一種配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，通過分析鐵皮石斛生長過程中吸收的各種營養(yǎng)元素，來確定鐵皮石斛營養(yǎng)肥中營養(yǎng)元素的配比，采用磷酸與碳酰胺反應(yīng)生成中間體，再向該中間體中通入氨氣生產(chǎn)磷酸二氫銨，使其中一部分磷酸二氫銨結(jié)晶析出，進(jìn)而控制溶液中氮、磷的含量符合鐵皮石斛生長所需的配比，然后往溶液中加入鉀以及其他中微量元素化合物來配制出鐵皮石斛的專用肥。該生產(chǎn)方法使得原料得以充分利用，生產(chǎn)出的磷酸二氫銨品質(zhì)較好，配制的鐵皮石斛專用肥成本較低。
【專利說明】一種配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 磷酸二氫銨，又稱為磷酸一銨，是一種化學(xué)制劑，一種白色的晶體，加熱會分解成 偏磷酸銨。磷酸二氫銨可以用作肥料和木材、紙張、織物的防火劑，也可用于制藥和反芻動 物飼料添加劑。目前，制備磷酸二氫銨采用的磷酸一氫銨復(fù)分解法。它是將水、氯化鉀、碳酸 氫銨按比例投料，然后加入規(guī)定量的磷酸，充分?jǐn)嚢韬?，調(diào)pH值，加熱濃縮后，經(jīng)冷卻結(jié)晶、 離心分離、干燥后即得產(chǎn)品，離心分離所得母液濃縮即為含氮、磷、鉀等多元素復(fù)合肥。該工 藝沒有三廢排放，生產(chǎn)成本較中和法、結(jié)晶法、萃取法、離子交換法低。但產(chǎn)品質(zhì)量不如中和 法、萃取法、離子交換法，只可做農(nóng)用，因此，其產(chǎn)品的價值會大大低于其它方法。但是，結(jié)晶 法、中合法、萃取法以及離子交換法制備磷酸二氫鉀的過程中均有廢液排出，對環(huán)境造成污 染。
[0003] 以上技術(shù)的改進(jìn)依然存在著較大問題和困難，其工藝條件控制不好，則會在反應(yīng) 中生成其他其他產(chǎn)品，如磷酸二氫銨在加熱時會生成偏磷酸銨，導(dǎo)致磷酸二氫銨的收率較 低，同時，整個生產(chǎn)工藝中還會有大量的廢棄物質(zhì)排放，難以解決污染物的零排放問題；并 且，磷酸二氫銨產(chǎn)品在結(jié)晶析出的過程中也難以完全析出，而是始終處于飽和狀態(tài)的飽和 溶液，繼而使得磷酸二氫銨在溶液中含量較大，如果深度結(jié)晶析出，則獲得的磷酸二氫銨產(chǎn) 品的純度較差，影響磷酸二氫銨產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0004] 關(guān)于磷酸二氫銨的生產(chǎn)方法有很多，例如，專利申請?zhí)枮?01210194632. 7公開的 "生產(chǎn)工業(yè)磷酸二氫銨的方法"，其采用的技術(shù)方案是：第一步在濕法磷酸中加入一定量的 磷礦漿反應(yīng)靜置一段時間進(jìn)行初步脫硫，然后取上清液加入鋇鹽和鈉鹽脫氟后，通入氨氣 進(jìn)行中和，再過濾即得到磷銨溶液，再將該磷銨溶液與萃取后的磷酸混合反應(yīng)，濃縮結(jié)晶就 得到磷酸二氫銨。該方法生產(chǎn)出的磷酸二氫銨濃度較高，但是其生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)成 本較高，且有廢液排出，對環(huán)境造成污染。，
[0005] 鐵皮石斛，又名：黑節(jié)草、云南鐵皮。屬微子目，蘭科多年生附生草本植物。莖直立， 圓柱形，長9-35厘米，粗2-4毫米，萼片和花瓣黃綠色，近相似，長圓狀披針形，長約1. 8cm， 寬4-5_，花期3-6月。主要分布于中國安徽、浙江、福建等地。其莖入藥，屬補益藥中的補 陰藥：益胃生津，滋陰清熱。鐵皮石斛具有生津作用，主要表現(xiàn)為促進(jìn)腺體分泌和臟器運動。 鐵皮石斛對可降低鏈脲霉素誘發(fā)糖尿血糖值。鐵皮石斛顆?？纱龠M(jìn)荷瘤動物巨噬細(xì)胞的吞 噬功能，增強T淋巴細(xì)胞的增殖和分化及NK細(xì)胞的活性，并能明顯提高荷瘤動物的血清溶 血素值，提示TPSH無論是對非特異性免疫功能，或是特異性細(xì)胞免疫以及體液免疫功能， 均有一定的提_作用。
[0006] 種植鐵皮石斛通常所用的肥料為高磷鉀復(fù)合肥，該肥料能夠滿足鐵皮石斛生長對 于營養(yǎng)元素的一般需求，但由于該肥料營養(yǎng)元素的配比不符合鐵皮石斛生長所需，因此，施 用該肥料會難以使鐵皮石斛達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，且施肥成本偏高。通過在網(wǎng)上檢索，涉及到鐵皮 石斛種植方法的專利申請有很多，例如，發(fā)明專利申請?zhí)?01210380415. 7公開了"一種鐵 皮石斛的石栽技術(shù)"，其通過選附主、附生苗的選擇與處理、貼石種植、種植管理以及采收等 來種植鐵皮石斛，效果較好。但沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)鐵皮石斛專用肥的配制方法的專利文獻(xiàn)或者 報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，以解決現(xiàn)有的 肥料中營養(yǎng)元素搭配不符合鐵皮石斛對營養(yǎng)元素的需求，導(dǎo)致對鐵皮石斛所施用的肥料被 鐵皮石斛吸收率較低，其中一些元素化合物殘留在土壤中，改變土壤的結(jié)構(gòu)，污染環(huán)境。同 時，解決在制備磷酸二氫銨產(chǎn)品的過程中，磷酸二氫銨結(jié)晶析出不完全會造成的大量的磷 酸二氫銨的浪費，磷酸二氫銨結(jié)晶過度又會給磷酸二氫銨產(chǎn)品帶入大量雜質(zhì)，繼而使得磷 酸二氫銨產(chǎn)品的純度較低的技術(shù)問題。
