一種制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法，采用磷酸與碳酰胺反應(yīng)制備中間體，再用中間體與堿性鉀反應(yīng)制備磷酸二氫鉀，通過控制磷酸二氫鉀結(jié)晶過程濾液的養(yǎng)分含量比，向分離磷酸二氫鉀的濾液中加入中微量元素化合物來制備火龍果專用肥。不僅提高了磷酸二氫鉀的純度，而且通過分析火龍果生長(zhǎng)過程中所需的營(yíng)養(yǎng)元素的比值，配制出火龍果專用肥，能以較小的施肥量取得較大的火龍果產(chǎn)量。
【專利說明】-種制備磯酸二氨鐘并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種制備磯酸二氨鐘并副產(chǎn)火龍果專用服 的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 磯酸二氨鐘能夠應(yīng)用工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，具有廣泛的用途。如在工業(yè)方面主要作為 化工原材料的生產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)方面主要用于飼料和化服的添加，除此之外，磯酸二氨鐘還可W 用于食品添加作為原料，改善食品口感和質(zhì)量，為人體補(bǔ)充鐘元素等中微量元素。目前對(duì)于 磯酸二氨鐘產(chǎn)品的生產(chǎn)方法主要有中和法、萃取法、離子交換法、復(fù)分解法、結(jié)晶法W及電 解法等，中和法生產(chǎn)磯酸二氨鐘中和法的特點(diǎn)是工藝流程短，技術(shù)成熟，設(shè)備少，產(chǎn)品質(zhì)量 高，能耗低，投資少。該法W熱法磯酸和鐘堿為原料，生產(chǎn)成本高，難W在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用，主要 用于生產(chǎn)食品、醫(yī)藥和工業(yè)級(jí)的磯酸二氨鐘。溶劑萃取法成為精制磯酸最有效的方法之一， 為濕法磯酸制取提供了方便。采用有機(jī)溶劑萃取法，可選擇性地對(duì)進(jìn)行萃取，可排除粗磯酸 中的離子型雜質(zhì)，制取的磯酸二氨鐘產(chǎn)品質(zhì)量高，能耗低，但磯酸回收率低，有機(jī)溶劑價(jià)格 昂貴，對(duì)環(huán)境有污染。離子交法可用氨中和濕法磯酸除去大部分雜質(zhì)得到較純磯酸二氨饋 溶液作為離子交換的原料，同時(shí)用較廉價(jià)的氯化鐘代替中和法所用的氨氧化鐘，與中和法 相比生產(chǎn)成本有較大下降，但該法的蒸發(fā)量太大成品需要蒸發(fā)水，能耗過高，且樹脂價(jià)格昂 貴，一次性投資較大。另外，每生產(chǎn)磯酸二氨鐘要副產(chǎn)的氯化饋稀溶液，產(chǎn)量大時(shí)后處理很 麻煩；復(fù)分解法主要是采用磯酸與碳酸軸反應(yīng)制備磯酸二氨軸后再與氯化鐘反應(yīng)生成磯 酸二氨鐘的工藝流程。該法的特點(diǎn)是生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件平和，操作方便，沒有污染，質(zhì) 量可靠，但該法的產(chǎn)品質(zhì)量不如中和法，會(huì)含有少量氯化軸。結(jié)晶后的母液中回收氯化軸耗 能高，價(jià)值低。
[0003] W上技術(shù)的改進(jìn)依然存在著較大問題和困難，其工藝條件控制不好，則會(huì)在反應(yīng) 中生成其他其他產(chǎn)品，如磯酸二氨鐘在水中容易水解生成磯酸一氨鐘，導(dǎo)致磯酸二氨鐘的 收率較低，同時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)工藝中還會(huì)有大量的廢舊物質(zhì)排放，難W解決污染物的零排放問 題；并且，磯酸二氨鐘產(chǎn)品在結(jié)晶析出的過程中也難W完全析出，而是始終處于飽和狀態(tài)的 飽和溶液，繼而使得磯酸二氨鐘在溶液中含量較大，如果深度結(jié)晶析出，則獲得的磯酸二氨 鐘產(chǎn)品的純度較差，影響磯酸二氨鐘產(chǎn)品的質(zhì)量。通過對(duì)磯酸二氨鐘作為服料的性質(zhì)進(jìn)行 研究與探討，并結(jié)合大量的報(bào)道來看，磯酸二氨鐘具有能夠被植物吸收達(dá)到98% W上的性 質(zhì)，而據(jù)報(bào)道普通的磯服被作物吸收利用率僅能達(dá)到10-25%，普通鐘服僅能被作物吸收利 用45-60%，尿素、碳饋等氮服僅能被作物吸收利用20-46% ;由此可見，磯酸二氨鐘被作物 吸收利用率明顯高于普通的氮磯鐘服。
