一種制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方法，通過(guò)對(duì)芋頭專用肥的營(yíng)養(yǎng)元素需求進(jìn)行分析，并結(jié)合磷酸氫二銨產(chǎn)品制備工藝中存在的缺陷，將磷酸氫二銨產(chǎn)品的制備工藝與芋頭專用肥的制備工藝相結(jié)合，使得兩個(gè)工藝進(jìn)行互補(bǔ)，降低了磷酸氫二銨產(chǎn)品制備工藝中的氮磷元素浪費(fèi)率以及廢液排放量，降低了磷酸氫二銨的生產(chǎn)成本；通過(guò)對(duì)工藝步驟的參數(shù)進(jìn)行控制，使得制備出來(lái)的磷酸氫二銨產(chǎn)品的純度達(dá)到96％，同時(shí)能夠給芋頭提供一種高效專用氮磷鉀復(fù)鹽化合態(tài)復(fù)合肥。
【專利說(shuō)明】一種制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 芋頭為多年生塊莖植物，常作為一年生作物栽培；芋頭營(yíng)養(yǎng)元素含量豐富，含有大 量的淀粉、礦物質(zhì)以及維生素，可以干制或制粉食用，芋頭的淀粉顆粒小，僅為馬鈴薯淀粉 的十分之一，其消化率可達(dá)98. 8 %，具有良好的食用前景；目前，人們種植芋頭時(shí)，一般都 采用化肥、尿素、大糞等原料進(jìn)行配制而成，其效果較好，但是化肥和尿素中所含有的營(yíng)養(yǎng) 元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以滿足芋頭的營(yíng)養(yǎng)需求，并根據(jù)木桶短板理論，在缺乏某種營(yíng)養(yǎng)元素時(shí)，另外幾 種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收情況也將會(huì)較差，進(jìn)而造成芋頭整體生長(zhǎng)葉面黃、葉面小、生長(zhǎng)慢、芋頭 小、重量輕、抗病力差等缺點(diǎn)；為此有研究者對(duì)芋頭專用肥進(jìn)行了研究，采用秸桿粉、復(fù)合 月巴、農(nóng)家肥、畜牧家禽糞便進(jìn)行一定比例量的混合配制而成，這種工藝配制而成的肥料因?yàn)?元素搭配之間僅僅是為了滿足芋頭生長(zhǎng)周期的需求，為使芋頭營(yíng)養(yǎng)元素得到滿足，但是據(jù) 報(bào)道，芋頭等作物對(duì)于氮磷鉀元素的吸收情況是有限的，對(duì)于氮肥的吸收率為20-46%左 右，磷肥的吸收率為10-25%左右，鉀肥的吸收率為46-60%左右，由此可見(jiàn)，還會(huì)有大量的 氮磷鉀元素殘留在土壤之中，造成肥料的浪費(fèi)與土壤的污染，為此，急需要對(duì)芋頭種植提供 一種新型的專用復(fù)合肥。
[0003] 同時(shí)，在磷酸氫二銨產(chǎn)品的制備工藝通常是采用熱法磷酸和濕法磷酸中的一種方 法來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的，但無(wú)論是熱法磷酸還是濕法磷酸均含有較大量的雜質(zhì)純?cè)?，使得制備?產(chǎn)品的純度較差，難以滿足工業(yè)的質(zhì)量需求；為此，有研究者也考慮到此問(wèn)題，并通過(guò)采用 磷酸脲中間體來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直接生產(chǎn)法，提高了磷酸氫二銨產(chǎn)品的純度，但是這種工藝往 往需要對(duì)磷酸二氫銨進(jìn)行深度結(jié)晶處理，才能夠避免大量的氮磷元素的殘留在濾液中，被 作為廢液除去，造成環(huán)境污染，才能夠降低成本；但是，深度結(jié)晶又會(huì)造成其他產(chǎn)品的物質(zhì) 被結(jié)晶析出，進(jìn)而再一次造成磷酸氫二銨產(chǎn)品的純度較低，難以滿足質(zhì)量要求。