[0008] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0009] -種配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，包括以下步驟：
[0010] (1)制備中間體：先將磷酸加入到合成槽內(nèi)，并將磷酸的溫度升高到90-130°C， 然后向合成槽中加入碳酰胺使其與磷酸進(jìn)行合成反應(yīng)，控制反應(yīng)時間為180_200min， 將溫度冷卻至15-30°C后結(jié)晶，再離心分離得中間體，所述磷酸與碳酰胺的摩爾比為 (1. 2-1. 4) :1 ；
[0011] (2)制備磷酸二氫銨：將步驟（1)中獲得的中間體送入合成槽內(nèi)，并向合成槽內(nèi) 通入氨氣，氨氣與中間體的摩爾比為（1. 1-1. 3) :1，控制反應(yīng)時間為40-60min，反應(yīng)溫度為 25-35°C，并調(diào)節(jié)pH值為8. 5-9. 5,反應(yīng)結(jié)束后，將獲得的料漿加入到冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié) 晶，同時檢測分析濾液，當(dāng)濾液中氮與磷的質(zhì)量的比為（1.8-2. 2):(0.8-1. 2)時，停止結(jié)晶 并過濾，將得到的濾餅烘干后得磷酸二氫銨產(chǎn)品；
[0012] (3)制備鐵皮石斛專用肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫銨的濾液中加入鉀的化合 物調(diào)整氮含量為9-11%、磷含量為4-6%、鉀含量為4-6%，再向濾液中添加中、微量元素化 合物，最后將濾液送入烘干器中，以升溫速度為:TC/min將溫度升高至25-35°C，將濾液烘 干至水分含量為3-4%，即可制得鐵皮石斛專用肥。
[0013] 所述中間體為磷酸脲。
[0014] 所述步驟⑴中，將磷酸與碳酰胺以摩爾比為1. 3 :1加到合成槽中混合，控制反應(yīng) 溫度為110°c，反應(yīng)190min后，將溫度冷卻至20°C后再離心分離得中間體。
[0015] 所述步驟（2)中，中間體與氨氣反應(yīng)時攪拌速度為240r/min，反應(yīng)時間為50min， 反應(yīng)溶液的pH值為9。
[0016] 所述的中微量元素化合物為硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸鎂、硼砂以及鑰酸銨。
[0017] 所述中間體與氨氣的摩爾比為1 :1. 2。
[0018] 所述步驟（3)中干燥時采用升溫速度為3°C/min升溫至30°C，干燥40min后，調(diào) 整水分含量為3. 5%。
[0019] 所述鉀的化合物為氫氧化鉀。
[0020] 所述鐵皮石斛專用肥中氮含量為10%、磷含量為5%、氧化鉀含量為5%。
[0021] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0022] (3)傳統(tǒng)磷酸二氫銨制備工藝中，磷酸一銨復(fù)分解法雖然沒有三廢排放，生產(chǎn)成本 較中和法、結(jié)晶法、萃取法、離子交換法低。但產(chǎn)品質(zhì)量不如中和法、萃取法、離子交換法，只 可做農(nóng)用，因此，其產(chǎn)品的價值會大大低于其它方法。但是，結(jié)晶法、中合法、萃取法以及離 子交換法制備磷酸二氫鉀的過程中均有廢液排出，對環(huán)境造成污染。本發(fā)明采用磷酸與碳 酰胺反應(yīng)后，再用反應(yīng)生成物與氨氣反應(yīng)，再使磷酸二氫銨結(jié)晶析出，通過檢測濾液中氮、 磷成分的含量來控制結(jié)晶的程度，將濾液用來生產(chǎn)鐵皮石斛專用肥。磷酸二氫銨結(jié)晶程度 較小，所以配制出的磷酸二氫銨純度較高。
[0023] (4)本發(fā)明通過使配制磷酸二氫銨，進(jìn)而調(diào)整反應(yīng)液中氮、磷的含量符合鐵皮石斛 生長所需的比值，生產(chǎn)出的鐵皮石斛專用肥成本較低，且能被鐵皮石斛更加充分的吸收，以 最少的肥料投入，產(chǎn)出最多的鐵皮石斛，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價值。
[0024] (5)本發(fā)明配制磷酸二氫銨的過程中沒有尾液排出污染環(huán)境，具有顯著的環(huán)保價 值。
