两值之间的范围；反应温度为110°C 130°C，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如110°c或120°C或 130°C或任意两值之间的范围；通过加热和控制反应时间的方法控制水分12% 28%，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围， 比如12%或16%或20%或28%或任意两值之间的范围；发生的化学反应为ΝΗ4Η2Ρ04+ΗΝ03 (余)+Ca2 (NO3) 3 (H2PO4) +Η3Ρ04+ΝΗ3-Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3)
2+6NH4N03。通过本步骤pH可以调节为3. 5 3. 8。步骤203，用硝酸铵对 Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2 进行处理；本步骤发生化学反应为Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2+NH4N03 = Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2 NH4NO3。通过加热和控制反应时间的方法反应水分可以控制在1% 5% ;需要说明的是， 上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如或其中任意两值之间的范围；本步骤的反应温度可以控制在110°C 150°C，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如 110°C、120°C、125°C、130°C、135°C、14(rC、145°C、15(rC或其中任意两值之间的范围；反应时间大体在10 30分钟。
步骤204,用染色剂染色；为了提高产品外观的效果，优选使用部分氧化性适中、色泽美观的染料对产品着色。步骤205，排气泡；为了提高产品质量，需要在造粒前排出其中的气泡，通常C步骤的反应温度在 110°C 150°C之间，不易产生气泡，如果有气泡产生可以采用浓度为O. 2%的碳酸氢铵去除气泡。步骤206，造粒、包装。造粒通常采用现有技术。具体实施例3，制备 K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3,如图 3，所示步骤301，硝酸和磷矿发生化学反应；硝酸和磷矿发生化学反应，硝酸可以直接对磷矿进行酸分解，直接获取农作物所需的养分；其中，硝酸的浓度优选为50% 70%，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如50%、 52%、54%、56%、58%、60%、62%、64%、66%、68%、70% 或任意两值之间的范围，优选为 56% ；反应温度为50°C 80°C ;需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值， 只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如50°C、55°C、60°C、70°C、 80°C或其中任意两值之间的范围；磷矿与硝酸的质量添加比例为1 I 2，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如
I I. 3,1 I. 4,1 I. 5,1 I. 6,1 I. 7,1 I. 8,1 2 或任意两值之间的范围；所述磷矿与所述硝酸之间发生的化学反应为2Ca5F(P04)3+15HN03 = 5Ca3 (NO3) 3 (H2PO4)+2HF +Η3Ρ04。步骤302，用气氨和K2SO4 (硫酸钾)对Ca3(NO3)3(H2PO4)进行化学处理；和/或，反应温度为110°C 130°C ;和/或，控制水分12% 28% ;在此步骤中，优选采用气氨(氨气)，同时也可以采用液氨、氨水中的一种或多种。 一般用气氨或液氨，当反应水分少时才会使用稀氨水，同时三者可以两两混合或三者混合使用，其中气氨不一定是纯氨水，液氨通常为工业液氨。添加氨可以增强铵的浓度。其中硫酸钾的添加量，优选为所述硫酸钾与所述硝酸铵的质量添加比例优选为 O. 05 0.3 I. 5 3，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如0. I 2或O. 15 2.5或O. I 2.5 或O. 15 2或任意两值之间的范围；反应温度为110°C 130°C，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如110°c或120°C或 130°C或任意两值之间的范围；控制水分12% 28%，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如12%或16%或20%或 28%或任意两值之间的范围；发生的化学反应为K2S04+HN03 (余)+Ca2 (NO3) 3 (H2PO4) +Η3Ρ04+ΝΗ3-K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2
