一種緩釋銅肥的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種緩釋錳肥的合成方法，具體按以下步驟進行：在含磷溶液中，以一定摩爾比例加入銅鹽和銨鹽的混合溶液，其中銨鹽和銅鹽的混合溶液中NH4+/Cu2+的摩爾比為3-5/1，P/Cu的摩爾比為1-1.5/1，加入過程中控制體系的pH在5.0-7.0之間，加入完畢后常溫下保持30-60min，靜置，固液分離后得到磷酸銨銅結(jié)晶。磷酸銨銅是一種多元緩溶性微肥，可為作物提供N、P元素和必須的微量元素Cu等，從而提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量。其中：銅鹽為硫酸銅或氯化銅；銨鹽為氯化銨、硫酸銨或含氨氮廢水；磷溶液為磷酸、磷酸鹽或者預處理后含磷廢水?？刂企w系pH所用試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、鹽酸或硫酸。本方法工藝流程簡單，常溫進行，易于操作，原料轉(zhuǎn)化率高，合成的磷酸銨銅緩釋肥純度較高。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)、化工技術和肥料領域，具體來說涉及一種高效緩釋錳肥磷酸銨 銅的合成方法。 一種緩釋銅肥的合成方法

【背景技術】
[0002] 銅是植物體內(nèi)多種氧化酶的成分，參與植物體內(nèi)的氧化還原反應和呼吸作用，對 蛋白質(zhì)代謝及葉綠素的形成有重大影響，能增強光合作用和促進花粉萌發(fā)和花粉管伸長， 提高結(jié)實率。
[0003] 作物缺銅時新生葉失綠發(fā)黃，呈調(diào)萎干枯狀，葉尖發(fā)白卷曲，葉綠黃灰色，葉片上 出現(xiàn)壞死的斑點，分蘗或側(cè)芽多，呈叢生狀，繁殖器官的發(fā)育受阻，分蘗大多不能成穗，或抽 出的穗扭曲畸形，不結(jié)實或只有少數(shù)癟粒，從而影響作物的產(chǎn)量。
[0004] 常用的銅肥有硫酸銅、氯化銅、氧化銅和螯合銅等，硫酸銅和氯化銅可用作基肥、 拌種、浸種，也可葉面噴施，其他銅肥只適于作基肥。速溶性銅肥用量過多時，易毒害作物， 也容易造成土壤或地下水銅污染；用量過少時又容易被土壤固定，失去肥效。螯合銅效果較 好，但是價格昂貴。
[0005] 磷酸銨銅是一種緩溶性的微量元素肥料，是同時含有N和P的多元銅肥，施于土 壤后，在植物根系分泌有機酸的作用下，其養(yǎng)分緩慢釋放出來供植物吸收，與速溶性銅肥相 t匕，其肥效好，肥料利用率高。遠離植物根系的磷酸銨銅肥料會穩(wěn)定的存在土壤中，不會溶 解出來造成土壤或地下水的污染，也不會被土壤固定，是一種極具發(fā)展前景的新型緩釋肥 料。
[0006] 有關于磷酸銨銅合成方面的文獻報道，有采用氧化銅、磷酸和氨水在80_90°C條件 下進行合成，此條件下合成需要較高的溫度，大量生產(chǎn)過程中需要更多的能耗，且反應過程 中氨水揮發(fā)嚴重。有文獻用磷酸銨在在聚乙烯醇-400作為模板的誘導下，與硫酸銅在室 溫下進行固相研磨，該方法條件不易控制，研磨不充分時產(chǎn)品的純度較低，且容易生成磷酸 銅，磷酸銅溶解性很差，作為肥料使用時基本上不能被作物吸收利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服上述方法的不足，提供一種工藝條件簡單、易于操作、成本 低、效果好、原料轉(zhuǎn)化率高的合成緩溶肥料磷酸銨銅的合成方法。
[0008] 本發(fā)明需要解決的主要技術問題是通過以下方案實現(xiàn)的。
[0009] -種緩釋銅肥的合成方法，其特征在于包括以下步驟：
[0010] 步驟一、將銅鹽與銨鹽按照NH4+/CU2+的摩爾比例為3-5/1進行混合；
[0011] 步驟二、按照摩爾比P/Cu為1-1. 5/1配置磷溶液，并在不斷攪拌的情況下，將步驟 一中的混合溶液加入到磷溶液中，加入過程中保持合成體系pH在5. 0-7. 0之間，加入完畢 后常溫下攪拌30-60min ;
[0012] 步驟三、反應結(jié)束后進行固液分離，50-70°C條件下烘干得到磷酸銨銅結(jié)晶；分離 出的清液含銨鹽和少量磷，作為下次合成中循環(huán)使用。
[0013] 所述磷溶液為磷酸、磷酸鹽或工業(yè)含磷廢水。
[0014] 所述工業(yè)含磷廢水為磷石膏渣場廢水，使用前需要經(jīng)過一定的預處理，去除其中 的雜質(zhì)離子。
[0015] 所述銨鹽為氯化銨、硫酸銨、合成氨工業(yè)廢水或含氨氮廢水。
[0016] 合成氨工業(yè)廢水或含氨氮廢水在作為銨鹽使用時，需要經(jīng)過一定的預處理，去除 相應干擾物質(zhì)的影響。
[0017] 所述銅鹽為硫酸銅或氯化銅。
[0018] 控制合成體系pH所用試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、鹽酸或/和硫酸。
[0019] 向磷溶液添加步驟一中的混合溶液的過程中攪拌速度要快些，使體系迅速混合均 勻，避免局部過飽和度太大；加入完畢后攪拌要慢些，保證原料反應充分，主要是養(yǎng)晶的過 程。
[0020] 磷酸銨銅合成反應的離子方程式為：
[0021] Cu2++NH4.+P0廣+H20 = CuNH4P04 · H20 I
[0022] Cu2++NH4++HP0廣+H20 = CuNH4P04 · H20 I +H+