[0025] (6)本發(fā)明的鐵皮石斛專用肥為化合態(tài)復(fù)混肥，通過對生產(chǎn)工藝中參數(shù)，即就是 溫度、原料濃度以及配比的控制，使得磷酸與尿素反應(yīng)后，生成磷酸脲產(chǎn)品，磷酸脲產(chǎn)品本 身具有較強的酸性，而磷酸與尿素之間又是通過配位鍵的方式結(jié)合在一起形成的化合態(tài) 復(fù)鹽，也是傳統(tǒng)技術(shù)中作為作物用肥，并且作物對該化合態(tài)復(fù)鹽的吸收率比對尿素、碳酸 銨、硝酸銨等一元、二元肥料吸收率均較優(yōu)的一種化合態(tài)專用肥，然而，這種化合態(tài)復(fù)鹽在 磷酸存在的環(huán)境下，在80_250°C的溫度下，會發(fā)生復(fù)雜的分解聚合反應(yīng)，使得磷酸脲形成 (H2P04) _和（H2NC0NH3) +兩個離子，（H2NC0NH3) +離子與磷酸接近，并在溫度為80-160。。的環(huán) 境下，形成

【權(quán)利要求】
1. 一種配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 制備中間體：先將磷酸加入到合成槽內(nèi)，并將磷酸的溫度升高到90-130°C，然后向 合成槽中加入碳酰胺使其與磷酸進(jìn)行合成反應(yīng)，控制反應(yīng)時間為180_200min，將溫度冷卻 至15-30°C后結(jié)晶，再離心分離得中間體，所述磷酸與碳酰胺的摩爾比為（1. 2-1. 4) : 1 ; (2) 制備磷酸二氫銨：將步驟（1)中獲得的中間體送入合成槽內(nèi)，并向合成槽內(nèi)通 入氨氣，氨氣與中間體的摩爾比為（1. 1-1. 3) : 1，控制反應(yīng)時間為40-60min，反應(yīng)溫度為 25-35°C，并調(diào)節(jié)pH值為8. 5-9. 5,反應(yīng)結(jié)束后，將獲得的料漿加入到冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié) 晶，同時檢測分析濾液，當(dāng)濾液中氮與磷的質(zhì)量的比為（1.8-2. 2) :(0.8-1.2)時，停止結(jié)晶 并過濾，將得到的濾餅烘干后得磷酸二氫銨產(chǎn)品； (3) 制備鐵皮石斛專用肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫銨的濾液中加入鉀的化合物調(diào) 整氮含量為9-11 %、磷含量為4-6%、鉀含量為4-6%，再向濾液中添加中、微量元素化合 物，最后將濾液送入烘干器中，以升溫速度為3°C /min將溫度升高至25-35°C，將濾液烘干 至水分含量為3-4%，即可制得鐵皮石斛專用肥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，其特征在于：所述中間體為磷 酸脲。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，其特征在于：所述步驟（1)中， 將磷酸與碳酰胺以摩爾比為1. 3 :1加到合成槽中混合，控制反應(yīng)溫度為110°C，反應(yīng)190min 后，將溫度冷卻至20°C后再離心分離得中間體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，其特征在于：所述步驟（2)中， 中間體與氨氣反應(yīng)時攪拌速度為240r/min，反應(yīng)時間為50min，反應(yīng)溶液的pH值為9。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，其特征在于：所述的中微量元 素化合物為硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸鎂、硼砂以及鑰酸銨。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，其特征在于：所述中間體與氨 氣的摩爾比為1 :1. 2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，其特征在于：所述步驟（3)中 干燥時采用升溫速度為3°C /min升溫至30°C，干燥40min后，調(diào)整水分含量為3. 5%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，其特征在于：所述鉀的化合物 為氫氧化鉀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制鐵皮石斛營養(yǎng)肥的方法，其特征在于：所述鐵皮石斛專 用肥中氮含量為10%、磷含量為5%、氧化鉀含量為5%。
【文檔編號】C05B7/00GK104291903SQ201410479073
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】陳肖虎, 鄭培俊, 高貴龍, 廖吉星, 薛濤, 林玉喜, 曾舒, 崔海波, 王麗遠(yuǎn), 唐曉寧 申請人:貴州大學(xué), 貴陽中化開磷化肥有限公司, 貴州科鑫化冶有限公司