一种菜豆专用肥的配制方法
【专利摘要】本发明涉及化工【技术领域】，公开了一种菜豆专用肥的配制方法，解决现有的肥料中营养元素搭配不符合菜豆对营养元素的需求，导致对菜豆所施用的肥料不被菜豆完全吸收，其中一些元素化合物残留在土壤中，改变土壤的结构，污染环境的技术问题。该方法是通过采用磷酸与碳酰胺反应生成中间体，再用该中间体与碱性钾反应，使反应生成的一部分磷酸二氢钾结晶析出，以调节反应液中氮、磷、钾的含量符合菜豆生长所需，该菜豆专用肥不仅生产成本较低，而且能被菜较大程度的利用，具有显著的经济价值。
【专利说明】-种菜豆专用肥的配制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工【技术领域】，特别是涉及一种菜豆专用服的配制方法。
【背景技术】
[0002] 菜豆又名白肾豆、架豆、刀豆、扁豆、玉豆和去豆。菜豆是一种难得的高钟、高镇、低 轴食品，其药用价值也很高，营养丰富，蛋白质含量高于鸡肉，巧含量是鸡肉的6倍多，铁的 含量是鸡肉的4倍，其所含的B族维生素也高于鸡肉。因此，菜豆的用途广泛，市场需求量 多。菜豆对±质的要求不严格，但适宜生长在±层深厚、排水良好、有机质丰富的中性壤± 中。对服料的要求W磯、钟较多，氮也需要。在幼苗期和孕蕾期要有适量氮服供应，才能保 证丰产。据统计，每1000千克产品需吸收氮10. 1千克、磯2. 3千克、钟5. 9千克。目前，我 国种植菜豆施用的服料通常为尿素，其所含的营养元素主要为氮，菜豆生长所需的其他营 养元素含量较低，不利于菜豆的生长，降低了菜豆产量。并且该服料难W被植物尽可能的吸 收完全，导致元素污染环境，影响±壤的±质。
[0003] 为此，有研究者对菜豆生长所需的营养元素进行分析，制备菜豆生长所需的专用 月己。例如，专利申请号为200610115544. 2公开了 "树脂包膜菜豆专用控释服及其制备方 法"，其根据菜豆生长所需的营养元素来选取了热塑性树脂包膜硝酸钟、热塑性树脂包膜硝 酸馈、环氧树脂包膜复合服、硫酸钟复合服等组分复配制得，增产效果好，但制备的技术难 度较大，生产成本较高，难W推广。
[0004] 磯酸二氨钟是一种能够应用工业、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。
[0005] 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。基于此，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。
[0006] 有研究者在制备磯酸二氨钟的过程中联产其他化服的方法，例如，如专利号为 200610048214. 6公开的"一种磯酸二氨钟、硫基复合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复合服和聚合氯化铅，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复合服制备过程中针 对作物的需求而进行元素搭配，并制作成化合态的复合服的技术方案存在。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，本发明的目的是提供一种菜豆专用服的配制方法，W解决现有的服料 中营养元素搭配不符合菜豆对营养元素的需求的比例，导致对菜豆所施用的服料不被菜豆 完全吸收，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。
[000引本发明通过W下技术方案解决上述技术问题：
[0009] 一种菜豆专用服的配制方法，包括W下步骤：
[0010] (1)原料混合反应：将磯酸与碳醜胺W摩尔比为（1. 2-1. 4) ;1加到反应蓋中混合， 然后W 4C /min的升温速度将两混合物的温度升高到120-15(TC，揽拌反应130-150min，将 温度冷却至35-45C后再离也分离得中间体；
[0011] (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. 1-1. 3)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8-9,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，当滤液中氮含量为5-6%、磯含量为2. 8-3. 1%、钟含量为 5. 2-6%时，停止结晶并过滤，得到的滤饼为磯酸二氨钟产品；
[0012] (3)制备菜豆专用服；向步骤（2)中过滤磯酸二氨钟后的滤液中加入其他中微量 元素化合物调整为菜豆专用服的初成品，将初成品置于烘干器中，采用升温速度为5C / min升温至25-3(TC，干燥40-60min后，调整水分含量为3-5%，即可制得菜豆专用服。
