一種空心菜專用肥的配制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種空心菜專用肥的配制方法，通過研究空心菜生長(zhǎng)從土壤中吸收的各種營(yíng)養(yǎng)元素的量，來分析空心菜生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素的量，進(jìn)而配制出空心菜的專用肥。采用磷酸與碳酰胺反應(yīng)生成中間體，再用該中間體與堿性鈣鹽反應(yīng)，并使反應(yīng)生成的一部分磷酸二氫鈣結(jié)晶析出，以此來調(diào)整反應(yīng)液中氮、磷的含量，再向反應(yīng)液中添加一定量的鉀以及微量元素化合物來調(diào)整該反應(yīng)液中各種營(yíng)養(yǎng)成分的含量符合空心菜生長(zhǎng)所需后，再將該反應(yīng)液烘干就得到空心菜專用肥。該生產(chǎn)方法使得原料得以充分利用，不僅配制了空心菜專用肥，而且還副產(chǎn)了純度較高的磷酸二氫鈣。
【專利說明】一種空心菜專用肥的配制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種空心菜專用肥的配制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 空心菜，原名蕹菜，又名藤藤菜、蕹菜、蓊菜、通心菜、無(wú)心菜、甕菜、空筒菜、竹葉 菜，開白色喇叭狀花，其梗中心是空的，故稱"空心菜"。在中國(guó)南方農(nóng)村普遍栽培。空心菜含 豐富的維生素與微量元素，它所具有的鈣、鉀、維生素 C、胡蘿卜素、核黃素的含量均比一般 疏菜高一至數(shù)倍。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，蕹菜性味甘咸、寒滑，其有清熱、解毒、涼血、利尿作用，對(duì)熱 痢、痔瘡、便秘、便血、奧此、蟲咬皮炎及濕疹，都有一定的食療作用。其中紫色的蕹菜還含有 胰島素樣成分，有利于糖尿病患者?？招牟丝墒秤貌糠譃?6%。每IOOg中含能量84kj、水 分92. 9g、蛋白質(zhì)2. 2g、脂肪0. 3g、膳食纖維I. 4g、碳水化合物2. 2g、胡蘿卜素1520 μ g、視 黃醇當(dāng)量253μ g,硫胺素0· 03mg、核黃素0· 08mg、尼克酸0· 8mg ;維生素 EL 09mg ;鉀243mg、 鈉 94. 3mg、|丐 99mg、鎂 29mg、鐵 2. 3mg、猛 0· 67mg、鋅 0· 39mg、銅 0· lmg、磷 38mg,硒 L 2 μ g。 藥用成分為治療糖尿病有效的胰島素樣物質(zhì)。
[0003] 空心菜栽培方式分旱栽和水植兩種，北方以旱栽為主，南方旱栽與水植并存。空 心菜除施足底肥外，還要追肥，目前，對(duì)空心菜施肥以氮肥為主，尤其是尿素。尿素主要提供 空心菜生長(zhǎng)所需的氮元素，而對(duì)于空心菜生長(zhǎng)所需的磷、鉀以及其他中微量元素，只能從種 植的土壤中吸收，土壤中所含的磷、鉀等元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足空心菜的需求，這就導(dǎo)致了空心 菜的產(chǎn)量以及質(zhì)量低下。
[0004] 為此，有研究者從空心菜生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素角度出發(fā)，制備空心菜專用肥。例 如，專利號(hào)為201110187934. 7公開了"一種空心菜的營(yíng)養(yǎng)復(fù)合肥"，該肥料中不僅含有氮、 磷、鉀等基礎(chǔ)元素，還包括了多種中、微量元素以及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，有利于植物的生長(zhǎng)發(fā) 育。申請(qǐng)?zhí)枮?01110332187. 1公開了 "空心菜的大棚栽培技術(shù)"。但沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)于空心菜 的專用肥的生產(chǎn)方法的專利文獻(xiàn)及報(bào)道。
[0005] 磷酸二氫鈣是一種無(wú)機(jī)化合物，是無(wú)色三斜片狀、粒狀或結(jié)晶性粉末，廣泛用于水 產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物及畜禽養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料添加劑，用作膨松劑、面團(tuán)調(diào)節(jié)劑、緩沖劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑、 乳化劑、穩(wěn)定劑等品質(zhì)改良劑。磷酸二氫鈣有提高食品的絡(luò)合金屬離子、PH值、增加離子強(qiáng) 度等的作用，可以改善食品的黏著力和持水性。用于面粉、蛋糕、糕點(diǎn)、焙制品、油炸食品、餅 干、奶粉、冷飲、冰淇淋等。我國(guó)規(guī)定，用于面包、餅干、發(fā)酵粉，最大使用量4. 0g/kg(以磷酸 計(jì)）；固體飲料8. Og/kg;小麥粉可按生產(chǎn)需要適量使用。目前，磷酸二氫鈣的制備方法有兩 種，一種是磷酸氫鈣法，由食品級(jí)磷酸氫鈣或食品級(jí)磷酸三鈣與食品級(jí)磷酸溶液中和，控制 終點(diǎn)為Ph值3. 2 ;再經(jīng)濃縮、結(jié)晶即得產(chǎn)品；另一種是石灰法，用石灰中和食品級(jí)磷酸，控制 終點(diǎn)為PH值3. 2,即得產(chǎn)品。這兩種方法的制備工藝都較為簡(jiǎn)單，但制備的磷酸二氫鈣的品 質(zhì)難以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
