一種制備磷酸二氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(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二氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，通過對韭黃需肥進(jìn)行分析，并結(jié)合磷酸二氫鈣產(chǎn)品制備工藝中殘留的廢液中所含有營養(yǎng)元素進(jìn)行分析，將磷酸二氫鈣產(chǎn)品的制備與韭黃專用肥的制備有機(jī)的結(jié)合在一起，降低了廢液量的排放，避免了氮磷鈣元素的大量浪費(fèi)，通過對磷酸二氫鈣結(jié)晶析出步驟中，磷酸二氫鈣的結(jié)晶析出量進(jìn)行控制，使得不必要深度結(jié)晶析出，進(jìn)一步的提高了磷酸二氫鈣產(chǎn)品的純度達(dá)到97.1％以上，并降低傳統(tǒng)的磷酸二氫鈣產(chǎn)品制備工藝中為了提純磷酸二氫鈣產(chǎn)品所花費(fèi)的成本。
【專利說明】一種制備磷酸二氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(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二氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 韭黃栽培是以采收幼苗為目的，所經(jīng)歷的生育期主要是幼苗期，一年當(dāng)中可以多 茬栽培。根據(jù)在有光和無光條件下生長，其葉片的顏色情況，分為青蒜和蒜黃。一般韭黃的 種植密度較大，單位面積吸收肥料較多，而韭黃的蒜瓣較小，需要大量的從土壤中提供營養(yǎng) 元素，因此土壤施肥較多，同時，韭黃食用部分為莖桿和葉片，故要求韭黃柔嫩多汁，味道鮮 美，為此，對于韭黃專用肥的制備成為了韭黃種植勢在必行的一步。但是根據(jù)相關(guān)報道，作 物對于氮磷鉀肥的有效吸收率為氮20-46%，磷10-25%、鉀46-60%左右，進(jìn)而使得大量的 氮磷鉀元素被殘留在土壤之中，形成資源的浪費(fèi)和難以提供給植物生長需求，根據(jù)木桶短 板理論，作物吸收缺乏某種元素時，也會導(dǎo)致其他營養(yǎng)元素的吸收不均衡，進(jìn)而使得作物生 長不協(xié)調(diào)，降低培養(yǎng)出來的作物的質(zhì)量。而韭黃屬于作物中的一種，當(dāng)然也逃脫不了這種命 運(yùn)。
[0003] 為此，有研究者針對韭黃專用肥進(jìn)行研究與制備，獲得了韭黃種植用復(fù)配肥，如專 利號為201310715612. 4的《韭黃種植用復(fù)配肥》采用農(nóng)家肥、生長素、硝酸鉀、海藻粉等這 些作為原料按照一定的配比配制而成韭黃種植用復(fù)配肥?？梢?，在現(xiàn)有技術(shù)中，對于韭黃專 用復(fù)合肥的配制和研究還比較少，有的研究也是按照傳統(tǒng)的工藝，將多種化合肥以及有機(jī) 質(zhì)進(jìn)行混合配制而成的混合態(tài)的復(fù)合肥，這樣的肥料在進(jìn)行配制過程中，會使得其中的氮 磷鉀元素搭配不均衡，進(jìn)而難以滿足韭黃這類作物對氮磷鉀元素按照作物吸收比例等比例 量的吸收，造成部分元素被吸收殆盡，另外一種元素殘留與土壤之中，長期與土壤中的其他 元素進(jìn)行沖蝕和生化，進(jìn)而導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)層的營養(yǎng)素發(fā)生變化，進(jìn)而造成土壤層的污染，這 種肥料的月積月累的施入，就會導(dǎo)致嚴(yán)重的污染，進(jìn)而對生態(tài)造成嚴(yán)重的威脅。
[0004] 同時，在磷酸氫二鈣產(chǎn)品的制備工藝中，通常是通過濕法磷酸制得的原料來制備 的，也有通過熱法磷酸制得的原料來制備，因此磷礦中會殘留大量的雜質(zhì)元素，使得制備的 磷酸二氫鈣產(chǎn)品的純度較低，難以滿足用途需求，為此有研究者通過采用磷酸與尿素反應(yīng) 生成中間體，再采用這種中間體進(jìn)行磷酸二氫鈣產(chǎn)品的結(jié)晶制備，進(jìn)一步的提高了磷酸二 氫鈣的純度，但是在制備過程中獲得的磷酸二氫鈣需要進(jìn)行深度結(jié)晶處理，才會避免原料 液中的各種元素的浪費(fèi)，才會降低磷酸二氫鈣產(chǎn)品制備的成本，在此同時卻會導(dǎo)致磷酸二 氫鈣產(chǎn)品的純度降低，同時也會殘留一部分氮磷鈣元素在廢液中被排放在環(huán)境中，造成環(huán) 境的污染，為此，本研究者通過結(jié)合韭黃生長過程中的需肥情況進(jìn)行研究與探討，并根據(jù)對 磷酸二氫鈣產(chǎn)品制備工藝步驟的廢液進(jìn)行檢測與分析，通過對廢液中的營養(yǎng)元素的調(diào)整與 搭配，將磷酸二氫鈣和韭黃專用肥的制備工藝提供了一種新思路。


