一种高磷高钙水溶性复合肥料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种高磷高钙水溶性复合肥料，按照重量份数计，其组成原料包括钾肥10～60份、磷肥10～60份、钙肥10～30份、尿素2～20份和防结块剂0.1～5份。本发明还提供了上述高磷高钙水溶性复合肥料的制备方法。本发明总养分含量高，物理和化学形状稳定，粉体流动性好，在高温、低温和常温条件下无结块、沉淀、胀气等现象，溶解性能好。本发明溶于水后，通过添加的磷酸或磷酸盐提供酸性条件，使磷酸根与钙离子同时稳定地共存于液相中，避免产生磷酸钙等难溶沉淀。有效提高肥料的利用率且养分高浓缩，适用于面积较大的自动化施肥作业，可明显提高施肥效率，具有省时、省工、省肥、肥效快等优点。
【专利说明】一种高磷高钙水溶性复合肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于肥料生产【技术领域】，具体涉及一种农作物应用的大量及中量元素肥 料，尤其涉及一种高磷高钙水溶性复合肥料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 磷是作物生长发育所必需的大量营养元素之一。是形成细胞核蛋白、卵磷脂等不 可缺少的元素。磷元素能加速细胞分裂，促使根系和地上部加快生长，促进花芽分化，提早 成熟，提高果实品质。例如对作物的呼吸作用、光合作用、糖分分解及运输等均起着重要作 用。磷能促进种子发芽，有助于花芽分化，促使开花良好，并促进成熟提早结实；还可促进根 系发育，使根系早生快发；磷缺乏时会影响作物的正常生长、开花，使花朵变小，花瓣减少， 花色不良；而且使枝短、叶小，发芽力减弱，下部叶片叶色发暗呈紫红色。
[0003] 钙是作物生长发育所必需的中量营养元素之一。钙在果实品质的形成和保持中具 有重要作用，特别是在果实发育后期，果实钙含量的多少对果实品质的形成及采后的储藏 和运输具有重要影响。许多果实的生理失调症状如苹果苦痘病、樱桃裂果、桃的软化、鸭梨 黑心病等都与缺钙有密切关系。钙不仅是果树生长发育所必需的一种大量元素，更重要的 是作为胞外信号和胞内生理生化反应的第二信使参与果树生长和发育的调控。Ca2+_CaM参 与调节果树花芽分化、花粉萌发、果实成熟和抗逆表达等。
[0004] 钙是土壤中含量最丰富的元素之一，果树缺钙也并不意味着土壤钙不足，即使在 富含钙的石灰性土壤上生长的植物仍有发生生理病害的情况。导致植物缺钙主要是因为钙 不易被植物吸收且吸收后又不易移动，致使大量的钙存在于叶中，果实中甚少。钙只能单 向往上转移，并受蒸腾作用的影响，常常会发生低蒸腾果实中的钙向枝叶倒流的现象，因而 果实极易表现出缺钙症状。在果树栽培中仅由缺钙所造成的果实损失约占产量的20%? 30%。因此，需钙比较多的作物（如香蕉、柑橘等）容易缺钙，必须施用外源钙，而且最有效 的方法是通过叶面喷施直达叶片和果实表面，从而缩短钙元素移动距离。
[0005] 钙和磷都是植物生长发育的必需营养元素。因此，在农业生产中磷肥与钙肥的配 合施用是不可避免的，但磷肥施入土壤中易与钙肥形成难溶的磷酸钙盐，从而影响了钙的 淋溶特征及有效性。更多的研究表明，土壤中的碳酸钙具有较强的固磷作用，其主要机制是 吸附和沉淀，高含量的碳酸钙会大大降低土壤磷的有效性。
[0006] 随着水肥一体化技术不断推广和应用，水溶肥料在我国开始逐渐普及。目前，我 国的水溶肥料还处于初步研究阶段，特别是高浓度、高复合肥料的研究，在国内基本上是空 白。水溶肥料因其速溶、含量高、无激素等优点，是灌溉设备施肥的首选肥料。由于其溶解 性能好，养分含量高，作物吸收快等特点，非常适合自动化施肥。在灌溉技术及自动化施肥 普及的国家，水溶肥料得到广泛的应用。