[0006] 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(huì)在反應(yīng) 中生成其他其他產(chǎn)品，如磷酸二氫鈣在水中容易水解生成磷酸一氫鈣，導(dǎo)致磷酸二氫鈣的 收率較低，同時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)工藝中還會(huì)有大量的廢舊物質(zhì)排放，難以解決污染物的零排放問 題；并且，磷酸二氫鈣產(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，繼而使得磷酸二氫鈣在溶液中含量較大，如果深度結(jié)晶析出，則獲得的磷酸二氫 鈣產(chǎn)品的純度較差，影響磷酸二氫鈣產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0007] 關(guān)于磷酸二氫鈣的生產(chǎn)方法有很多，例如，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210206325. 6公開 的"濕法磷酸生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸二氫鈣的方法"，其采用天然磷礦石制漿后經(jīng)反浮選獲得磷精 礦，再采取二水法萃取脫硫獲得稀硫酸，陳化沉清濃縮獲得濃磷酸，再將石灰石礦經(jīng)過處理 后與磷酸反應(yīng)，制備磷酸二氫鈣，該方法成本低，磷回收率高，但生產(chǎn)出來的磷酸二氫鈣的 質(zhì)量難以達(dá)到飼料級(jí)磷酸二氫興質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種空心菜專用肥的配制方法，以解決現(xiàn)有的肥 料中營(yíng)養(yǎng)元素搭配不符合空心菜對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求的比例，導(dǎo)致對(duì)空心菜所施用的肥料被 空心菜吸收率較低，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(shí)， 解決在制備磷酸二氫鈣產(chǎn)品的過程中，磷酸二氫鈣結(jié)晶析出不完全會(huì)造成的大量的磷酸二 氫鈣的浪費(fèi)，磷酸二氫鈣結(jié)晶過度又會(huì)給磷酸二氫鈣產(chǎn)品帶入大量雜質(zhì)，繼而使得磷酸二 氫鈣產(chǎn)品的純度較低的技術(shù)問題。
[0009] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0010] 一種空心菜專用肥的配制方法，包括以下步驟：
[0011] 1、制備中間體：將磷酸與碳酰胺以摩爾比為（1.1-1. 3) :1混合，控制反應(yīng)溫度為 100-130°C，反應(yīng)180-200min后，將溫度冷卻至20-45°C后再離心分離得中間體；
[0012] 2、制備磷酸二氫鈣：將步驟（1)中獲得的中間體與堿性鈣鹽以摩爾比為1 : (0. 7-0. 9)混合反應(yīng)40-60min，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(shí)檢測(cè)分析濾液，當(dāng)濾液中氮含量為10-12%、五氧化二磷含量 為7-9%時(shí)，停止結(jié)晶并過濾，將得到的濾餅烘干后得磷酸二氫鈣產(chǎn)品；
[0013] 3、制備空心菜專用肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫鈣的濾液中加入鉀以及其他中 微量元素化合物調(diào)整為空心菜專用肥的初成品，該初成品中氮含量為10-12%、五氧化二磷 含量為7-9 %，氧化鉀含量為10-12 %，將初成品置于烘干器中烘干至水分含量為3-4%，即 可制得空心菜專用肥。
[0014] 所述中間體為磷酸脲。
[0015] 所述步驟⑴中，將磷酸與碳酰胺以摩爾比為1. 2 :1加到反應(yīng)釜中混合，控制反應(yīng) 溫度為115°C，反應(yīng)190min后，將溫度冷卻至30°C后再離心分離得中間體。
[0016] 所述步驟（2)中，中間體與堿性鈣鹽反應(yīng)時(shí)攪拌速度為230r/min，反應(yīng)時(shí)間為 50min，反應(yīng)溶液的pH值為9。
[0017] 所述堿性鈣鹽為氫氧化鈣。
[0018] 所述的中微量元素化合物為氫氧化鈉、硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸銅、亞鐵離子的螯合 物以及硫酸錳。
[0019] 所述中間體與堿性鈣鹽的摩爾比為1 :0. 8。
[0020] 所述步驟⑶中干燥時(shí)采用升溫速度為5°C /min升溫至35°C，干燥40min后，調(diào) 整水分含量為4%。
[0021] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0022] (1)傳統(tǒng)磷酸二氫鈣，由食品級(jí)磷酸氫鈣或食品級(jí)磷酸三鈣與食品級(jí)磷酸溶液中 和制備磷酸二氫鈣，磷回收率低，產(chǎn)品易結(jié)塊，且含有的雜質(zhì)較多，本發(fā)明采用磷酸與碳酰 胺反應(yīng)后，再用反應(yīng)物與堿性鈣鹽反應(yīng)，使一部分磷酸二氫鈣結(jié)晶析出，以控制反應(yīng)液中氮 與磷的含量，由此生產(chǎn)出的磷酸二氫鈣純度較高。
