一种制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方法
【专利摘要】本发明涉及化工【技术领域】，尤其是一种制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方法，通过对芋头专用肥的营养元素需求进行分析，并结合磷酸氢二铵产品制备工艺中存在的缺陷，将磷酸氢二铵产品的制备工艺与芋头专用肥的制备工艺相结合，使得两个工艺进行互补，降低了磷酸氢二铵产品制备工艺中的氮磷元素浪费率以及废液排放量，降低了磷酸氢二铵的生产成本；通过对工艺步骤的参数进行控制，使得制备出来的磷酸氢二铵产品的纯度达到96％，同时能够给芋头提供一种高效专用氮磷钾复盐化合态复合肥。
【专利说明】一种制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工【技术领域】，尤其是一种制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方 法。
【背景技术】
[0002] 芋头为多年生块茎植物，常作为一年生作物栽培；芋头营养元素含量丰富，含有大 量的淀粉、矿物质以及维生素，可以干制或制粉食用，芋头的淀粉颗粒小，仅为马铃薯淀粉 的十分之一，其消化率可达98. 8 %，具有良好的食用前景；目前，人们种植芋头时，一般都 采用化肥、尿素、大粪等原料进行配制而成，其效果较好，但是化肥和尿素中所含有的营养 元素远远难以满足芋头的营养需求，并根据木桶短板理论，在缺乏某种营养元素时，另外几 种营养元素的吸收情况也将会较差，进而造成芋头整体生长叶面黄、叶面小、生长慢、芋头 小、重量轻、抗病力差等缺点；为此有研究者对芋头专用肥进行了研究，采用秸杆粉、复合 月巴、农家肥、畜牧家禽粪便进行一定比例量的混合配制而成，这种工艺配制而成的肥料因为 元素搭配之间仅仅是为了满足芋头生长周期的需求，为使芋头营养元素得到满足，但是据 报道，芋头等作物对于氮磷钾元素的吸收情况是有限的，对于氮肥的吸收率为20-46%左 右，磷肥的吸收率为10-25%左右，钾肥的吸收率为46-60%左右，由此可见，还会有大量的 氮磷钾元素残留在土壤之中，造成肥料的浪费与土壤的污染，为此，急需要对芋头种植提供 一种新型的专用复合肥。
[0003] 同时，在磷酸氢二铵产品的制备工艺通常是采用热法磷酸和湿法磷酸中的一种方 法来进行生产的，但无论是热法磷酸还是湿法磷酸均含有较大量的杂质纯在，使得制备的 产品的纯度较差，难以满足工业的质量需求；为此，有研究者也考虑到此问题，并通过采用 磷酸脲中间体来代替传统的直接生产法，提高了磷酸氢二铵产品的纯度，但是这种工艺往 往需要对磷酸二氢铵进行深度结晶处理，才能够避免大量的氮磷元素的残留在滤液中，被 作为废液除去，造成环境污染，才能够降低成本；但是，深度结晶又会造成其他产品的物质 被结晶析出，进而再一次造成磷酸氢二铵产品的纯度较低，难以满足质量要求。
[0004] 为此，本研究者从芋头专用肥的用肥标准和磷酸氢二铵产品制备工艺中存在的缺 点入手，将芋头专用肥的制备工艺与磷酸氢二铵产品的制备工艺结合起来，为磷酸氢二铵 产品的制备工艺和芋头专用肥的制备工艺以及芋头专用肥提供了一种新思路。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种制备磷酸氢二铵副产 芋头专用肥的生产方法，具有能采用磷酸氢二铵产品制备工艺中的废液进行芋头专用肥的 生产，并将传统的芋头专用肥采用新型的氮磷钾复盐化合态复合肥来代替，进一步的提高 芋头作物对氮磷钾元素的吸收率；同时降低磷酸氢二铵产品制备工艺中的氮磷元素浪费率 和废液排放量等特征。
[0006] 具体是通过以下技术方案得以实现的：
[0007] -种制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方法，采用磷酸与尿素按照摩尔比为 (1. 6-1. 8) : 1，在温度为85-98°C，搅拌反应0. 5-lh后，得到中间料浆；再将中间料浆与氨气 进行混合反应，并控制温度为60-70°C，调整PH值为7. 9-8. 1时，搅拌反应35-45min后，获 得含磷酸氢二铵的料浆，并将含磷酸氢二铵的料浆进行循环降温结晶处理，并检测分析调 整溶液中的氮磷比例为I: (1. 5-1. 9)时，停止结晶并过滤，滤饼为磷酸氢二铵产品；向滤液 中加入钾成分和中微量元素化合物调整为化合态复合肥初成品，其中加入的钾成分含量 与氮磷元素的含量比为氮磷钾元素形成摩尔比为I. I: (1. 5-1. 9) : (2. 1-2. 3);并将初成品 置于烘干器中，采用升温速度为3°C /min升温至45-55°C，干燥0. 5-2h后，调整水分含量为 1-3%，即可制得芋头专用化合态复合肥。
[0008] 具体包括以下步骤：
[0009] (1)原料制备混合：将磷酸与尿素按照摩尔比为（1. 6-1. 8) : 1在搅拌式反应釜中， 在温度为85-98°C，控制搅拌釜的搅拌速度为185-205r/min搅拌混合反应0. 5-lh，得到中 间体料浆；
[0010] (2)制备磷酸氢二铵：向步骤1)获得的中间体料浆中通入氨气，并控制反应釜 中的温度为60-70°C，调整PH值为7.9-8. 1时，按照搅拌速度为65-75r/min，搅拌反应 35-45min，获得含磷酸氢二铵产品的料浆；