[0007] 为了让作物吸收到平衡的养分，一般复混肥中会添加植物生长所需的各种大量和 中微量营养元素，如氮、磷、钾、钙、镁、锰、锌、硼等。但是，在肥料的液相中，磷酸根离子容易 与锌、钙、镁等金属离子发生反应，形成大量的沉淀，大大降低磷和金属离子养分的有效性， 从而降低了肥料的养分利用率。与此同时，这些难溶的沉淀容易堵塞滴灌系统的过滤器和 滴头，会给农业滴灌系统造成很大的损失。
[0008] 在高磷的肥料中，钙很容易与磷酸根离子产生难溶的沉淀。所以，在国内的肥料生 产中，同时含磷和钙较高的复合肥料基本上是空白。因此，开发磷、钙含量较高且营养元素 齐全的肥料具有重要的社会和经济效益。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是为了克服现有技术中钙容易在高磷肥料中与磷产生难溶沉淀的 技术缺陷，提供一种高磷高钙水溶性复合肥料及其制备方法和使用方法，该高磷高钙水溶 性复合肥料同时配合氮、钾等大量元素，在满足农作物生长需要的同时可有效防止其发生 缺隹丐的症状。
[0010] 本发明的第一个方面是提供一种高磷高钙水溶性复合肥料，按照重量份数计，其 组成原料包括钾肥10?60份、磷肥10?60份、钙肥10?30份、尿素2?20份和防结块 剂0. 1?5份。
[0011] 优选地，按照重量份数计，所述高磷高钙水溶性复合肥料的组成原料包括钾肥 12?52份、磷肥14?58. 5份、钙肥15?28份、尿素5?19份和防结块剂0. 5?2. 5份。
[0012] 其中，所述钙肥可以为肥料生产中的常用钙肥，例如可以为氧化钙、硝酸钙、硝酸 铵钙或氯化钙等中的一种或多种。
[0013] 其中，所述磷肥可以为肥料生产中的常用磷肥，例如可以为磷酸一铵、磷酸二铵、 磷酸脲、磷酸或聚磷酸铵等中的一种或多种。
[0014] 其中，所述钾肥可以为肥料生产中的常用钾肥，例如可以为氯化钾、硝酸钾、硫酸 钾、磷酸二氢钾、偏磷酸钾或磷酸氢二钾等中的一种或多种。
[0015] 其中，所述防结块剂可以为肥料生产中的常用防结块剂，例如可以为亚铁氰化钾、 硅铝酸钠、二氧化硅、十二烷基磺酸钠、甲苯胺、偶氮苯、硅酸铝、凹凸帮土、滑石粉、磷钙石 粉、硅藻土或膨润土等中的一种或多种。
[0016] 优选地，按照重量份数计，所述高磷高钙水溶性复合肥料的组成原料包括硝酸钾 2?16份、氯化钾10?36份、硫酸钾0-10份、磷酸脲0?7份、偏磷酸钾0-30份、磷酸0? 20份、磷酸二氢钾3?23份、磷酸一铵0?8. 5份、磷酸二铵0?8. 5份、钙肥15?28份、 尿素5?19份和防结块剂0. 5?2. 5份。
[0017] 进一步优选地，按照重量份数计，所述钙肥包括硝酸钙0?8份、硝酸铵钙0-5份、 氯化钙6?15份和氧化钙0?8份。
[0018] 更进一步优选地，所述高磷高钙水溶性复合肥料的组成原料包括硝酸钾3. 1份、 磷酸脲6. 0份、磷酸6. 5份、磷酸二氢钾18. 6份、磷酸一铵6. 6份、氯化钾28. 0份、硝酸钙 4. 0份、氯化钙12. 6份、氧化钙4. 0份、尿素9. 7份和防结块剂0. 9份。
[0019] 本发明的第二个方面是提供本发明第一个方面所述的高磷高钙水溶性复合肥料 的制备方法，包括以下步骤：
[0020] 步骤1，将钾肥、磷肥、尿素和防结块剂粉碎混合均匀；
[0021] 步骤2,缓慢加入钙肥，边加边搅拌，保持反应体系温度为50?80°C，反应完毕，冷 却，既得。
[0022] 当所述磷肥中包含磷酸，所述钙肥中包含氧化钙时，可以优选地将磷酸与氧化钙 单独反应，具体步骤为：
[0023] 1)将氧化钙缓慢加入到磷酸中，边加边搅拌，保持反应体系的温度为70?80°C， 待反应结束后，将反应液蒸馏干燥，得到粉末1 ;