【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)問題，本發(fā)明提供一種制備磷酸二氫鈣副產(chǎn) 韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，具有能夠?qū)⒘姿岫溻}制備工藝和韭黃專用肥的制備工藝有機(jī)結(jié) 合起來，避免磷酸二氫鈣產(chǎn)品的制備工藝步驟中的廢液大量排放在環(huán)境中，造成嚴(yán)重的環(huán) 境污染和資源浪費(fèi)；同時，通過對磷酸二氫鈣產(chǎn)品結(jié)晶析出時，不必要進(jìn)行深度結(jié)晶處理， 使得磷酸二氫鈣產(chǎn)品的純度得以較大限度的提高，并根據(jù)韭黃種植的需肥要求進(jìn)行韭黃專 用肥的制備，將傳統(tǒng)的復(fù)配肥制成含有氮磷鉀元素的化合態(tài)復(fù)合肥，提高韭黃對專用肥的 吸收率，降低施肥對環(huán)境所帶來的污染程度等特征。
[0006] 具體是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種制備磷酸二氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，采用磷酸與碳酰胺按照摩爾比 為（1. 1-2. 0) :1混合，在溫度為80-KKTC，攪拌反應(yīng)2-3h，得到中間體料漿；再采用該中間 體料漿與可溶鈣鹽混合，控制PH值為3-3. 5時，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10-15min后，反應(yīng)結(jié)束，獲得 含磷酸氫鈣的料漿，并將含磷酸氫鈣的料漿置于冷卻結(jié)晶器中進(jìn)行降溫結(jié)晶過濾處理，使 濾液在冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié)晶處理，并檢測分析調(diào)整濾液，當(dāng)?shù)?、五氧化二磷、鈣離子的摩 爾比為（0.9-1. 1) :(0.9-1. 1) :(0.01-0. 03)時，停止結(jié)晶并過濾，獲得的濾餅為磷酸氫鈣 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〇. 7:1. 5:1 ;并將初成品置于 烘干器中，采用升溫速度為3°C /min升溫至40-50°C，干燥l_2h后，調(diào)整水分含量為2-3%， 即可制得韭黃專用化合態(tài)復(fù)合肥。
[0008] 具體包括以下步驟：
[0009] (1)原料制備混合：將磷酸與碳酰胺按照摩爾比為（1. 1-2. 0) :1在攪拌式反應(yīng)釜 中，在溫度為80-KKTC，控制攪拌釜的攪拌速度為180-200r/min攪拌混合反應(yīng)2-3h，得到 中間體料漿；
[0010] (2)制備磷酸氫鈣：再采用可溶鈣鹽2-3h勻速加入含有步驟1)制得的中間體料 漿的反應(yīng)釜中，控制PH值為3-3. 5時，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10-15min后，反應(yīng)結(jié)束，獲得含磷酸氫 鈣的料漿；
[0011] (3)循環(huán)結(jié)晶過濾：將步驟2)獲得含磷酸氫鈣的料漿置于冷卻結(jié)晶器中15s內(nèi) 降溫至溫度< 20°C，降溫循環(huán)結(jié)晶過濾處理，并檢測分析濾液中的養(yǎng)分含量，待氮成分、五 氧化二磷成分、鈣成分的質(zhì)量比為（0.9-1. 1) :(0.9-1. 1) :(0.01-0. 03)時，停止結(jié)晶并 過濾，獲得濾餅為磷酸氫鈣，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 0. 7:1. 5:1 ；
[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40-50°C，干燥Ι-a后，調(diào)整水分含量為2-3%，即可制得韭黃專用化 合態(tài)復(fù)合肥。
[0013] 所述的磷酸與碳酰胺反應(yīng)，為磷酸溶液與碳酰胺固體反應(yīng)。
[0014] 所述的磷酸與碳酰胺反應(yīng)，為磷酸溶液與碳酰胺液體反應(yīng)。
[0015] 所述的磷酸與碳酰胺反應(yīng)，為磷酸固體與碳酰胺液體反應(yīng)。
[0016] 所述的可溶鈣鹽為碳酸氫鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、硫化鈣中的一種。
[0017] 所述的鉀成分為氫氧化鉀、碳酸氫鉀、氯化鉀、醋酸鉀、草木灰、碳酸鉀中的一種或 兩種混合物。
[0018] 中微量元素化合物為鐵離子EDTA螯合物、氯化鋅、氯化鎂、硒離子EDTA螯合物的 混合物。
[0019] 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：
[0020]

【權(quán)利要求】
