一种配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法
【专利摘要】本发明涉及化工【技术领域】，公开了一种配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法，采用磷酸与碳酰胺反应制备中间体，再用中间体与碱性钾反应制备磷酸二氢钾，通过控制磷酸二氢钾结晶过程滤液的养分含量比，向分离磷酸二氢钾的滤液中加入中微量元素化合物来制备毛竹专用肥。不仅提高了磷酸二氢钾的纯度，而且通过分析毛竹生长过程中所需的营养元素的比值，配制出毛竹专用肥，不仅提高了毛竹的产量，并且在该肥料生产过程中没有废液排出，不会对环境造成污染。
【专利说明】-种配制磯酸二氨钟并联产毛竹专用肥的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工【技术领域】，尤其是涉及一种配制磯酸二氨钟并联产毛竹专用服的 方法。
【背景技术】
[0002] 磯酸二氨钟能够应用工业、农业等领域，具有广泛的用途。如在工业方面主要作为 化工原材料的生产，在农业方面主要用于饲料和化服的添加，除此之外，磯酸二氨钟还可W 用于食品添加作为原料，改善食品口感和质量，为人体补充钟元素等中微量元素。目前对于 磯酸二氨钟产品的生产方法主要有中和法、萃取法、离子交换法、复分解法、结晶法W及电 解法等，中和法生产磯酸二氨钟中和法的特点是工艺流程短，技术成熟，设备少，产品质量 高，能耗低，投资少。该法W热法磯酸和钟碱为原料，生产成本高，难W在农业上应用，主要 用于生产食品、医药和工业级的磯酸二氨钟。溶剂萃取法成为精制磯酸最有效的方法之一， 用湿法磯酸制取提供了方便。采用有机溶剂萃取法，可选择性地对进行萃取，可排除粗磯酸 中的离子型杂质，制取的磯酸二氨钟产品质量高，能耗低，但磯酸回收率低，有机溶剂价格 昂贵，对环境有污染。离子交法可用氨中和湿法磯酸除去大部分杂质得到较纯磯酸二氨馈 溶液作为离子交换的原料，同时用较廉价的氯化钟代替中和法所用的氨氧化钟，与中和法 相比生产成本有较大下降，但该法的蒸发量太大成品需要蒸发水，能耗过高，且树脂价格昂 贵，一次性投资较大。另外，每生产磯酸二氨钟要副产的氯化馈稀溶液，产量大时后处理很 麻烦；复分解法主要是采用磯酸与碳酸轴反应制备磯酸二氨轴后再与氯化钟反应生成磯 酸二氨钟的工艺流程。该法的特点是生产设备简单，反应条件平和，操作方便，没有污染，质 量可靠，但该法的产品质量不如中和法，会含有少量氯化轴。结晶后的母液中回收氯化轴耗 能高，价值低。
[0003] W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，如磯酸二氨钟在水中容易水解生成磯酸一氨钟，导致磯酸二氨钟的 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W解决污染物的零排放问 题；并且，磯酸二氨钟产品在结晶析出的过程中也难W完全析出，而是始终处于饱和状态的 饱和溶液，继而使得磯酸二氨钟在溶液中含量较大，如果深度结晶析出，则获得的磯酸二氨 钟产品的纯度较差，影响磯酸二氨钟产品的质量。通过对磯酸二氨钟作为服料的性质进行 研究与探讨，并结合大量的报道来看，磯酸二氨钟具有能够被植物吸收达到98% W上的性 质，而据报道普通的磯服被作物吸收利用率仅能达到10-25%，普通钟服仅能被作物吸收利 用45-60%，尿素、碳馈等氮服仅能被作物吸收利用20-46% ;由此可见，磯酸二氨钟被作物 吸收利用率明显高于普通的氮磯钟服。
[0004] 毛竹，是中国的传统经营竹种，集材用、食用、观赏等众多用途于一体，并具固±防 风作用，广泛应用于建材、建筑、绿色食品、医疗保健、家具农具、日用品、旅游工艺品、文体 文艺器材及环境绿化美化等各个领域。毛竹适应强，分布广。毛竹是中国分布最广面积最 大的重要经济竹种。养殖强，易栽培，毛竹栽培易成活，采用竹苗栽培、母竹栽培、竹鞭栽培 均可，但竹苗栽培成林较慢，竹鞭栽培要求技术程度较高，故而生产上大面积发展毛竹，一 般都采用母竹移栽法造林。生长快，成材早，易成林。毛竹是典型的速生树种，其粗生长在 竹算出±时即已基本定型，高生长从出算到成竹一般只需50-60天时间。竹林经3-6年加 固生长则可采伐利用。新造毛竹一般5-8年即可成林，改造残次低产林分和复壮衰败荒宪 竹林，3-5年则可恢复生产，进入丰产状态。材性好，用途广，功能全，价值高。毛竹除材性优 良外，其冬算、春算、鞭算、竹苏等竹类食品营养丰富，富含人体所需的氨基酸，鲜美可口，堪 称绿色山珍，是人们食疗保健美容防癌的理想食品。