[0024] 将除磷酸之外的磷肥、钾肥、尿素和防结块剂粉碎混合均匀，然后缓慢加入除氧化 钙之外的钙肥，边加边搅拌，保持反应体系温度为50?70°C，反应完毕，冷却，得到粉末2 ;
[0025] 2)将粉末1和粉末2混合均匀，既得。
[0026] 优选地，所述的高磷高钙水溶性复合肥料按照下述步骤制备而成：
[0027] S1、将固体钾肥和固体磷肥中非粉末状的组分粉碎，混合均匀；
[0028] S2、边粉碎尿素，边将粉碎后的尿素加入Sl的粉末中，搅拌均匀；
[0029] S3、将防结块剂加入到S2的粉末中，搅拌至均匀；
[0030] S4、分别将剩余的钾肥和磷肥加入S3的粉体中，边加边搅拌至均匀；
[0031] S5、向S4的粉体中缓慢加入钙肥，保持反应温度为50?80°C，反应完毕，既得。
[0032] 进一步地，当所述磷肥中包含磷酸，所述钙肥中包含氧化钙时，可以优选地将磷酸 与氧化钙单独反应，包括以下步骤：
[0033] A、粉末1的制备：将氧化钙缓慢加入到磷酸中，边加边搅拌，保持反应体系的温度 为70?80°C，待反应结束后，将反应液蒸馈干燥，得到粉末1 ;
[0034] 粉末2的制备：S1、将固体钾肥和固体磷肥中非粉末状的组分粉碎，混合均匀；S2、 边粉碎尿素，边将粉碎后的尿素加入Sl的粉末中，搅拌均匀；S3、将防结块剂加入到S2的粉 末中，搅拌至均匀；S4、分别将剩余的钾肥和磷肥加入S3的粉体中，边加边搅拌至均匀；S5、 向S4的粉体中缓慢加入钙肥，保持反应温度为50?80°C，反应完毕，得到粉末2 ;
[0035] B、将粉末1和粉末2混合均匀，既得。
[0036] 通过发明人的探索发现，步骤Sl中搅拌时间优选为25?40min ;步骤S2中搅拌 时间优选为30?50min ;步骤S3中搅拌时间优选为10?15分钟；步骤S4的搅拌时间优 选为40?55min ;步骤S5的搅拌时间优选为25?40min。制备粉末1中搅拌时间优选为 50?80min，粉末1与粉末2混合搅拌时间优选为20?40min。
[0037] 上述步骤S2中，一定要控制好粉碎尿素的细度（一般控制细度为0. 05-lmm)因为 在尿素粒度大小都会影响到复合肥的物理性质。粉碎得太小，会影响到复合肥重结晶问题； 粉碎得太大，影响到复合肥的均一性。
[0038] 上述步骤S3中，一定要控制添加防结块剂的速度，边加边搅拌，均匀地让防结块 剂分散到粉体间隙中，阻止晶体之间重结晶，以此避免结块现象。
[0039] 上述步骤S5中，一定要控制添加钙肥的速度，边加边搅拌，控制好反应温度50? 80。。。
[0040] 上述制备粉末1中，一定要控制添加氧化钙的速度，保持反应温度为70?80°C，边 加边搅拌，因为在添加氧化钙时，氧化钙会与液相中的磷酸发生放热反应，温度过高或过低 都会影响磷和钙在液相中的稳定性。
[0041] 本发明通过特定顺序和特定反应条件的工艺的控制能够使磷酸根与钙离子共存 于固相中，肥料溶于水后，能使磷酸根与钙离子同时稳定地共存于液相中，避免产生磷酸钙 等难溶沉淀，有效提高磷钙肥料的利用率。具体地，本发明通过钙肥在酸性条件下能与高浓 度磷酸和/或磷酸盐反应生成磷酸?钙复合体，使得磷酸根和钙离子同时稳定地共存于液 相中，避免产生磷酸钙等难溶沉淀。本发明克服了现有技术中钙离子容易在高磷肥料中与 磷酸根产生难溶沉淀、成本高、金属离子含量低的技术缺陷。
[0042] 本发明所述的高磷高钙水溶性复合肥料可以根据作物不同生育期的需要添加不 同类型和浓度的生长调节剂，所述高磷高钙水溶性复合肥料也可以与黄腐酸、黑腐酸或棕 腐酸等有机原料混合使用，提高肥料养分的利用率。
