技术领域本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种多磷酸盐及其低温制备方法。
背景技术：
CN200780044974.8公开了一种用硝酸磷肥法生产含多磷酸盐NPK或NP材料的方法，该方法通过降低蒸发步骤的压力和/或提高蒸发步骤的温度和/或控制结晶步骤的温度，使得到的材料中含MAP、DAP、DCP的混合物和任选的磷灰石，以及控制量的缩合磷酸盐(多磷酸盐)，并且NPK材料的N/P和Ca/P比为N/P≥0.95，1.0≥Ca/P≥0.2，以及由该方法得到的产品。同时还公开制备硝酸磷肥的方法，包含以下步骤：(1)硝酸消化磷灰石，(2)结晶，过滤硝酸钙，(3)用氨中和，(4)蒸发，其中蒸发过程降低蒸发的压力使水分含量小于等于1％，同时任选提高步骤(4)的温度，任选控制结晶步骤(2)的温度从而生成多磷酸盐，任选在步骤(4)后添加钾。现有技术只能在负压下实现聚磷酸铵的化学反应生成，条件限制比较严格，且耗能高，不利于达到节能减排的目的。同时，现有技术中制备多磷酸盐时，通常采用利用硝酸分解磷矿后，通过在-10～0℃结晶,并将蒸发压力降低至小于0.8bar，同时将蒸发温度提高至大于等于170℃来生成多磷酸盐。在制备多磷酸盐时要控制在负压且温度≥170℃条件下蒸发来生成缩合型磷酸盐，对设备的材质要求高(通常是进口钢材)，设备成本高。
技术实现要素：
本发明是克服现有技术的缺陷提供了一种多磷酸盐及其低温制备方法。本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种多磷酸盐，所述多磷酸盐的平均聚合度小于10，所述多磷酸盐组成中2％～3％为聚合度大于10的长链聚磷酸盐。本发明还提供了所述一种多磷酸盐的低温制备方法，包括如下步骤：(1)制备料浆：将硝酸与磷矿按质量比(1.1-1.3)：1进行反应，得到料浆；(2)中和与蒸发：将料浆与氨气按质量比(15-25)：1发生中和反应；中和后加入料浆量的1％-5％的助剂到蒸发器中，在常压和温度小于170℃下反应30～60分钟得到料液；(3)混合：将料液与氮肥、磷肥、钾肥、辅料及微量元素中的一种或几种混合并得到混合物；(4)造粒：将步骤(3)中的混合物混合后造粒得到多磷酸盐。本发明还提供了一种多磷酸盐的低温制备方法，包括如下步骤：(1)制备料浆：将硝酸与磷矿按质量比(1.1-1.3)：1进行反应，得到料浆；(2)中和与蒸发：将料浆与氨气按质量比(15-25)：1发生中和反应；中和后加入料浆质量的1％-5％的助剂到蒸发器中，在常压和温度小于170℃下反应30～60分钟得到料液；(3)混合：将料液与氮肥、磷肥、钾肥、辅料及微量元素中的一种或几种混合并得到混合物；(4)造粒：将步骤(2)的料液蒸发到含水量小于1.2％后直接造粒或(3)中的混合物混合后造粒得到多磷酸盐。优选的，步骤(2)中将助剂加入到蒸发器中后，还可以在压力为102.3KPa以上，反应温度小于170℃下，反应30-60分钟得到料液。优选的，步骤(1)中硝酸分解磷矿后，滤去酸不溶物得到料浆。优选的，步骤(2)中助剂为尿素、双氰胺。优选的，步骤(3)中料液：氮肥：磷肥：钾肥：辅料：微量元素的质量比为(50～70)：(0～30)：(0～30)：(0～30)：(0～20)：(0～1)。优选的，步骤(3)中辅料为硝磷复肥、硝酸磷肥、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸钾镁、硫酸钾、氯化钾、石粉、干粉、硫酸锌、硫酸锰、硫酸镁的一种或几种。优选的，步骤(4)所述造粒通过高塔或双轴造粒机造粒，造粒后将颗粒冷却筛分包裹处理后即得多磷酸盐。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：⑴降低蒸发温度；⑵常压蒸发。1、制备成本低：通过常压下增加相应的助剂使料浆可在＜170℃条件下蒸发生成多磷酸盐，蒸发器可采用国产不锈钢材质。2、不仅能达到节能减耗的目的，还能在加压条件下生成聚磷酸盐。