一种配制磷酸二氢铵并副产金银花专用肥的方法
【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铵并副产金银花专用肥的方法，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，通过研究金银花生长过程从土壤中吸收的各种营养元素的量，来分析金银花生长所需的各种营养元素的比例，进而利用生产磷酸二氢铵的废液配制出金银花的专用肥。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，配制的金银花专用肥成本较低。
【专利说明】-种配制磯酸二氨镇并副产金银花专用肥的方法
【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磯酸二氨馈并副产金银花专用服 的方法。
【背景技术】
[0002] 磯酸二氨馈，又称为磯酸一馈，是一种化学制剂，一种白色的晶体，加热会分解成 偏磯酸馈。磯酸二氨馈可W用作服料和木材、纸张、织物的防火剂，也可用于制药和反白动 物饲料添加剂。目前，制备磯酸二氨馈采用的磯酸一氨馈复分解法。它是将水、氯化钟、碳酸 氨馈按比例投料，然后加入规定量的磯酸，充分揽拌后，调抑值，加热浓缩后，经冷却结晶、 离也分离、干燥后即得产品，离也分离所得母液浓缩即为含氮、磯、钟等多元素复合服。该工 艺没有H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W及离子交换法制备磯酸二氨钟的过程中均有废液排出，对环境造成污 染。
[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，如磯酸二氨馈在加热时会生成偏磯酸馈，导致磯酸二氨馈的收率较 低，同时，整个生产工艺中还会有大量的废弃物质排放，难W解决污染物的零排放问题；并 且，磯酸二氨馈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，继而使得磯酸二氨馈在溶液中含量较大，如果深度结晶析出，则获得的磯酸二氨馈产 品的纯度较差，影响磯酸二氨馈产品的质量。
[0004] 关于磯酸二氨馈的生产方法有很多，例如，专利申请号为201210194632. 7公开的 "生产工业磯酸二氨馈的方法"，其采用的技术方案是；第一步在湿法磯酸中加入一定量的 磯矿浆反应静置一段时间进行初步脱硫，然后取上清液加入顿盐和轴盐脱氣后，通入氨气 进行中和，再过滤即得到磯馈溶液，再将该磯馈溶液与萃取后的磯酸混合反应，浓缩结晶就 得到磯酸二氨馈。该方法生产出的磯酸二氨馈浓度较高，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] 金银花，又名忍冬，是一种具有悠久历史的常用中药，始载于《名医别录》，列为上 品。"金银花"一名始见于李时珍《本草纲目》，在"忍冬"项下提及，因近代文献沿用已久，现 已公认为该药材的正名，并收入《中国药典》。此外，尚有"银花"、"双花"、"二花"、"二宝花"、 "双宝花"等药材名称。其功效主要是清热解毒，主治温病发热、热毒血痴、痛痘疗毒等。现 代研究证明，金银花含有绿原酸、木犀草素巧等药理活性成分，对溶血性链球菌、金黄葡萄 球菌等多种致病菌及上呼吸道感染致病病毒等有较强的抑制力，另外还可增强免疫力、抗 早孕、护肝、抗肿瘤、消炎、解热、止血（凝血）、抑制肠道吸收胆固醇等，其临床用途非常广 泛，可与其它药物配伍用于治疗呼吸道感染、菌痴、急性泌尿系统感染、高血压等40余种病 症中国作为商品出售的金银花原植物总数不下17种（包括亚种和变种），而W本种分布最 广，销售量也最大。金银花药用价值和保健用途广泛，社会需求量大，药材供不应求，目前我 国金银花的年产量为800万千克，而国外市场的需求量为2000万千克，每年供需缺口 1200 多万千克。现在不少地区正积极开展引种栽培，金银花的产区日见扩大。
[0006] 种植金银花所用的服料为农家服、尿素或者硫酸钟复合服，据试验分析，施服处理 对金银花营养生长的促进作用大小顺序为：尿素+磯酸二氨馈，硫酸钟复合服，尿素，碳酸 氨馈，其中尿素+磯酸二氨馈、硫酸钟复合服、尿素能够显著提高金银花产量，结合营养生 长和生殖生长状况W及施服成本，追服W追施尿素+磯酸二氨馈（150g+100g)或250g硫酸 钟复合服为好。通过在网上检索，涉及到金银花种植方法的专利申请有很多，例如，发明专 利申请号200610050985. 4公开了 "灰租毛忍冬金银花高效繁殖技术"，但没有发现有关金 银花专用服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磯酸二氨馈并副产金银花专用服的方 法，W解决现有的服料中营养元素搭配不符合金银花对营养元素的需求，导致对金银花所 施用的服料被金银花吸收率较低，其中一些元素化合物残留在±壤中，改变±壤的结构，污 染环境。同时，解决在制备磯酸二氨馈产品的过程中，磯酸二氨馈结晶析出不完全会造成的 大量的磯酸二氨馈的浪费，磯酸二氨馈结晶过度又会给磯酸二氨馈产品带入大量杂质，继 而使得磯酸二氨馈产品的纯度较低的技术问题。