S04+6NH4N03 ；通过本步骤pH可以调节为3. 5 3. 8，比如3. 5、或3. 6、或3. 7、或3. 8。步骤 303，用硝酸铵对 K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 进行处理；本步骤发生化学反应为K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4)4 (NO3) 2S04+NH4N03 = K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S
O4 NH4NO3通过加热和控制反应时间的方法，反应水分可以控制在1% 5%;需要说明的是， 上述比例包括了其中区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如或其中任意两值之间的范围；和/ 或本步骤的反应温度可以控制在110°C 150°C，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如 110°C、120°C、125°C、130°C、135°C、14(rC、145°C、15(rC 或其中任意两值之间的范围。反应时间大体在10 30分钟。步骤304，调节步骤103生产的产物的pH值；本步骤不具有普遍性，需要根据客户需求和厂家自身产品的需要适应性采用，其 pH值通常调节为4. 4 5，需要说明的是，上述范围包括了其中该区间的任意值，只要包含在上述比例范围内的点，均为本发明所保护的范围，比如4. 4,4. 5,4. 6,4. 7,4. 8,4. 9,5. O 或其中任意两值之间的范围，优选为4. 5。步骤305，造粒、包装。 造粒通常采用现有技术。通过本发明提供一种复合肥及其制备方法，能够达到如下的有益效果I.本发明硝酸酸分解磷矿直接获得农作物所需部分养分，磷矿中含有大量的钙， 通过化学反应得到的钙离子易于水解成为游离钙，因此水溶速效钙的含量得到大大的提高，能够提高复合肥中钙的水溶性。2.本发明的复合肥的原料包括了硝酸和磷矿，硝酸直接对磷矿进行酸解，能直接提取适合农作物需要的氮、磷、钙复合肥，磷矿中富含大量的钙，通过酸解钙的提取量很高， 且氨NH3的成本较低，整体成本得到大幅降低。3.肥效丰富。本发明中制成了一系列复合肥，适用于不同的农作物和农业环境，其中基础原料氮、磷、钙肥，含氮约25%，有效磷约5%，水溶速效钙约5%，是植物体内氨基酸的组成部分、是核酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。本发明的复合肥是一种弱酸性、中浓度的肥料，吸湿性小，不易结块， 分散性好，具有良好的物理性状，常温下也不会失去物性，养分比较齐全，含量中等，广泛适用于各种农作物的基肥，种肥和追肥。该肥是一种养分比较齐全、高效环保的绿色肥料。4.本发明对所述磷矿所述硝酸所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例进行严格控制，控制住Ca(NO3)2的生成量，从而达到降低了产品的吸水性、强度低、熔点低的问题；本发明在110°C 150°C进行反应，可以很好地控制气泡的生成，并且在有气泡的情况下采用O. 2%碳酸氢铵去除，避免了造粒前的产品中含有气泡，且高温下物料的流动性较好,生产效率高,产品质量好。5.本发明的复合肥为弱酸性，适用于中、碱性土壤，不会板结土壤，对生态环境友好，适应性好。本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种复合肥，其特征在于，其原料包括磷矿、硝酸、硝酸铵、氨NH3 ；所述磷矿所述硝酸所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例为I : I 2 1.5 3 O. 05 O. 3。
2.如权利要求I所述的复合肥，其特征在于，所述氨NH3为氨气、液氨、氨水中的一种或多种。
3.如权利要求I所述的复合肥，其特征在于，所述硝酸的浓度为50% 70%。
4.如权利要求I 3任一项所述的复合肥，其特征在于，所述原料还包括硫酸铵，所述硫酸铵与所述硝酸铵的质量添加比例为0. 05 O. 3 I. 5 3 ;和/或，磷酸一铵，所述磷酸一铵与所述硝酸铵的质量添加比例为0. 05 O. 3 I. 5 3 ;和/或，硫酸钾，所述硫酸钾与所述硝酸铵的质量添加比例为0. 05 O. 3 I. 5 3。