[0043] 本发明的第三个方面是提供本发明第一个方面所述的高磷高钙水溶性复合肥料 的使用方法，所述高磷高钙水溶性复合肥料溶解在水中后用于淋施、滴灌或喷施。
[0044] 淋施时，作物苗期稀释200?300倍，其它时间稀释100?200倍，直接淋于作物 根部，根据作物的生育期确定淋施次数，时间间隔为10?15天，蔬菜可适当增加施用次数， 果树可适当加大施用量。
[0045] 喷施时，蔬菜及大田作物稀释800?1000倍，果树稀释500?800倍，喷于叶片表 面即可，正反面都要喷施，喷至叶片刚好滴水为止。
[0046] 通过滴灌施用时，苗期浓度为200?300倍，中后期为100?200倍，一般每7? 10天可滴施一次，滴灌时，一定要把握好施肥时间，根系较浅的作物，施肥时间一定要控制 在30分钟以内，根系深的作物，施肥时间控制在1?1. 5小时。
[0047] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0048] (1)本发明高磷高钙水溶性复合肥料总养分含量高，物理和化学形状稳定，在高 温、低温和常温条件下无结块、沉淀、胀气等现象，溶解性能好。
[0049] (2)本发明高磷高钙水溶性复合肥料属于水溶性肥料，可以叶面喷施、淋施，也可 以用于喷灌和滴灌系统，使用方便，具有省时、省工、省肥、肥效快等优点。
[0050] (3)本发明高磷高钙水溶性复合肥料中的磷和钙含量较高，水溶性好。溶于水后， 通过添加的磷酸或磷酸盐提供酸性条件，使磷酸根与钙离子同时稳定地共存于液相中，避 免产生磷酸钙等难溶沉淀。
[0051] (4)本发明的粉体流动性好，不容易结块、沉淀、胀气，且养分高浓缩，适用于面积 较大的自动化施肥作业，可明显提高施肥效率。
[0052] (5)本发明提供了含中量元素的三元肥料，营养元素全面，为作物同时提供生长发 育所需的大量元素和中量元素，其中本发明高磷高钙的特点可促进作物根系生长，保花保 果，同时可有效防止作物的缺钙症状。
[0053] (6)本发明提供的复合肥料中Ν+Ρ205+Κ20彡50%，Ca0彡10%，其中的养分含量既 可达到中华人民共和国农业行业标准（NY 1107-2010)的"大量元素水溶肥料（中量元素 型）"产品技术指标，为肥料产出企业在复合肥料的灵活生产和销售提供了极佳的便利条 件。
【具体实施方式】
[0054] 下面结合具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，以更好地理解本发明。
[0055] 实施例1
[0056] 本实施例所述的高磷高钙水溶性复合肥料含有如下重量份数的各组分：
[0057]
[0058]
【权利要求】
1. 一种高磷高钙水溶性复合肥料，其特征在于，按照重量份数计，其组成原料包括钾肥 10?60份、磷肥10?60份、钙肥10?30份、尿素2?20份和防结块剂0. 1?3份。
2. 根据权利要求1所述的高磷高钙水溶性复合肥料，其特征在于，按照重量份数计，其 组成原料包括钾肥12?52份、磷肥14?58. 5份、钙肥15?28份、尿素5?19份和防结 块剂0. 5?2. 5份。
3. 根据权利要求1所述的高磷高钙水溶性复合肥料，其特征在于，所述钙肥为氧化钙、 硝酸钙、硝酸铵钙或氯化钙中的一种或多种；所述磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸脲、磷酸 或聚磷酸铵中的一种或多种；所述钾肥为氯化钾、硝酸钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、偏磷酸钾或 磷酸氢二钾中的一种或多种；所述防结块剂为亚铁氰化钾、硅铝酸钠、二氧化硅、十二烷基 磺酸钠、甲苯胺、偶氮苯、硅酸铝、凹凸帮土、滑石粉、磷钙石粉、硅藻土或膨润土中的一种或 多种。
