一种缓释钾镁肥的生产方法
【专利摘要】一种缓释钾镁肥的生产方法，属于肥料制造【技术领域】。本发明利用我国特有的农用碳酸氢铵和丰富的镁盐氯化镁(或硫酸镁)，与氯化钾(或硫酸钾)在常温常压下生产缓释钾镁肥KHCO3·MgCO3·4H2O，与国外采用CO2和氯化钾、氧化镁的混合水溶液反应生产KHCO3·MgCO3·4H2O相比，不但原料成本低，而且全部工艺在常温常压下进行，并且无三废排放，产品KHCO3·MgCO3·4H2O是一种高效的缓释钾镁肥，副产物氯化铵或者硫酸铵是农用化肥，因此本发明在工艺和经济上均有很大优势。
【专利说明】一种缓释钾镁肥的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种缓释钾镁肥的生产方法，属于肥料制造【技术领域】，具体涉及到的是以氯化钾(或硫酸钾)、氯化镁(或硫酸镁)、碳酸氢铵等为原料制造缓释钾镁肥的技术方法。
【背景技术】
[0002]近年来，土壤普查的数据显示我国土壤大量缺乏钾元素，并且镁元素的缺乏也日益严重，美国、以色列、德国等国家针对我国土壤养分的变化，向我国推出由无水钾镁矾生产的速溶性钾镁肥，但价格昂贵，不易推行。国内也有厂家生产速溶性钾镁肥，生产方法主要分为两种:一种是利用可溶性软钾镁 矾生产速溶性钾镁肥，我国可溶性钾盐矿奇缺，且主要位于自然条件艰苦、地理位置偏僻的青海、新疆、西藏等地；另一种方法是以硫酸钾、氯化钾和硫酸镁等速效化肥为原料用掺混方法生产的速溶性钾镁肥。速溶性钾镁肥虽然补充了镁元素，肥效要优于单纯钾肥，但是养分释放速度较快，供肥前期养分释放过量，植物无法在短时间内完全吸收，养分容易淋失或被土壤固定，而后期又供肥不足，导致肥料利用率低。因此，寻找养分释放缓慢的钾镁肥就成为提高养分利用率、减少养分损失的有效途径之
O
[0003]缓释肥料是指施入土壤后转变为植物有效养分的速度比速效肥料缓慢的肥料。相对于速效肥，缓释肥养分释放缓慢，肥效长期、稳定，可以极大提高肥料的利用率。缓释肥按其溶解释放方式一般分为三类:物理障碍性因素控制的水溶性肥料；微溶性有机氮化合物；微溶性无机化合物。长期以来，我国对缓释钾镁肥的研究较少，主要是利用我国富产的非水溶性钾盐石资源采用高炉熔融热化学法生产缓释钾镁肥。该方法生产工艺简单，肥料养分为枸溶性，肥效长，并可以改善长期使用化肥所造成的土壤板结问题，但投资能耗大，且产品钾含量很低(5%~10% )，因此，需要加大对缓释钾镁肥的研究，努力研制价格低廉、钾和镁含量较高、养分释放缓慢、肥效期长的缓释钾镁肥。
[0004]本发明所生产的缓释钾镁肥KHCO3.MgCO3.4H20属于微溶性无机化合物。国内外主要通过向含有氯化钾和氧化镁的水溶液中通入CO2来生产KHCO3.MgCO3.4H20。原料氧化镁价格较高，此工艺还需要产生CO2的装置，而且要使反应有较大的反应速率和反应转化率，二氧化碳的压力必须控制在20个大气压左右。本发明利用我国特有的农用碳酸氢铵和丰富的镁盐氯化镁(或硫酸镁)，与氯化钾(或硫酸钾)在常温常压下生产缓释钾镁肥KHCO3.MgCO3.4H20，与国外采用CO2、氯化钾和氧化镁的混合水溶液反应生产KHCO3.MgCO3.4H20相比，不但原料成本低，而且全部工艺在常温常压进行，并且无三废排放，副产物氯化铵或硫酸铵是农用化肥。
【发明内容】
[0005]本发明目的是提供一种生产成本低、肥效长期稳定的缓释钾镁肥。
[0006]本发明是这样实现的:按照重量份计算，将6~10份的氯化钾(或硫酸钾)倒入水浴温度为20~30°C 的反应器中，用30~80份的水溶解，不断搅拌下分批加入10~18份的氯化镁(或硫酸镁)和10~22份的碳酸氢铵，搅拌速度为300r/min~500r/min，用氨水调节溶液PH为9~11，向溶液中加入0.2~5份表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反应0.5~15h后，水浴温度调节为5~15°C并继续搅拌反应I~20h，过滤并用O~25°C的水冲洗滤饼，在20°C~40°C的烘箱中干燥0.5~3h，即得到纯度为95%~98%的缓释钾镁肥 KHCO3.MgCO3.4H20。
[0007]其反应式为:
[0008]KCl+MgCl2+3NH4HC03+3H20 — KHCO3.MgCO3.4H20 I +3NH4C1+C02
[0009]副产物氯化铵(或硫酸铵)经冷却结晶使其从母液中分离出来，母液中少量未反应的氯化钾(或硫酸钾)、氯化镁(或硫酸镁)可循环配料使用。KHCO3.MgCO3.4H20几乎不溶于冷水，但在25 V~100°C的热水中可缓慢分解，生成微溶于水的碳酸镁和溶于水的碳酸氢钾。产品KHCO3.MgCO3.4H20中钾含量约为18%，镁含量约为9% ;该产品不但给作物提供所需的钾、镁养分，而且肥效长期稳定，养分利用率高；此外，原料价格低廉且生产工艺简单，因此KHCO3.MgCO3.4H20是一种高效的缓释钾镁肥。
[0010]本发明工艺技术具有以下优点:
[0011]I该发明找到一种利用化学合成法生产缓释钾镁肥的新方法，利用该工艺生产KHCO3.MgCO3.4H20,并将KHCO3.MgCO3.4H20作为缓释钾镁肥用于农业生产未见报道。