[000引本发明通过W下技术方案解决上述技术问题：
[0009] 一种配制磯酸二氨馈并副产金银花专用服的方法，包括W下步骤：
[0010] (1)制备中间体；先将磯酸加入到合成槽内，并将磯酸的温度升高到100-150°C， 然后向合成槽中加入碳醜胺使其与磯酸进行合成反应，反应160-180min后，将温度冷却至 20-45C后结晶，再离也分离得中间体，所述磯酸与碳醜胺的摩尔比为（1. 1-1. 3) :1 ;
[0011] (2)制备磯酸二氨馈；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. 6-1. 9) : 1，控制反应时间为40-60min，反应温度为 20-3(TC，并调节抑值为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，当滤液中氮与磯的质量的比为（16-18) :(4-6)时，停止结晶并过 滤，将得到的滤饼烘干后得磯酸二氨馈产品；
[0012] (3)制备金银花专用服；向步骤（2)中过滤磯酸二氨馈的滤液中加入钟的化合物 调整氮含量为8-9%、磯含量为2-3%、钟含量为12-13%，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，W升温速度为5C /min将温度升高至25-32C，将滤液烘 干至水分含量为3-4%，即可制得金银花专用服。
[0013] 所述中间体为磯酸脈。
[0014] 所述步骤（1)中，将磯酸与碳醜胺W摩尔比为1. 2 ;1加到合成槽中混合，控制反应 温度为13(TC，反应170min后，将温度冷却至3(TC后再离也分离得中间体。
[0015] 所述步骤（2)中，中间体与氨气反应时揽拌速度为2(K)r/min，反应时间为50min， 反应溶液的抑值为9。
[0016] 所述的中微量元素化合物为硫酸巧、硫酸锋、硫酸镇、测砂W及硫酸猛。
[0017] 所述中间体与氨气的摩尔比为1 ;1. 7。
[0018] 所述步骤（3)中干燥时采用升温速度为5C /min升温至28C，干燥40min后，调 整水分含量为3.5%。
[0019] 所述金银花专用服中氮含量为8. 5%、磯含量为2. 5%、氧化钟含量为12. 5%。
[0020] 本发明的有益效果在于：
[0021] 1、传统磯酸二氨馈制备工艺中，磯酸一馈复分解法虽然没有H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W及离 子交换法制备磯酸二氨钟的过程中均有废液排出，对环境造成污染。本发明采用磯酸与碳 醜胺反应后，再用反应生成物与氨气反应，再使磯酸二氨馈结晶析出，通过检测滤液中氮、 磯成分的含量来控制结晶的程度，将滤液用来生产金银花专用服。磯酸二氨馈结晶程度较 小，所W配制出的磯酸二氨馈纯度较高。同时，将滤液回收用来制备金银花专用服，使得金 银花专用服的生产成本较低。
[0022] 2、本发明通过使配制磯酸二氨馈，进而调整反应液中氮、磯的含量符合金银花生 长所需的比值，生产出的金银花专用服能被金银花更加充分的吸收，W最少的服料投入，产 出最多的金银花，具有显著的经济价值。
[0023] 3、本发明配制磯酸二氨馈的过程中对滤液回收用来配制金银花专用服，没有尾液 排出污染环境，具有显著的环保价值。
[0024] 4、本发明的金银花专用服为化合态复混服，通过对生产工艺中参数，即就是温度、 原料浓度W及配比的控制，使得磯酸与尿素反应后，生成磯酸脈产品，磯酸脈产品本身具有 较强的酸性，而磯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服，并且作物对该化合态复盐的吸收率比对尿素、碳酸馈、硝酸馈 等一元、二元服料吸收率均较优的一种化合态专用服，然而，该种化合态复盐在磯酸存在的 环境下，在80-25(TC的温度下，会发生复杂的分解聚合反应，使得磯酸脈形成化P〇4r和 (H2NCONH3) +两个离子，（H2NCONH3)+离子与磯酸接近，并在温度为80-16(TC的环境下，形成 ]中间离子和憐酸二氨根，并在C与0之间形成配位键，该种中间离 L -〇/ \〇紐4 子能够与对中元素化合物馨合形成多元素中间离子，进而能够继续与其他带负电荷的化合 物或者离子形成馨合物，提高复盐中元素含量，进而能够调整该离子存在的复盐中的养分 含量，同时，该馨合物又能够进行水解而被作物，进而能够有效的长期为作物提供服效。
【具体实施方式】
