一种聚磷酸腐植酸铵钾及其制备方法与流程

1.本技术特别涉及一种聚磷酸腐植酸铵钾及其制备方法。


背景技术：

2.腐植酸含有多种具有化学活性和生物活性的官能团，改善土壤结构、调节土壤ph值，增强土壤缓冲能力，刺激土壤中有益微生物的生长和繁殖，增强肥料等作用，在农业上得到广泛的应用。但由于设施农业的兴起，腐植酸抗硬水性能较差，与水中钙、镁离子形成絮状沉淀，不利于使用；另外配制液体肥时，长期放置不稳定，底部会形成较多的胶状沉积物。聚磷酸铵是一种氮磷二元复合肥料，聚磷酸铵能螯合土壤中的金属离子，使其不易被土壤固体，磷利用率得到大幅度提升；近年来聚磷酸铵的应用也越来越广泛。但聚磷酸铵由于对钙镁的螯合能力相对较弱，入水后，其中的正磷酸铵易与硬水中的钙镁离子开成絮状沉淀，在设施农业上使用受到限制。
3.专利申请号cn201911046274.3公开了一种抗硬水的中性偏碱性大量元素水溶肥料，提到腐植酸与水溶性聚磷酸铵按一定比例结合，对其相互的螯合部位产生自身掩蔽作用，不易生成絮凝沉淀，消除了双方遇硬水易沉淀的问题；但其抗硬水效果受限，虽然24小时无沉淀产生，但其掩蔽作用极不稳定，特别是随着稀释倍越大，掩蔽作用更不稳定，更易产生沉淀，从而造成管道阻塞。