[0013] 所述中间体为磯酸脈。
[0014] 所述步骤（I)中，将磯酸与碳醜胺W摩尔比为I. 3:1加到反应蓋中混合，然后W 4°C /min的升温速度将两混合物的温度升高到14(TC，揽拌反应140min，将温度冷却至4(TC 后再离也分离得中间体。
[0015] 所述滤液中氮含量为5. 5%、磯含量为3%、钟含量为5. 5%。
[0016] 所述步骤（2)中，中间体与碱性钟盐反应时揽拌速度为24化/min,反应时间为 50min，反应溶液的抑值为8. 5。
[0017] 所述碱性钟盐为氨氧化钟。
[0018] 所述的中微量元素化合物为硫酸巧、硫酸镇、硫酸锋、测砂W及钢酸馈。
[0019] 所述中间体与碱性钟盐的摩尔比为1 ;1. 2。
[0020] 本发明的有益效果在于：
[0021] 1.传统的复分解法制备磯酸二氨钟是先用磯酸与碳酸轴反应制备磯酸二氨轴，然 后再用磯酸二氨轴与氯化钟反应制备磯酸二氨钟，生产的磯酸二氨钟产品中含有少量的氯 化钟，导致磯酸二氨钟产品的纯度不高，本发明采用磯酸与碳醜胺后，再用反应物与碱性钟 盐反应制备磯酸二氨钟，缩短了工艺流程，且通过对生产过程中的各种参数进行控制，使得 生产的磯酸二氨钟的纯度较高，达到95% W上。
[0022] 2.本发明通过使配制菜豆专用服的反应液先析出磯酸二氨钟，进而调整反应液中 氮、磯与钟的含量符合菜豆生长所需的比值，生产出的菜豆专用服能被菜豆更加充分的吸 收，W最少的服料投入，产出最多的菜豆，具有显著的经济价值。
[0023] 3.本发明生产菜豆专用服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，使菜豆专用服的生产成本较低。
[0024] 4.本发明的菜豆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
【权利要求】
1. 一种菜豆专用肥的配制方法，其特征在于：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. 2-1. 4) :1加到反应釜中混合，然后 以4°C /min的升温速度将两混合物的温度升高到120-150°C，搅拌反应130-150min，将温度 冷却至35-45°C后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. 1-1. 3)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8-9,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，当滤液中氮含量为5-6%、磷含量为2. 8-3. 1%、钾含量为 5. 2-6%时，停止结晶并过滤，得到的滤饼为磷酸二氢钾产品； (3) 制备菜豆专用肥：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 化合物调整为菜豆专用肥的初成品，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3-5%，即可制得菜豆专用肥。
2. 根据权利要求1所述的菜豆专用肥的配制方法，其特征在于：所述中间体为磷酸脲。
3. 根据权利要求1所述的菜豆专用肥的配制方法，其特征在于：所述步骤（1)中，将磷 酸与碳酰胺以摩尔比为1. 3 :1加到反应釜中混合，然后以4°C /min的升温速度将两混合物 的温度升高到140°C，搅拌反应140min，将温度冷却至40°C后再离心分离得中间体。
4. 根据权利要求1所述的菜豆专用肥的配制方法，其特征在于：所述滤液中氮含量为 5. 5%、磷含量为3%、钾含量为5. 5%。
5. 根据权利要求1所述的菜豆专用肥的配制方法，其特征在于：所述步骤（2)中，中间 体与碱性钾盐反应时搅拌速度为240r/min，反应时间为50min，反应溶液的pH值为8. 5。
6. 根据权利要求1所述的菜豆专用肥的配制方法，其特征在于：所述碱性钾盐为氢氧 化钾。
7. 根据权利要求1所述的菜豆专用肥的配制方法，其特征在于：所述的中微量元素化 合物为硫酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硼砂以及钥酸铵。
8. 根据权利要求1所述的菜豆专用肥的配制方法，其特征在于：所述中间体与碱性钾 盐的摩尔比为1 :1. 2。
【文档编号】C01B25/28GK104261373SQ201410477920
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】石秀明, 高贵龙, 廖吉星, 陈肖虎, 朱飞武, 薛涛, 谢飞, 唐晓宁 申请人:贵阳中化开磷化肥有限公司, 贵州科鑫化冶有限公司, 贵州大学