4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的高磷高钙水溶性复合肥料，其特征在于，按照 重量份数计，其组成原料包括硝酸钾2?16份、氯化钾10?36份、硫酸钾0-10份、磷酸脲 〇?7份、偏磷酸钾0-30份、磷酸0?20份、磷酸二氢钾3?23份、磷酸一铵0?8. 5份、 磷酸二铵〇?10份、钙肥15?28份、尿素5?19份和防结块剂0. 5?2. 5份。
5. 根据权利要求4所述的高磷高钙水溶性复合肥料，其特征在于，按照重量份数计，所 述钙肥包括硝酸钙0?8份、硝酸铵钙0-5份、氯化钙6?15份和氧化钙0?8份。
6. 根据权利要求5所述的高磷高钙水溶性复合肥料，其特征在于，按照重量份数计，所 述高磷高钙水溶性复合肥料的组成原料包括硝酸钾3. 1份、磷酸脲6. 0份、磷酸6. 5份、磷 酸二氢钾18. 6份、磷酸一铵6. 6份、氯化钾28. 0份、硝酸钙4. 0份、氯化钙12. 6份、氧化钙 4. 0份、尿素9. 7份和防结块剂0. 9份。
7. -种权利要求1所述的高磷高钙水溶性复合肥料的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤： 步骤1，将钾肥、磷肥、尿素和防结块剂粉碎混合均匀； 步骤2,缓慢加入钙肥，边加边搅拌，保持反应体系温度为50?80°C，反应完毕，冷却， 既得。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述磷肥中包含磷酸，所述钙肥中包 含氧化钙，包括以下步骤： 1) 将氧化钙缓慢加入到磷酸中，边加边搅拌，保持反应体系的温度为70?80°C，待反 应结束后，将反应液蒸馏干燥，得到粉末1 ; 将除磷酸之外的磷肥、钾肥、尿素和防结块剂粉碎混合均匀，然后缓慢加入除氧化钙之 外的钙肥，边加边搅拌，保持反应体系温度为50?70°C，反应完毕，冷却，得到粉末2 ; 2) 将粉末1和粉末2混合均匀，既得。
9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 将固体钾肥和固体磷肥中非粉末状的组分粉碎，混合均匀； 52、 边粉碎尿素，边将粉碎后的尿素加入S1的粉末中，搅拌均匀； 53、 将防结块剂加入到S2的粉末中，搅拌至均匀； 54、 分别将剩余的钾肥和磷肥加入S3的粉体中，边加边搅拌至均匀； 55、 向S4的粉体中缓慢加入钙肥，保持反应温度为50?80°C，反应完毕，既得。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述磷肥中包含磷酸，所述钙肥中 包含氧化钙，包括以下步骤： A、 粉末1的制备：将氧化钙缓慢加入到磷酸中，边加边搅拌，保持反应体系的温度为 70?80°C，待反应结束后，将反应液蒸馈干燥，得到粉末1 ; 粉末2的制备：S1、将固体钾肥和固体磷肥中非粉末状的组分粉碎，混合均匀；S2、边粉 碎尿素，边将粉碎后的尿素加入S1的粉末中，搅拌均匀；S3、将防结块剂加入到S2的粉末 中，搅拌至均匀；S4、分别将剩余的钾肥和磷肥加入S3的粉体中，边加边搅拌至均匀；S5、向 S4的粉体中缓慢加入钙肥，保持反应温度为50?80°C，反应完毕，得到粉末2 ; B、 将粉末1和粉末2混合均匀，既得。
【文档编号】C05G3/00GK104478551SQ201410642249
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】涂攀峰, 程风娴, 龚林, 胡克纬, 王蕾, 杨依彬, 官丽兰, 严程明 申请人:广州一翔农业技术有限公司