毛竹在化学、造纸、动力、食品和医药上 具有广阔的开发应用前景。经营毛竹，周期短，投资少，见效快，效益高，经营期长。比经营 一般用材林树种可提高经济效益2-3倍，若进行林地套种立体经营和全竹综合开发利用， 效益更为可观。毛竹林的施服量，可根据竹林的采伐耗服量和林地±壤服力状况来确定。 根据国内外研究者的分析资料，每采伐鲜竹材（胸径D = 9厘米）500千克，杆、枝叶全部运 走，需消耗氮1. 56千克、磯0. 38千克、钟2. 38千克。但是在确定施服量时，还要考虑服料 的利用率，因为采伐带走的养分数量中不包括±壤流失的养分和被±粒固定不能直接利用 的养分，W及林下植物消耗的养分。也就是说，施服的数量一定要超过采伐带走的数量，才 能保证竹林生产力不断提高。
[0005] 为此，有研究者对毛竹生长所需的营养元素进行分析，制备毛竹生长所需的专用 月己。例如，专利申请号为201110184679. 0公开了 "毛竹专用服及其生产方法"，其根据毛竹 生长所需的营养元素来选取了有机服、解磯钟菌剂、四甲基戊二酸、干馈、尿素、磯酸一馈、 钟服、测服、锋服W及娃服为原料制备成毛竹专用服，其营养元素配比合理、养分齐全、服效 长久，但生产成本较高。
[0006] 同时，也有研究者在制备硫酸二氨钟的过程中联产其他化服的方法，例如，如专利 号为200710048214. 6公开的"一种磯酸二氨钟、硫基专用服和聚合氯化铅的联产方法"，其 生产磯酸二氨钟过程中生产硫基专用服和聚合氯化铅，改善了湿法磯酸制备磯酸二氨钟产 品过程中杂质的影响问题，提高了经济效益。但却没有看到有任何关于将专用服制备过程 中针对作物的需求而进行元素搭配，并制作成化合态的专用服的技术方案存在。在制备磯 酸二氨钟产品的过程中，磯酸二氨钟结晶析出不完全会造成的大量的磯酸二氨钟的浪费， 磯酸二氨钟结晶过度又会给磯酸二氨钟产品带入大量杂质，继而使得磯酸二氨钟产品的纯 度较低。通过在网上进行检索，尚无解决该技术问题的专利文献或者报道。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明提供一种配制磯酸二氨钟并联产毛竹专用服的方法，W解决在 制备磯酸二氨钟产品的过程中，磯酸二氨钟结晶析出不完全会造成的大量的磯酸二氨钟的 浪费，磯酸二氨钟结晶过度又会给磯酸二氨钟产品带入大量杂质，继而使得磯酸二氨钟产 品的纯度较低的技术问题。
[0008] 本发明通过W下技术方案解决上述技术问题：
[0009] -种配制磯酸二氨钟并联产毛竹专用服的方法，采用磯酸与碳醜胺W (1. 1-1. 3): 1的摩尔比混合，然后W 5C /min的升温速度将两混合物的温度升高到100-12(TC，揽拌反 应100-120min，然后将SC /min的速度将温度冷却至30-45°C，再离也分离得中间体；将 该中间体与碱性钟盐W摩尔比为1 :(1.9-2. 1)混合反应，调节反应的抑值为10-12,反应 结束后，获得含氮磯钟的料浆，将该料浆置于冷却结晶器中循环结晶处理，同时检测分析滤 液，当滤液中氮、磯、钟的摩尔比为巧-11) :1:(5.5-6.5)时，停止结晶并过滤，滤饼为磯酸 二氨钟产品；向滤液中加入其他中微量元素化合物调整为毛竹专用服的初成品，将初成品 置于烘干器中，采用升温速度为5°C /min升温至25-3(TC，干燥40-60min后，调整水分含量 为3-4%，即可制得毛竹专用服。
[0010] 具体包括W下步骤：
[0011] (1)原料混合反应：将磯酸与碳醜胺W摩尔比为（1. 1-1. 3) ;1加到反应蓋中混合， 然后W 5C /min的升温速度将两混合物的温度升高到1IOC，揽拌反应1 lOmin，然后将温度 冷却至4(TC，再离也分离得中间体；
[0012] (2)制备磯酸二氨钟；将步骤（1)中获得的中间体与碱性钟盐W摩尔比为1 ; (1. 9-2. 1)在反应蓋中混合反应，W揽拌速度为200-25化/min揽拌反应40-60min，并调节 反应的抑值为11，反应结束后，获得含氮磯钟的料浆，将该料浆置于冷却结晶器中循环结 晶处理，同时检测分析滤液，当滤液中氮、磯、钟的摩尔比为10 ;1 ;6时，停止结晶并过滤，滤 饼为磯酸二氨钟产品；
[0013] (3)制备毛竹专用服；向步骤（2)中过滤磯酸二氨钟后的滤液中加入其他中微量 元素化合物调整为毛竹专用服的初成品，将初成品置于烘干器中，采用升温速度为5C / min升温至28C，干燥50min后，调整水分含量为3-4%，即可制得毛竹专用服。