[0004] 為此，本研究者從芋頭專用肥的用肥標(biāo)準(zhǔn)和磷酸氫二銨產(chǎn)品制備工藝中存在的缺 點(diǎn)入手，將芋頭專用肥的制備工藝與磷酸氫二銨產(chǎn)品的制備工藝結(jié)合起來(lái)，為磷酸氫二銨 產(chǎn)品的制備工藝和芋頭專用肥的制備工藝以及芋頭專用肥提供了一種新思路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種制備磷酸氫二銨副產(chǎn) 芋頭專用肥的生產(chǎn)方法，具有能采用磷酸氫二銨產(chǎn)品制備工藝中的廢液進(jìn)行芋頭專用肥的 生產(chǎn)，并將傳統(tǒng)的芋頭專用肥采用新型的氮磷鉀復(fù)鹽化合態(tài)復(fù)合肥來(lái)代替，進(jìn)一步的提高 芋頭作物對(duì)氮磷鉀元素的吸收率；同時(shí)降低磷酸氫二銨產(chǎn)品制備工藝中的氮磷元素浪費(fèi)率 和廢液排放量等特征。
[0006] 具體是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方法，采用磷酸與尿素按照摩爾比為 (1. 6-1. 8) : 1，在溫度為85-98°C，攪拌反應(yīng)0. 5-lh后，得到中間料漿；再將中間料漿與氨氣 進(jìn)行混合反應(yīng)，并控制溫度為60-70°C，調(diào)整PH值為7. 9-8. 1時(shí)，攪拌反應(yīng)35-45min后，獲 得含磷酸氫二銨的料漿，并將含磷酸氫二銨的料漿進(jìn)行循環(huán)降溫結(jié)晶處理，并檢測(cè)分析調(diào) 整溶液中的氮磷比例為I: (1. 5-1. 9)時(shí)，停止結(jié)晶并過(guò)濾，濾餅為磷酸氫二銨產(chǎn)品；向?yàn)V液 中加入鉀成分和中微量元素化合物調(diào)整為化合態(tài)復(fù)合肥初成品，其中加入的鉀成分含量 與氮磷元素的含量比為氮磷鉀元素形成摩爾比為I. I: (1. 5-1. 9) : (2. 1-2. 3);并將初成品 置于烘干器中，采用升溫速度為3°C /min升溫至45-55°C，干燥0. 5-2h后，調(diào)整水分含量為 1-3%，即可制得芋頭專用化合態(tài)復(fù)合肥。
[0008] 具體包括以下步驟：
[0009] (1)原料制備混合：將磷酸與尿素按照摩爾比為（1. 6-1. 8) : 1在攪拌式反應(yīng)釜中， 在溫度為85-98°C，控制攪拌釜的攪拌速度為185-205r/min攪拌混合反應(yīng)0. 5-lh，得到中 間體料漿；
[0010] (2)制備磷酸氫二銨：向步驟1)獲得的中間體料漿中通入氨氣，并控制反應(yīng)釜 中的溫度為60-70°C，調(diào)整PH值為7.9-8. 1時(shí)，按照攪拌速度為65-75r/min，攪拌反應(yīng) 35-45min，獲得含磷酸氫二銨產(chǎn)品的料漿；
[0011] (3)循環(huán)結(jié)晶過(guò)濾：將步驟2)獲得含磷酸氫二銨的料漿置于冷卻結(jié)晶器中IOs內(nèi) 降溫至溫度< 35°C，降溫循環(huán)結(jié)晶過(guò)濾處理，并檢測(cè)分析濾液中的養(yǎng)分含量，待氮成分、磷 成分的摩爾比為I. I: (1. 5-1. 9)時(shí)，停止結(jié)晶并過(guò)濾，獲得濾餅為磷酸氫二銨，向?yàn)V液中加 入鉀成分和中微量元素化合物調(diào)整肥料結(jié)構(gòu)成為化合態(tài)復(fù)合肥初成品，其中加入的鉀成分 含量與氮磷元素的含量比為氮磷鉀元素的比為I. I: (1. 5-1. 9) : (2. 1-2. 3);
[0012] (4)濾液烘干：將步驟3)獲得的化合態(tài)復(fù)合肥初成品置于烘干器中，采用升溫速 度為3°C /min升溫至45-55°C，干燥0. 5-2h后，調(diào)整水分含量為1-3%，即可制得芋頭專用 化合態(tài)復(fù)合肥。
[0013] 所述的鉀成分為硫酸鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種。
[0014] 所述的中微量元素化合物為氯化鈣、硼砂、腐殖酸、草木灰、磷酸銨鎂、磷銨鈣、畜 牧家禽糞便的混合物。
[0015] 鉀成分的濃度為以鉀尚子含量計(jì)量為35%。
[0016] 中微量元素化合物的總量為17%左右，其中鈣離子的量為0. 5-0. 9%，鎂離子的 量為 0. 08-0. 2%。
[0017] 所述的化合態(tài)復(fù)合肥，其成分中含有以下氮磷鉀化合態(tài)結(jié)構(gòu)式：