现有技术在减压条件下生成多磷酸，这样对设备的要求非常苛刻，且能耗大。本发明在常压或加压条件下均可生成多磷酸，在发生聚合反应生成聚磷酸的化学条件不受压力限制。因不受压力约束，制造装备选择范围扩大，实现途径多元化，且能耗相对更小。3、效率高：本发明制备的多磷酸盐含量占总磷酸盐5％以上。4、针对蒸发水分这一环节不能提高聚磷酸的聚合度的缺点，提出利用在进行聚合时采用加压的方式来提高聚合度和聚合率。生成的聚磷酸盐具有化学稳定性好、吸湿性小、分散性优良、比重小、毒性低等优点。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表达的范围。实施例1低温制备多磷酸盐包括如下步骤：(1)制备料浆：将硝酸与磷矿按质量比为1.2：1反应，滤去酸不溶物得到料浆；(2)中和与蒸发：将料浆与氨气按质量比为20：1发生中和反应；中和后加入3％尿素助剂后加入蒸发器中，在102.3KPa和温度小于170℃下反应得到料液；(3)混合：将料液、硝磷复肥、磷酸一铵、硫酸钾、石粉、硫酸镁按质量比为52：0：13：28：6：1混合并得到混合物；(4)造粒：将步骤(3)中的混合物混合后通过高塔造粒，造粒后将颗粒冷却筛分包裹处理后即得多磷酸盐。实施例2一种多磷酸盐的低温制备方法，包括如下步骤：(1)制备料浆：将16.9kg质量分数约为65％的硝酸与10kg磷矿进行反应，滤去酸不溶物得到料浆；(2)中和与蒸发：将料浆与1.4kg氨气发生中和反应；中和后加入0.269kg尿素和双氰胺到蒸发器中，在常压和160℃下反应60分钟得到料液；(3)混合：将料液与12.6kg氮肥、12.6kg磷肥、12.6kg钾肥、8.4kg辅料(硝磷复肥、硝酸磷肥、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸钾镁、硫酸钾、氯化钾、石粉、干粉、硫酸锌、硫酸锰、硫酸镁)及4.2kg镁、锌、硼、钼、钙(微量元素)混合并得到混合物；(4)造粒：将步骤(2)的料液蒸发到含水量小于1.2％后直接通过高塔造粒，造粒后将颗粒冷却筛分包裹处理后即得多磷酸盐。对比例1与实施例2不同的是，对比例1步骤(2)中和后不加入助剂，直接在常压和160℃下反应60分钟得到料液。对比例2与实施例2不同的是，对比例1步骤(2)中和后加入0.13kg尿素和双氰胺到蒸发器中，在常压和160℃下反应60分钟得到料液。对比例3与实施例2不同的是，对比例1步骤(2)中和后加入0.12kg尿素和双氰胺到蒸发器中，在45.65KPa和190℃下反应60分钟得到料液。采用纸层析法分析各实施例和对比例制备的多磷酸盐的组成，结果如下表。对比例1相对于实施例2由于步骤(2)中和后不加入助剂，直接在常压和160℃下反应60分钟得到料液，因此体系中生成的多磷酸盐的平均聚合度、聚合度大于10的长链聚磷酸盐均相对于实施例2低。实施例2相对于对比例1表明步骤(2)中和后加入助剂会决定多磷酸盐的平均聚合度、聚合度大于10的长链聚磷酸盐的聚合率。对比例2相对于实施例2由于其对比例1步骤(2)中和后加入0.13kg尿素和双氰胺到蒸发器中，在常压和160℃下反应60分钟得到料液，因此体系中生成的多磷酸盐的平均聚合度、聚合度大于10的长链聚磷酸盐也均相对于实施例2低。实施例2相对于对比例1表明步骤(2)中和后加入助剂的加入量会决定多磷酸盐的平均聚合度、聚合度大于10的长链聚磷酸盐的聚合率。对比例3相对于实施例2由于其步骤(2)中和后加入0.12kg尿素和双氰胺到蒸发器中，在45.65KPa和190℃下反应60分钟得到料液，体系中生成的多磷酸盐的平均聚合度、聚合度大于10的长链聚磷酸盐也均相对于实施例1低。实施例2相对于对比例1表明步骤(2)中和时助剂的加入量与后续反应的反应压力和反应温度需在合适范围内，表明上述三者会决定多磷酸盐的平均聚合度、聚合度大于10的长链聚磷酸盐的聚合率。根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。