5.如权利要求4所述的复合肥，其特征在于，所述磷矿所述硝酸所述硫酸铵所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例为 I I. 2 I. 8 O. 08 O. 25 I. 8 2. 7 O. 08 O. 25 ;和/或，所述磷矿所述硝酸所述磷酸一铵所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例为 I I. 2 I. 8 O. 08 O. 25 I. 8 2. 7 O. 08 O. 25 ;和/或，所述磷矿所述硝酸所述硫酸钾所述硝酸铵所述氨NH3的质量添加比例为 I I. 2 I. 8 O. 08 O. 25 I. 8 2. 7 O. 08 O. 25 ;和/或，所述原料还包括pH调节剂、和/或除泡剂、和/或染色剂。
6.一种如权利要求I 5任一项所述的复合肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤A.用硝酸对磷矿通过化学反应进行处理；B.用氨NH3对步骤A得到的反应产物进行处理；C.用硝酸铵对步骤B得到的反应产物进行处理；D.造粒；E.包装。
7.如权利要求6所述的复合肥的制备方法，其特征在于，步骤A中，发生所述化学反应的温度为50°C 80°C ；和/或，所述硝酸的浓度为50% 70% ；和/或，所述磷矿与所述硝酸的质量添加比例为I : I 2 ;和/或，所述磷矿与所述硝酸之间发生的化学反应为2Ca5F(P04)3+15HN03 = 5Ca3 (NO3) 3 (H2PO4)+2HF +Η3Ρ04。
8.如权利要求6或7所述的复合肥的制备方法，其特征在于，步骤B中，进一步包括用硫酸铵对步骤A得到的反应产物进行处理，则，在步骤B中发生的化学反应为2(NH4)2S04+HN03(余)+3Ca2(N03)3(H2P04)+llH3P04+l8NH3 = 2Ca3(NH4) 8 (HPO4)3 (H2PO4)4 (NO3) 2S04+6NH4N03，所述硫酸铵与所述硝酸铵的质量添加比例为0. 05 O.3 I. 5 3 ;和/或，步骤B中，进一步包括用磷酸一铵对步骤A得到的反应产物进行处理，则，在步骤B中发生的化学反应为NH4H2P04+HN03 (余)+Ca2 (NO3) 3 (H2PO4) +H3P04+NH3——Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H 2P04)4(NO3)2+6NH4N03,所述磷酸一铵与所述硝酸铵的质量添加比例为0. 05 O. 3 I. 5 3；和/或，步骤B中，进一步包括用硫酸钾对步骤A得到的反应产物进行处理，则，在步骤B中发生的化学反应为K2S04+HN03 (余)+Ca2 (NO3) 3 (H2PO4) +H3P04+NH3——K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4 )4(N03)2S04+6NH4N03，所述硫酸钾与所述硝酸铵的质量添加比例为:0· 05 O. 3 I. 5 3 ; 和/或，步骤B中，用氨NH3对步骤A得到的反应产物进行处理后的含水量为12% 28% ； 和/或，步骤B中，反应温度为110°C 130°C ；和/或，在步骤B中，用氨NH3对步骤A得到的反应产物进行处理后的PH为3. 5 3. 8。
9.如权利要求8所述的复合肥的制备方法，其特征在于，在步骤C中，用硝酸铵对步骤 B得到的反应产物进行处理得到的产物包括Ca3 (NH4) 8 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 ΝΗ4Ν03、 和 / 或 Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2 NH4NO3、和 / 或 K2Ca3 (NH4) 6 (HPO4) 3 (H2PO4) 4 (NO3) 2S04 NH4NO3 ；C步骤的反应温度为110°C 150°C ；在步骤C中，用硝酸铵对步骤B得到的反应产物进行处理后的含水量为1% 5%。
10.如权利要求9所述的复合肥的制备方法，其特征在于，在步骤C之后，在步骤D之前，所述制备方法还包括调节步骤D得到的产物的pH值为4. 4 5 ;和/或，含水量为 1% 5% ;和/或，添加碳酸氢铵去除气泡；和/或，用染色剂调色。
全文摘要
本发明涉及农业领域，具体涉及一种复合肥及其制备方法，该复合肥的原料包括硝酸、磷矿、硝酸铵、氨NH3，所述磷矿∶所述硝酸∶所述硝酸铵∶所述氨NH3的质量添加比例为1∶1～2∶1.5～3∶0.05～0.3，还包括硫酸铵、和/或磷酸一铵、和/或硫酸钾；制备该复合肥的方法包括以下步骤A.用硝酸对磷矿通过化学反应进行处理；B.用氨NH3对步骤A得到的反应产物与硫酸铵、和/或磷酸一铵、和/或硫酸钾的反应物进行处理；和/或，控制水分12％～28％；C.用硝酸铵对步骤B得到的反应产物进行处理；和/或控制水分1％～5％；D.造粒E.包装。本发明能够提高复合肥中钙的水溶性。
文档编号C05G3/00GK102584401SQ20121004752
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者朱绍禄 申请人:朱绍禄