[0004] 火龍果，又稱紅龍果、龍珠果、仙蜜果、玉龍果，火龍果不僅味道香甜，還具有很高 的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，它集于水果、花蕾、蔬菜、醫(yī)藥優(yōu)點(diǎn)于一身。不但營(yíng)養(yǎng)豐富、功能獨(dú)特，很少有病 蟲害，幾乎不使用任何農(nóng)藥都可W平般生長(zhǎng)。因此，火龍果是一種綠色、環(huán)保果品和具有必 定療效的保健養(yǎng)分食品。每一百克火龍果果肉中，含水分83. 75克、灰分0. 34克、粗脂肪 0. 17克、粗蛋白0. 62克、粗纖維I. 21克、碳水化合物13. 91克、熱量59. 65千卡、膳食纖維 1. 62克、維生素巧.22毫克、果糖2. 83克、葡萄糖7. 83克、巧6. 3-8. 8毫克、磯30. 2?36. 1 毫克、鐵0.55?0.65毫克和大量花青素（紅肉果品種最豐）、水溶性膳食蛋白、植物白蛋白 等?；瘕埞愿势?，主要營(yíng)養(yǎng)成分有蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素B2、維生素B3、維生素C、鐵、 磯、巧、鎮(zhèn)、鐘等。富含大量果肉纖維，有豐富的胡蘿h素，維他命B1、B2、B3、B12、C等，果核 內(nèi)（黑色芝麻之種子）更含有豐富的巧、磯、鐵等礦物質(zhì)及各種酶、白蛋白、纖維質(zhì)及高濃度 天然色素花青素（尤W紅肉為最），花、莖及嫩芽更有如其近親（蘆菩）之各種功效。值得 注意的是火龍果的果肉幾乎不含果糖和藏糖，糖分W葡萄糖為主，該種天然葡萄糖，容易吸 收，適合運(yùn)動(dòng)后食用。
[0005] 有研究者對(duì)火龍果的營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行分析，并配制了火龍果專用服，如申請(qǐng)?zhí)枮?2011110438317. X公開了 "一種火龍果專用增強(qiáng)服"，其是將尿素、硝酸饋、過磯酸巧、硫酸 鐘、氯化鐘W及添加劑混合而成，營(yíng)養(yǎng)元素比較齊全，但火龍果對(duì)該種服料的利用率較低。
[0006] 同時(shí)，也有研究者在制備硫酸二氨鐘的過程中聯(lián)產(chǎn)其他化服的方法，例如，如專利 號(hào)為200710048214. 6公開的"一種磯酸二氨鐘、硫基專用服和聚合氯化鉛的聯(lián)產(chǎn)方法"，其 生產(chǎn)磯酸二氨鐘過程中生產(chǎn)硫基專用服和聚合氯化鉛，改善了濕法磯酸制備磯酸二氨鐘產(chǎn) 品過程中雜質(zhì)的影響問題，提高了經(jīng)濟(jì)效益。但卻沒有看到有任何關(guān)于將專用服制備過程 中針對(duì)作物的需求而進(jìn)行元素搭配，并制作成化合態(tài)的專用服的技術(shù)方案存在。在制備磯 酸二氨鐘產(chǎn)品的過程中，磯酸二氨鐘結(jié)晶析出不完全會(huì)造成的大量的磯酸二氨鐘的浪費(fèi)， 磯酸二氨鐘結(jié)晶過度又會(huì)給磯酸二氨鐘產(chǎn)品帶入大量雜質(zhì)，繼而使得磯酸二氨鐘產(chǎn)品的純 度較低。通過在網(wǎng)上進(jìn)行檢索，尚無解決該技術(shù)問題的專利文獻(xiàn)或者報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明提供制備磯酸二氨鐘并副產(chǎn)火龍果專用服的方法，W解決在制 備磯酸二氨鐘產(chǎn)品的過程中，磯酸二氨鐘結(jié)晶析出不完全會(huì)造成的大量的磯酸二氨鐘的浪 費(fèi)，磯酸二氨鐘結(jié)晶過度又會(huì)給磯酸二氨鐘產(chǎn)品帶入大量雜質(zhì)，繼而使得磯酸二氨鐘產(chǎn)品 的純度較低的技術(shù)問題。
[0008] 本發(fā)明通過W下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0009] -種制備磯酸二氨鐘并副產(chǎn)火龍果專用服的方法，包括W下步驟：
[0010] (1)原料混合反應(yīng)：將磯酸與碳醜胺W摩爾比為（1. 1-1. 3) ;1加到反應(yīng)蓋中混合， 然后W 5°C /min的升溫速度將兩混合物的溫度升高到100-12(TC，攬拌反應(yīng)100-120min，然 后將溫度冷卻至35-45C，再離也分離得中間體；
[0011] (2)制備磯酸二氨鐘；將步驟（1)中獲得的中間體與堿性鐘鹽W摩爾比為1; (0. 9-1. 1)在反應(yīng)蓋中混合反應(yīng)，W攬拌速度為200-25化/min攬拌反應(yīng)40-60min，并調(diào)節(jié) 反應(yīng)的抑值為8-9,反應(yīng)結(jié)束后，獲得含氮磯鐘的料漿，將該料漿置于冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié) 晶處理，同時(shí)檢測(cè)分析濾液，當(dāng)濾液中氮含量為20-24%、五氧化二磯含量為5-7%、氧化鐘 含量為2. 5-3. 5%時(shí)，停止結(jié)晶并過濾，濾餅為磯酸二氨鐘產(chǎn)品；