1. 一種制備磷酸二氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，采用磷酸與碳酰胺 按照摩爾比為（1. 1-2. 0) :1混合，在溫度為80-KKTC，攪拌反應(yīng)2-3h，得到中間體料漿；再 采用該中間體料漿與可溶鈣鹽混合，控制PH值為3-3. 5時，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10-15min后，反 應(yīng)結(jié)束，獲得含磷酸氫鈣的料漿，并將含磷酸氫鈣的料漿置于冷卻結(jié)晶器中進(jìn)行降溫結(jié)晶 過濾處理，使濾液在冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié)晶處理，并檢測分析調(diào)整濾液，當(dāng)?shù)?、五氧化二磷?鈣離子的摩爾比為（0.9-1. I) :(0.9-1. I) :(0.01-0. 03)時，停止結(jié)晶并過濾，獲得的濾餅 為磷酸氫鈣產(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〇. 7:1. 5:1 ;并將 初成品置于烘干器中，采用升溫速度為3°C /min升溫至40-50°C，干燥l_2h后，調(diào)整水分含 量為2-3%，即可制得韭黃專用化合態(tài)復(fù)合肥。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備磷酸氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括 以下步驟： (1) 原料制備混合：將磷酸與碳酰胺按照摩爾比為（1. 1-2.0) :1在攪拌式反應(yīng)釜中，在 溫度為80-100°C，控制攪拌釜的攪拌速度為180-200r/min攪拌混合反應(yīng)2-3h，得到中間體 料漿； (2) 制備磷酸氫鈣：再采用可溶鈣鹽2-3h勻速加入含有步驟1)制得的中間體料漿的 反應(yīng)釜中，控制PH值為3-3. 5時，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10-15min后，反應(yīng)結(jié)束，獲得含磷酸氫鈣的 料漿； (3) 循環(huán)結(jié)晶過濾：將步驟2)獲得含磷酸氫鈣的料漿置于冷卻結(jié)晶器中15s內(nèi)降溫至 溫度< 20°C，降溫循環(huán)結(jié)晶過濾處理，并檢測分析濾液中的養(yǎng)分含量，待氮成分、五氧化二 磷成分、鈣成分的質(zhì)量比為（0.9-1. I) :(0.9-1. I) :(0.01-0.03)時，停止結(jié)晶并過濾，獲得 濾餅為磷酸氫鈣，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0. 7:1. 5:1 ; (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40-50°C，干燥l_2h后，調(diào)整水分含量為2-3 %，即可制得韭黃專用化合態(tài) 復(fù)合肥。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的制備磷酸氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，所 述的磷酸與碳酰胺反應(yīng)，為磷酸溶液與碳酰胺固體反應(yīng)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的制備磷酸氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，所 述的磷酸與碳酰胺反應(yīng)，為磷酸溶液與碳酰胺液體反應(yīng)。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的制備磷酸氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，所 述的磷酸與碳酰胺反應(yīng)，為磷酸固體與碳酰胺液體反應(yīng)。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的制備磷酸氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，所 述的可溶鈣鹽為碳酸氫鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、硫化鈣中的一種。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的制備磷酸氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(chǎn)方法，其特征在于， 所述的鉀成分為氫氧化鉀、碳酸氫鉀、氯化鉀、醋酸鉀、草木灰、碳酸鉀中的一種或兩種混合 物。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的制備磷酸氫鈣副產(chǎn)韭黃專用肥的生產(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：
其中，碳原子與氧原子之間的虛線表示C原子與O原子之間 存在配位鍵。
【文檔編號】C05G3/00GK104229766SQ201410478176
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】陳彬, 高貴龍, 廖吉星, 陳肖虎, 朱飛武, 薛濤, 彭寶林, 趙偉毅, 曾舒 申請人:貴陽中化開磷化肥有限公司, 貴州科鑫化冶有限公司, 貴州大學(xué)