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，采用磷酸與尿 素按照摩爾比為（1.6-1.8) :1，在溫度為85-98°C，攪拌反應(yīng)0.5-lh后，得到中間料漿； 再將中間料漿與氨氣進(jìn)行混合反應(yīng)，并控制溫度為60-70°C，調(diào)整PH值為7.9-8. 1時(shí)， 攪拌反應(yīng)35-45min后，獲得含磷酸氫二銨的料漿，并將含磷酸氫二銨的料漿進(jìn)行循環(huán) 降溫結(jié)晶處理，并檢測(cè)分析調(diào)整溶液中的氮磷比例為1: (1.5-1. 9)時(shí)，停止結(jié)晶并過(guò) 濾，濾餅為磷酸氫二銨產(chǎn)品；向?yàn)V液中加入鉀成分和中微量元素化合物調(diào)整為化合態(tài)復(fù) 合肥初成品，其中加入的鉀成分含量與氮磷元素的含量比為氮磷鉀元素形成摩爾比為 1. 1: (1. 5-1. 9) : (2. 1-2. 3);并將初成品置于烘干器中，采用升溫速度為:TC/min升溫至 45-55°C，干燥0. 5-2h后，調(diào)整水分含量為1-3%，即可制得芋頭專用化合態(tài)復(fù)合肥。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，包 括以下步驟： (1) 原料制備混合：將磷酸與尿素按照摩爾比為（1.6-1. 8) :1在攪拌式反應(yīng)釜中，在溫 度為85-98°C，控制攪拌釜的攪拌速度為185-205r/min攪拌混合反應(yīng)0. 5-lh，得到中間體 料漿； (2) 制備磷酸氫二銨：向步驟1)獲得的中間體料漿中通入氨氣，并控制反應(yīng)釜中的溫 度為60-70°C，調(diào)整PH值為7. 9-8. 1時(shí)，按照攪拌速度為65-75r/min，攪拌反應(yīng)35-45min， 獲得含磷酸氫二銨產(chǎn)品的料漿； (3) 循環(huán)結(jié)晶過(guò)濾：將步驟2)獲得含磷酸氫二銨的料漿置于冷卻結(jié)晶器中10s內(nèi)降溫 至溫度< 35°C，降溫循環(huán)結(jié)晶過(guò)濾處理，并檢測(cè)分析濾液中的養(yǎng)分含量，待氮成分、磷成分 的摩爾比為1. 1: (1. 5-1. 9)時(shí)，停止結(jié)晶并過(guò)濾，獲得濾餅為磷酸氫二銨，向?yàn)V液中加入鉀 成分和中微量元素化合物調(diào)整肥料結(jié)構(gòu)成為化合態(tài)復(fù)合肥初成品，其中加入的鉀成分含 量與氮磷元素的含量比為氮磷鉀元素的比為1. 1: (1. 5-1. 9) : (2. 1-2. 3); (4) 濾液烘干：將步驟3)獲得的化合態(tài)復(fù)合肥初成品置于烘干器中，采用升溫速度為 3°C/min升溫至45-55°C，干燥0. 5-2h后，調(diào)整水分含量為1-3%，即可制得芋頭專用化合 態(tài)復(fù)合肥。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于， 所述的鉀成分為硫酸鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于， 所述的中微量元素化合物為氯化鈣、硼砂、腐殖酸、草木灰、磷酸銨鎂、磷銨鈣、畜牧家禽糞 便的混合物。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的制備磷酸氫二銨副產(chǎn)芋頭專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于， 所述的化合態(tài)復(fù)合肥，其成分中含有以下氮磷鉀化合態(tài)結(jié)構(gòu)式：
實(shí)中，碳原子與氧原子之間的虛線表示C原子與0 原子之間存在配位鍵。
【文檔編號(hào)】C01B25/28GK104276550SQ201410477799
【公開(kāi)日】2015年1月14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】魏發(fā)展, 陳肖虎, 廖吉星, 高貴龍, 朱飛武, 薛濤, 彭寶林, 趙偉毅, 曾舒 申請(qǐng)人:貴陽(yáng)中化開(kāi)磷化肥有限公司, 貴州科鑫化冶有限公司, 貴州大學(xué)