[0014] 所述中间体为磯酸脈。
[0015] 所述碱性钟盐为氨氧化钟。
[0016] 所述的中微量元素化合物为化S04、M拆〇4、ZnS〇4、Fe2+的馨合物、H3BO3中的一种或 多种混合物。
[0017] 所述中间体与碱性钟盐W摩尔比为1 ; (1. 9-2. 1)。
[0018] 所述毛竹专用服为化合态复混服。
[0019] 讲一巧，所巧的化合杰复混肥成分中含有W下氮磯钟化合杰结构式：
[0020]
【权利要求】
1. 一种配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法，其特征在于：采用磷酸与碳酰胺 以（1.1-1.3) :1的摩尔比混合，然后以5°C/min的升温速度将两混合物的温度升高到 100-120°C，搅拌反应100_120min，然后将3°C/min的速度将温度冷却至30-45°C，再离心 分离得中间体；将该中间体与碱性钾盐以摩尔比为I: (1. 9-2. 1)混合反应，调节反应的pH 值为10-12,反应结束后，获得含氮磷钾的料浆，将该料浆置于冷却结晶器中循环结晶处理， 同时检测分析滤液，当滤液中氮、磷、钾的摩尔比为（9-11) :1 :(5.5-6.5)时，停止结晶并过 滤，滤饼为磷酸二氢钾产品；向滤液中加入其他中微量元素化合物调整为毛竹专用肥的初 成品，将初成品置于烘干器中，采用升温速度为5°C/min升温至25-30°C，干燥40-60min 后，调整水分含量为3-4%，即可制得毛竹专用肥。
2. 根据权利要求1所述的配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法，其特征在于：具 体包括以下步骤： (1) 原料混合反应：将磷酸与碳酰胺以摩尔比为（1. 1-1. 3) :1加到反应釜中混合，然后 以5°C/min的升温速度将两混合物的温度升高到IKTC，搅拌反应IlOmin，然后将温度冷却 至40°C，再离心分离得中间体； (2) 制备磷酸二氢钾：将步骤（1)中获得的中间体与碱性钾盐以摩尔比为1 : (1. 9-2. 1)在反应釜中混合反应，以搅拌速度为200-250r/min搅拌反应40-60min，并调节 反应的PH值为11，反应结束后，获得含氮磷钾的料浆，将该料浆置于冷却结晶器中循环结 晶处理，同时检测分析滤液，当滤液中氮、磷、钾的摩尔比为10 :1 :6时，停止结晶并过滤，滤 饼为憐酸_氧钟广品； (3) 制备毛竹专用肥：向步骤（2)中过滤磷酸二氢钾后的滤液中加入其他中微量元素 化合物调整为毛竹专用肥的初成品，将初成品置于烘干器中，采用升温速度为5°C/min升 温至28°C，干燥50min后，调整水分含量为3-4%，即可制得毛竹专用肥。
3. 根据权利要求1或2所述的配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法，其特征在于： 所述中间体为磷酸脲。
4. 根据权利要求1或2所述的配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法，其特征在于： 所述碱性钾盐为氢氧化钾。
5. 根据权利要求1或2所述的配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法，其特征在于： 所述的中微量元素化合物为CaS04、MgS04、ZnS04、Fe2+的螯合物、H3B03中的一种或多种混 合物。
6. 根据权利要求1或2所述的配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法，其特征在于： 所述中间体与碱性钾盐以摩尔比为1 :2。
7. 根据权利要求1或2所述的配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法，其特征在于： 所述毛竹专用肥为化合态复混肥。
8. 根据权利要求7所述的配制磷酸二氢钾并联产毛竹专用肥的方法，其特征在于：所 述的化合态复混肥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】C05G1/00GK104310348SQ201410478122
【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, 李军旗, 蔺忠建, 何敏, 周勇, 赵伟毅, 石磊, 曾舒, 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