[0012]2缓释钾镁肥KHCO3 -MgCO3^H2O与普通肥料相比，养分释放缓慢，肥效期长，又是一种很好的土壤改良剂，能疏松土壤，改善长期施用化肥造成的土壤板结等问题。
[0013]3与国内外现有技术相比，利用我国丰富、价廉的碳酸氢铵在常温常压下生产缓释钾镁肥KHCO3.MgCO3.4H20，不但使成本降低，而且利用了我国丰富的镁盐并联产氯化铵或硫酸铵，因此，本发明在生产工艺和经济上均有较大优势。
【具体实施方式】
[0014]通过以下实例，对本发明的工艺方法进行描述。但是，实例不是对本发明的限制。
[0015]实例I。
[0016]称取18g氯化钾倒入水浴温度为22°C的反应器中，用240mL的水溶解，不断搅拌下分批加入34g MgCl2.6H20和40g NH4HCO3,搅拌速度为300r/min，用氨水调节溶液PH为9，向溶液中加入Ig表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反应4h后，水浴温度调节为6°C并继续搅拌反应6h，过滤并用O~25°C的水冲洗滤饼，在25°C的烘箱中干燥lh，得到KHCO3.MgCO3.4H2032g。滤液和洗液可重新放入KCl和MgCl2的混合溶液中循环使用。当母液中氯化铵积累到一定浓度时，冷却使其结晶析出，过滤得氯化铵晶体，滤液仍可循环使用。
[0017]实例2。
[0018]称取60g硫酸钾倒入水浴温度为24°C的反应器中，用400mL的水溶解，不断搅拌下分批加入IlOg的MgSO4.7H20和115g NH4HCO3,搅拌速度为350r/min，用氨水调节溶液PH为9.5，向溶液中加入2g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反应4.5h后，水浴温度调节为8°C并继续搅拌反应6.5h，过滤并用O~25°C的水冲洗滤饼，在25°C的烘箱中干燥1.5h，得到KHCO3.MgCO3.4H2098g。滤液和洗液可重新放入K2SO4和MgSO4的混合溶液中循环使用。当母液中硫酸铵积累到一定浓度时，冷却使其结晶析出，过滤得硫酸铵晶体，滤液仍可循环使用。
[0019]实例3。
[0020]称取80g的硫酸钾倒入水浴温度为25 V的反应器中，用500mL的水溶解，不断搅拌下分批加入125g MgCl2.6H20和150g NH4HCO3，搅拌速度为400r/min，用氨水调节溶液PH为10，向溶液中加入3g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反应5h后，水浴温度调节为10°C并继续搅拌反应7h，过滤并用O~25°C的水冲洗滤饼，在25°C的烘箱中干燥2h，得到KHCO3.MgCO3.4H20120g。滤液和洗液可重新放入K2SO4和MgCl2的混合溶液中循环使用。当母液中硫酸铵和氯化铵积累到一定浓度时，冷却使其结晶析出，过滤得硫酸铵和氯化铵的混合物，滤液仍可循环使用。
[0021]实例4。
[0022]称取100g的氯化钾倒入水浴温度为27°C的反应器中，用670mL的水溶解，不断搅拌下分批加入220g MgSO4.7H20和210g NH4HCO3，搅拌速度为450r/min，用氨水调节溶液PH为11，向溶液中加入5g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反应6h后，水浴温度调节为14°C并继续搅拌反应8h，过滤并用O~25°C的水冲洗滤饼，在25°C的烘箱中干燥2.5h，得到KHCO3.MgCO3.4H20150g。滤液和洗液可重新放入KCl和MgSO4的混合溶液中循环使用。当母液中硫酸铵和氯化铵积累到一定浓度时，冷却使其结晶析出，过滤得硫酸铵和氯化铵的混合物，滤液仍可循 环使用。
【权利要求】
1.一种缓释钾镁肥的生产方法，其特征在于该方法为:按照重量份计算，将6~10份的氯化钾(或硫酸钾)倒入水浴温度为20~30°C的反应器中，用30~80份的水溶解，不断搅拌下分批加入10~18份的氯化镁(或硫酸镁)和10~22份的碳酸氢铵，搅拌速度为300r/min~500r/min,用氨水调节溶液PH为9~11,向溶液中加入0.2~5份表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反应0.5~15h后，水浴温度调节为5~15°C并继续搅拌反应I~20h，过滤并用O~25°C的水冲洗滤饼，在20°C~40°C的烘箱中干燥0.5~3h，即得到纯度为95%~98%的缓释钾镁肥KHCO3.MgCO3.4H20。
2.一种如权利要求1所述的缓释钾镁肥的生产方法，其特征在于副产物氯化铵(或硫酸铵)经冷却结晶使其从母液中分离出来，母液中少量未反应的氯化钾(或硫酸钾)、氯化镁(或硫酸镁)可循环 配料使用。
【文档编号】C05G3/00GK103936523SQ201410191645
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】张文辉, 谷守玉, 梅丹丹 申请人:河南力浮科技有限公司