[0011] (3)循环结晶过滤：将步骤2)获得含磷酸氢二铵的料浆置于冷却结晶器中IOs内 降温至温度< 35°C，降温循环结晶过滤处理，并检测分析滤液中的养分含量，待氮成分、磷 成分的摩尔比为I. I: (1. 5-1. 9)时，停止结晶并过滤，获得滤饼为磷酸氢二铵，向滤液中加 入钾成分和中微量元素化合物调整肥料结构成为化合态复合肥初成品，其中加入的钾成分 含量与氮磷元素的含量比为氮磷钾元素的比为I. I: (1. 5-1. 9) : (2. 1-2. 3);
[0012] (4)滤液烘干：将步骤3)获得的化合态复合肥初成品置于烘干器中，采用升温速 度为3°C /min升温至45-55°C，干燥0. 5-2h后，调整水分含量为1-3%，即可制得芋头专用 化合态复合肥。
[0013] 所述的钾成分为硫酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种。
[0014] 所述的中微量元素化合物为氯化钙、硼砂、腐殖酸、草木灰、磷酸铵镁、磷铵钙、畜 牧家禽粪便的混合物。
[0015] 钾成分的浓度为以钾尚子含量计量为35%。
[0016] 中微量元素化合物的总量为17%左右，其中钙离子的量为0. 5-0. 9%，镁离子的 量为 0. 08-0. 2%。
[0017] 所述的化合态复合肥，其成分中含有以下氮磷钾化合态结构式：
[0018]
【权利要求】
1. 一种制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方法，其特征在于，采用磷酸与尿 素按照摩尔比为（1.6-1.8) :1，在温度为85-98°C，搅拌反应0.5-lh后，得到中间料浆； 再将中间料浆与氨气进行混合反应，并控制温度为60-70°C，调整PH值为7.9-8. 1时， 搅拌反应35-45min后，获得含磷酸氢二铵的料浆，并将含磷酸氢二铵的料浆进行循环 降温结晶处理，并检测分析调整溶液中的氮磷比例为1: (1.5-1. 9)时，停止结晶并过 滤，滤饼为磷酸氢二铵产品；向滤液中加入钾成分和中微量元素化合物调整为化合态复 合肥初成品，其中加入的钾成分含量与氮磷元素的含量比为氮磷钾元素形成摩尔比为 1. 1: (1. 5-1. 9) : (2. 1-2. 3);并将初成品置于烘干器中，采用升温速度为:TC/min升温至 45-55°C，干燥0. 5-2h后，调整水分含量为1-3%，即可制得芋头专用化合态复合肥。
2. 如权利要求1所述的制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方法，其特征在于，包 括以下步骤： (1) 原料制备混合：将磷酸与尿素按照摩尔比为（1.6-1. 8) :1在搅拌式反应釜中，在温 度为85-98°C，控制搅拌釜的搅拌速度为185-205r/min搅拌混合反应0. 5-lh，得到中间体 料浆； (2) 制备磷酸氢二铵：向步骤1)获得的中间体料浆中通入氨气，并控制反应釜中的温 度为60-70°C，调整PH值为7. 9-8. 1时，按照搅拌速度为65-75r/min，搅拌反应35-45min， 获得含磷酸氢二铵产品的料浆； (3) 循环结晶过滤：将步骤2)获得含磷酸氢二铵的料浆置于冷却结晶器中10s内降温 至温度< 35°C，降温循环结晶过滤处理，并检测分析滤液中的养分含量，待氮成分、磷成分 的摩尔比为1. 1: (1. 5-1. 9)时，停止结晶并过滤，获得滤饼为磷酸氢二铵，向滤液中加入钾 成分和中微量元素化合物调整肥料结构成为化合态复合肥初成品，其中加入的钾成分含 量与氮磷元素的含量比为氮磷钾元素的比为1. 1: (1. 5-1. 9) : (2. 1-2. 3); (4) 滤液烘干：将步骤3)获得的化合态复合肥初成品置于烘干器中，采用升温速度为 3°C/min升温至45-55°C，干燥0. 5-2h后，调整水分含量为1-3%，即可制得芋头专用化合 态复合肥。
3. 如权利要求1或2所述的制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方法，其特征在于， 所述的钾成分为硫酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种。
4. 如权利要求1或2所述的制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方法，其特征在于， 所述的中微量元素化合物为氯化钙、硼砂、腐殖酸、草木灰、磷酸铵镁、磷铵钙、畜牧家禽粪 便的混合物。
5. 如权利要求1或2所述的制备磷酸氢二铵副产芋头专用肥的生产方法，其特征在于， 所述的化合态复合肥，其成分中含有以下氮磷钾化合态结构式：
实中，碳原子与氧原子之间的虚线表示C原子与0 原子之间存在配位键。
【文档编号】C01B25/28GK104276550SQ201410477799
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】魏发展, 陈肖虎, 廖吉星, 高贵龙, 朱飞武, 薛涛, 彭宝林, 赵伟毅, 曾舒 申请人:贵阳中化开磷化肥有限公司, 贵州科鑫化冶有限公司, 贵州大学