技术实现要素：

4.针对上述缺陷，本技术提供一种聚磷酸腐植酸铵钾，该聚磷酸腐植酸铵钾用作水溶性肥料时，抗硬水效果稳定，且具有较宽的肥料配比。
5.本技术利用腐植酸钾中的活性羟基，其与磷酸铵(磷酸与氨反应生成)发生缩合反应，形成聚磷酸腐植酸铵钾水溶性较佳，在硬水中溶解不易产生沉淀，配制成含腐植酸水溶肥料长期存放稳定，可直接施用或作为配制含腐植酸水溶肥料的原料。
6.技术方案是：一种聚磷酸腐植酸铵钾，该聚磷酸腐植酸铵钾由以下成分制成：
7.磷酸；
8.腐植酸钾；
9.氨；以及
10.缩合剂；
11.其中，磷酸：腐植酸钾质量比为10：1-10：10，磷酸：氨摩尔比为1：1-1：3，磷酸：缩合剂质量比为10：0.1-10：5。
12.可选地，所述磷酸：腐植酸钾质量比为10：1-10：5，磷酸：氨摩尔比为1：1-1：2，磷酸：缩合剂质量比为10∶0.3-10∶2。
13.可选地，所述缩合剂为尿素与硫酸铵的混合物。
14.可选地，所述尿素：硫酸铵的质量比为50-99∶1-10。
15.本技术还提供一种聚磷酸腐植酸铵钾的制备方法。
16.技术方案是：一种上述的聚磷酸腐植酸铵钾的制备方法，包括以下步骤：
17.①
取磷酸与腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；
18.②
将混合料浆与氨加压到0.2m-1mpa，送入反应器中反应，反应后喷出熔融物料；
19.③
将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂；
20.④
将
③
反应后的物料冷却；
21.⑤
粉碎得聚磷酸腐植酸铵钾。
22.可选地，
②
中，反应温度为120-200℃，反应时间为5s-2min。
23.可选地，
②
中，反应器为管式反应器。
24.可选地，
③
中，反应温度为120-200℃，反应时间为60-120min。
具体实施方式
25.下面将对本技术作进一步说明。
26.下面实施例1-8中：
27.磷酸为：市售，85wt％工业磷酸；
28.腐植酸钾为：市售，腐植酸含量≥65.0wt％，氧化钾含量(k2o)≥10.0wt％。
29.实施例1
30.取磷酸100公斤与10公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mpa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料113.2公斤。
31.将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂20公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比95:5配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷对粉碎得到118公斤聚磷酸腐植酸铵钾。
32.实施例2
33.取磷酸100公斤与20公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mpa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料124公斤。
34.将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂24.8公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比95:5配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷却粉碎得到128.3公斤聚磷酸腐植酸铵钾。
35.实施例3
36.取磷酸100公斤与50公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mpa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料150.5公斤。
37.将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂30.1公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比95:5配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷对粉碎得到154.1公斤聚磷酸腐植酸铵钾。
38.实施例4
39.取磷酸100公斤与20公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mpa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温
度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料125.7公斤。
40.将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂12.57公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比98:2配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷对粉碎得到127.5公斤聚磷酸腐植酸铵钾。
41.实施例5
42.取磷酸100公斤与20公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mpa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料125.8公斤。
43.将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂37.74公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比90:10配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷对粉碎得到131.5公斤聚磷酸腐植酸铵钾。
44.实施例6
45.将实施例1-5的聚磷酸腐植酸铵钾进行物化指标测定，结果如下表1。
46.表1
[0047][0048][0049]
表1中，溶解性中的水为纯水(蒸馏水)。
[0050]
实施例7
[0051]
将实施例1-5的聚磷酸腐植酸铵钾进行抗硬水性能测试(1:300倍硬水稀释，水的硬度为35度，1:300倍指如以公斤计，1公斤聚磷酸腐植酸铵钾，300公斤硬水)，结果如下表2。
[0052]
表2
[0053][0054]
从表2可以看出，实施例2的效果最好，其次为实施例3，然后为实施例4，实施例1，最后为实施例5。
[0055]
实施例8
[0056]
取实施2生产的聚磷酸腐植酸铵钾产品200g，加入硝酸钾205克，尿素95g，配制成肥料a，其中氮磷钾配比为19-19-19，腐植酸≥4.0％。
[0057]
取实施3生产的聚磷酸腐植酸铵钾产品75g，加入硝酸钾100克，硫酸钾200克，尿素125g，配制成肥料b，其中氮磷钾配比为15-6-30，腐植酸≥3.0％。
[0058]
取实施3生产的聚磷酸腐植酸铵钾产品130g，加入硝酸钾105克，尿素265g，配制成肥料c，其中氮磷钾配比为30-10-10，腐植酸≥5.0％。
[0059]
取实施3生产的聚磷酸腐植酸铵钾产品400g,加入硝酸钾50g、硫酸钾35g、硫酸铵8g、硼酸3.5g、edta-mn 3.5g，配制成肥料d，其中氮磷钾配比为10-32-10，腐植酸≥17.0％。
[0060]
取腐植酸钾(为肥料e)，氮磷钾配比0-0-10。
[0061]
取市售水溶性聚磷酸铵(肥料f)，其中氮(n)≥18.0％、磷(p2o5)≥60.0％，氮磷钾配比18-60-0。
[0062]
取水溶性聚磷酸铵160g(市售)、硝酸钾120克、硫酸钾70克、尿素115克，腐植酸钾35克，配制成肥料g，其中氮磷钾配比为19-19-19，腐植酸≥4.0％。
[0063]
取水溶性聚磷酸铵250g(市售)、腐植酸钾150g、硝酸钾50g、硫酸钾35g、硫酸铵8g、硼酸3.5g、edta-mn3.5g，配制成肥料h，其中，氮磷钾配比为10-30-11，腐植酸≥19.0％。
[0064]
将肥料a-h进行抗硬水性能测试，结果如下表3。
[0065]
表3
[0066][0067][0068]
从表3的结果可以得出，肥料a-d抗硬水效果优于e-h，说明本技术制备的聚磷酸腐植酸铵钾用作水溶性肥料时，与其他肥料配合，具有较佳的抗硬水效果。
[0069]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。