[0012] (3)制備火龍果專用服；向步驟（2)中過濾磯酸二氨鐘后的濾液中加入其他中 微量元素化合物調(diào)整為火龍果專用服的初成品，將初成品置于烘干器中，采用升溫速度為 5C /min升溫至25-3(TC，干燥40-60min后，調(diào)整水分含量為3-4%，即可制得火龍果專用 服。
[0013] 所述中間體為磯酸脈。
[0014] 所述濾液中氮含量為22%、五氧化二磯含量為6%、氧化鐘含量為3%。
[0015] 所述堿性鐘鹽為氨氧化鐘。
[0016] 所述的中微量元素化合物為化S〇4、M拆〇4、ZnS〇4、F62+的馨合物、H3BO3的混合物。
[0017] 所述中間體與堿性鐘鹽W摩爾比為1 ;1。
[0018] 所述火龍果專用服為化合態(tài)復(fù)混服。
[0019] 所述的化合態(tài)復(fù)混服成分中含有W下氮磯鐘化合態(tài)結(jié)構(gòu)式：
[0020]

【權(quán)利要求】
1. 一種制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 原料混合反應(yīng)：將磷酸與碳酰胺以摩爾比為（1. 1-1. 3) :1加到反應(yīng)釜中混合，然后 以5°C/min的升溫速度將兩混合物的溫度升高到100-120°C，攪拌反應(yīng)100_120min，然后將 溫度冷卻至35-45°C，再離心分離得中間體； (2) 制備磷酸二氫鉀：將步驟（1)中獲得的中間體與堿性鉀鹽以摩爾比為1 : (0. 9-1. 1)在反應(yīng)釜中混合反應(yīng)，以攪拌速度為200-250r/min攪拌反應(yīng)40-60min，并調(diào)節(jié) 反應(yīng)的PH值為8-9,反應(yīng)結(jié)束后，獲得含氮磷鉀的料漿，將該料漿置于冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié) 晶處理，同時(shí)檢測(cè)分析濾液，當(dāng)濾液中氮含量為20-24%、五氧化二磷含量為5-7%、氧化鉀 含量為2. 5-3. 5%時(shí)，停止結(jié)晶并過濾，濾餅為磷酸二氫鉀產(chǎn)品； (3) 制備火龍果專用肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫鉀后的濾液中加入其他中微量元 素化合物調(diào)整為火龍果專用肥的初成品，將初成品置于烘干器中，采用升溫速度為5°C/ min升溫至25-30°C，干燥40-60min后，調(diào)整水分含量為3-4%，即可制得火龍果專用肥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法，其特征在于： 所述中間體為磷酸脲。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法，其特征在于： 所述濾液中氮含量為22%、五氧化二磷含量為6%、氧化鉀含量為3%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法，其特征在于： 所述堿性鉀鹽為氫氧化鉀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法，其特征在于： 所述的中微量元素化合物為CaS04、MgS04、ZnS04、Fe2+的螯合物、H3BO3的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法，其特征在于： 所述中間體與堿性鉀鹽以摩爾比為1 :1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法，其特征在于： 所述火龍果專用肥為化合態(tài)復(fù)混肥。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備磷酸二氫鉀并副產(chǎn)火龍果專用肥的方法，其特征在于： 所述的化合態(tài)復(fù)混肥成分中含有以下氮磷鉀化合態(tài)結(jié)構(gòu)式：
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)】C01B25/30GK104310355SQ201410478884
【公開日】2015年1月28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】陳肖虎, 廖吉星, 高貴龍, 鄭超, 李軍旗, 韓朝應(yīng), 薛濤, 王先煒, 黃芳, 金會(huì)心 申請(qǐng)人:貴州大學(xué), 貴陽(yáng)中化開磷化肥有限公司, 貴州科鑫化冶有限公司