[0025] 为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。 实施例仅仅是对该发明的举例说明，不是对本发明的限定，实施例中未作具体说明的步骤 均是已有技术，在此不做详细描述。
[0026] 本发明通过对磯酸与碳醜胺反应的机理进行研究与探讨，并结合现有技术文献 了解到，磯酸与碳醜胺反应生成磯酸脈，其分子式为；CO(NHs)2. H3PO4,在较高温度的环境 下，磯酸中的H和0之间的化学键会断离，氨离子与尿素结合形成含有正电荷的离子态， 使得磯酸脈形成一种正负电荷相吸引的离子复盐，其机理结构反应如下表达式：CO (N&) 2. H3PO4-化PO4)-.化NCONH3)+。
[0027] 磯酸脈离子复盐在磯酸存在的环境下，其中的化NCONHs)+正离子与磯酸接近， 形成C 一 0配位键的中间离子，即为（COgPNsHs)+，进而使得磯酸脈中间体中含有大量的 化P〇4r和（COgPNsHs) +离子，在加入过量并且适量的钟离子时，磯酸二氨根与钟离子形成磯 酸二氨馈晶体被析出来，多余钟贸子与（COgPNaHg)+贸子反应，并置换出部分NH/,使得溶液 中含有（C0gPNH4K) +的复盐离子，并通过检测分析并控制溶液中N、P、K元素的含量，在加热 干燥即可制得含有N、P、K元素的化合态复合服。
[0028] 本发明涉及到的主要化学反应方程式为：
[002引 反应式一：
[0030] CO (NHa) 2+H3PO4 ^ CO (NH2) 2. H3PO4
[0031] 反应式二：
[0032]
【权利要求】
1. 一种配制磷酸二氢铵并副产金银花专用肥的方法，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100-150°C，然 后向合成槽中加入碳酰胺使其与磷酸进行合成反应，反应160-180min后，将温度冷却至 20-45°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. 1-1. 3) :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（1.6-1. 9): 1，控制反应时间为40-60min，反应温度为 20-30°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（16-18) :(4-6)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) 制备金银花专用肥：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8-9%、磷含量为2-3%、钾含量为12-13%，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5°C /min将温度升高至25-32°C，将滤液烘干至水 分含量为3-4%，即可制得金银花专用肥。
2. 根据权利要求1所述的配制磷酸二氢铵并副产金银花专用肥的方法，其特征在于： 所述中间体为磷酸脲。
3. 根据权利要求1所述的配制磷酸二氢铵并副产金银花专用肥的方法，其特征在于： 所述步骤（1)中，将磷酸与碳酰胺以摩尔比为1. 2 :1加到合成槽中混合，控制反应温度为 130°C，反应170min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所述的配制磷酸二氢铵并副产金银花专用肥的方法，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200r/min，反应时间为50min，反应溶液 的pH值为9。
5. 根据权利要求1所述的配制磷酸二氢铵并副产金银花专用肥的方法，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、硼砂以及硫酸锰。
6. 根据权利要求1所述的配制磷酸二氢铵并副产金银花专用肥的方法，其特征在于： 所述中间体与氨气的摩尔比为I :1. 7。
7. 根据权利要求1所述的配制磷酸二氢铵并副产金银花专用肥的方法，其特征在于： 所述步骤（3)中干燥时采用升温速度为5°C/min升温至28°C，干燥40min后，调整水分含 量为3. 5%。
8. 根据权利要求1所述的配制磷酸二氢铵并副产金银花专用肥的方法，其特征在于： 所述金银花专用肥中氮含量为8. 5%、磷含量为2. 5%、氧化钾含量为12. 5%。
【文档编号】C05G1/00GK104310338SQ201410478411
【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, 石磊, 薛涛, 谢飞, 赵伟毅, 杨勇, 何敏, 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