[0023] Cu2++NH4++H2P04>H 20 = CuNH4P04 · H20 I +2H+
[0024] 本工藝在常溫下即可進行，合成效率高，易于操作，能耗較低。反應后清液可直接 作為原料用于下一輪合成中，從而提高原料利用率。
[0025] 本技術中的合成原料均可利用工業(yè)廢棄物代替。磷溶液可以用高濃度的工業(yè)含磷 廢水，如磷石膏渣場含磷廢水等，我國磷石膏廢水的儲量很大，經(jīng)過適當?shù)念A處理之后可以 直接作為合成原料使用。銨鹽可以用合成氨工業(yè)排放的含氨氮廢水，銅鹽可以利用工業(yè)含 銅離子廢水等。上述廉價工業(yè)廢棄物作為原料可以在很大程度上降低生產(chǎn)成本，同時達到 "變廢為寶"的目的，保護了環(huán)境，減少了資源的浪費，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，一舉多得。

【具體實施方式】
[0026] 實施例1
[0027] 用CuS04 · 5H20配制Cu2+摩爾濃度為0. lmol/L，配制硫酸銨溶液的摩爾濃度為 0· 15mol/L (含 NH4+ 為 0· 3mol/L)，用 Η3Ρ04 配制 P043_ 摩爾濃度為 0· lmol/L ;
[0028] (1)分別取摩爾濃度為0· lmol/L的CuS04溶液0· lm3和摩爾濃度為0· 15mol/L的 硫酸銨溶液〇. lm3混合。
[0029] (2)取0· lm3的Η3Ρ04溶液（0· lmol/L)，在不斷攪拌的情況下，將步驟（1)中混合 溶液加入，并用氫氧化鈉和硫酸控制合成體系pH在5. 0,加入完畢后常溫下反應30min ;
[0030] (3)反應結(jié)束后進行固液分離，50°C條件下烘干沉淀，得緩釋銅肥2. 1kg。合成的 磷酸銨銅產(chǎn)品中P(以P2〇5計）含量為38. 79%，N含量為6.97%，Cu含量為33.87% ;合 成后的清液中Ρ〇Λ含量為3. 22 X 10_3mol/L，Cu2+含量為5. 71 X 10_4mol/L，兩者轉(zhuǎn)化率接近 100%。NH4+為0. 071mol/L，可直接作為銨鹽進行下一輪磷酸銨銅的合成，或者將清液濃縮 得到硫酸銨晶體，硫酸銨是一種氮肥，也是一種硫肥。
[0031] 實施例2
[0032] 配制含Cu2+為0· 3mol/L的CuCl2溶液，配制1. 5mol/L的氯化銨溶液，配制含
【權(quán)利要求】
1. 一種緩釋銅肥的合成方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一、將銅鹽與銨鹽按照NH4+/Cu2+的摩爾比例為3-5/1進行混合； 步驟二、按照摩爾比P/Cu為1-1. 5/1配置磷溶液，并在不斷攪拌的情況下，將步驟一中 的混合溶液加入到磷溶液中，加入過程中保持合成體系pH在5. 0-7. 0之間，加入完畢后常 溫下攪拌30_60min ; 步驟三、反應結(jié)束后進行固液分離，50-70°C條件下烘干得到磷酸銨銅結(jié)晶；分離出的 清液含銨鹽和少量磷，作為原料在下次合成中循環(huán)使用。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種緩釋銅肥的合成方法，其特征在于：所述磷溶液為磷酸、磷 酸鹽或工業(yè)含磷廢水。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種緩釋銅肥的合成方法，其特征在于：所述工業(yè)含磷廢水為 磷石膏渣場廢水，使用前需要經(jīng)過一定的預處理，去除其中的雜質(zhì)離子。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種緩釋銅肥的合成方法，其特征在于：所述銨鹽為氯化銨、硫 酸銨、合成氨工業(yè)廢水或含氨氮廢水。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種緩釋銅肥的合成方法，其特征在于：合成氨工業(yè)廢水或含 氨氮廢水在作為銨鹽使用時，需要經(jīng)過一定的預處理，去除相應干擾物質(zhì)的影響。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種緩釋銅肥的合成方法，其特征在于：所述銅鹽為硫酸銅或 氯化銅。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種緩釋銅肥的合成方法，其特征在于：控制合成體系pH所用 試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、鹽酸或/和硫酸。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種緩釋銅肥的合成方法，其特征在于：向磷溶液添加步驟一 中的混合溶液的過程中攪拌速度要快些，使體系迅速混合均勻，避免局部過飽和度太大；力口 入完畢后攪拌要慢些，保證原料反應充分，主要是養(yǎng)晶的過程。
【文檔編號】C01B25/45GK104085871SQ201410270431
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】王瑞, 王仁宗, 劉裕, 蔚霞 申請人:湖北富邦科技股份有限公司