[0023] (2)本發(fā)明通過使配制空心菜專用肥的反應(yīng)液先析出磷酸二氫鈣，進(jìn)而調(diào)整反應(yīng) 液中氮、磷的含量符合空心菜生長(zhǎng)所需的比值，生產(chǎn)出的空心菜專用肥能被空心菜更加充 分的吸收，以最少的肥料投入，產(chǎn)出最多的空心菜，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0024] (3)本發(fā)明生產(chǎn)空心菜專用肥的過程中沒有廢液排出，不會(huì)給環(huán)境帶來污染，具有 顯著的環(huán)保價(jià)值，同時(shí)，其原料利用率為百分之百，使空心菜專用肥的生產(chǎn)成本較低。
[0025] (4)本發(fā)明的空心菜專用肥為化合態(tài)復(fù)混肥，通過對(duì)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(qiáng)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(duì)該化合態(tài)復(fù)鹽的吸收率比對(duì)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(huì)發(fā)生復(fù)雜的分解聚合反應(yīng)，使得磷酸脲形成 (H 2PO4)-和（H2NCONH3) +兩個(gè)離子，（H2NCONH3) +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. 一種空心菜專用肥的配制方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 制備中間體：將磷酸與碳酰胺以摩爾比為（1.1-1. 3) :1混合，控制反應(yīng)溫度為 100-130°C，反應(yīng)180-200min后，將溫度冷卻至20-45°C后再離心分離得中間體； (2) 制備磷酸二氫鈣：將步驟（1)中獲得的中間體與堿性鈣鹽以摩爾比為1 : (0. 7-0. 9)混合反應(yīng)40-60min，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(shí)檢測(cè)分析濾液，當(dāng)濾液中氮含量為10-12%、五氧化二磷含量 為7-9%時(shí)，停止結(jié)晶并過濾，將得到的濾餅烘干后得磷酸二氫鈣產(chǎn)品； (3) 制備空心菜專用肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫鈣的濾液中加入鉀以及其他中微 量元素化合物調(diào)整為空心菜專用肥的初成品，該初成品中氮含量為10-12%、五氧化二磷含 量為7-9%，氧化鉀含量為10-12%，將初成品置于烘干器中烘干至水分含量為3-4%，即可 制得空心菜專用肥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心菜專用肥的配制方法，其特征在于：所述中間體為磷酸 脲。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心菜專用肥的配制方法，其特征在于：所述步驟⑴中，將 磷酸與碳酰胺以摩爾比為1. 2 :1加到反應(yīng)釜中混合，控制反應(yīng)溫度為115°C，反應(yīng)190min 后，將溫度冷卻至30°C后再離心分離得中間體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心菜專用肥的配制方法，其特征在于：所述步驟（2)中，中 間體與堿性鈣鹽反應(yīng)時(shí)攪拌速度為230r/min，反應(yīng)時(shí)間為50min，反應(yīng)溶液的pH值為9。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心菜專用肥的配制方法，其特征在于：所述堿性鈣鹽為氫 氧化鈣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心菜專用肥的配制方法，其特征在于：所述的中微量元素 化合物為氫氧化鈉、硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸銅、亞鐵離子的螯合物以及硫酸錳。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心菜專用肥的配制方法，其特征在于：所述中間體與堿性 鈣鹽的摩爾比為1 :〇. 8。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心菜專用肥的配制方法，其特征在于：所述步驟⑶中干 燥時(shí)采用升溫速度為5°C /min升溫至35°C，干燥40min后，調(diào)整水分含量為4%。
【文檔編號(hào)】C05G1/00GK104311184SQ201410479081
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)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, 廖吉星, 高貴龍, 項(xiàng)雙龍, 薛濤, 張偉, 唐曉寧, 石錦霞, 黃芳, 金會(huì)心 申請(qǐng)人:貴州大學(xué), 貴陽(yáng)中化開磷化肥有限公司, 貴州科鑫化冶有限公司