一種配制梨子專用肥并副產磷酸二氫鉀的方法技術

本發明專利技術涉及化工技術領域，公開了一種配制梨子專用肥并副產磷酸二氫鉀的方法，通過對梨子所需的營養元素進行分析，采用磷酸與碳酰胺反應制備中間體，再用中間體與堿性鉀反應制備磷酸二氫鉀，通過控制磷酸二氫鉀結晶過程濾液的養分含量比，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梨子專用肥。不僅通過分析梨子生長過程中所需的營養元素的比值，配制出梨子專用肥提高梨子的產量，而且制備的磷酸二氫鉀的純度較高，且成本相對較低。

【技術實現步驟摘要】
一種配制梨子專用肥并副產磷酸二氫鉀的方法
本專利技術涉及化工
，尤其是涉及一種配制梨子專用肥并副產磷酸二氫鉀的方法。
技術介紹
梨是一種水果的名稱，落葉喬木。我國的梨屬植物中心發源地之一，亞洲梨屬的梨大都源于亞洲東部，日本和朝鮮也是亞洲梨的原始產地；國內栽培的白梨(酥梨)、砂梨、秋子梨都原產于我國。梨子具有清肺養肺的作用。多吃梨的人遠比不吃或少吃梨的人感冒機率要低，所以有科學家和醫師把梨稱為“全方位的健康水果”或“全科醫生”。由于現在空氣污染比較嚴重，梨可改善呼吸系統和肺功能，有潤肺的功效，可以降低肺部受空氣中的灰塵和煙塵的影響。梨含有大量蛋白質、脂肪、鈣、磷、鐵和葡萄糖、果糖、蘋果酸、胡蘿卜素及多種維生素。梨還是治療疾病的良藥，民間常用冰糖蒸梨治療喘咳，“梨膏糖”更是聞名中外。梨還有降血壓、清熱鎮涼的作用，所以高血壓及心臟病患者食梨大有益處。此外，梨皮和梨葉、花、根也均可入藥，有潤肺、消痰、清熱、解毒等功效。梨子在培育過程中，要吸收大量的氮、磷、鉀以及中微量元素化合物，以金花梨為例，每生產100kg金花梨，需從土壤中吸收氮0.6kg、磷0.33kg以及鉀0.56kg。目前，給梨樹施用的化肥為氮素肥料，該肥料中氮、磷、鉀的比值不符合梨生長時需要從土壤中吸收的比值，因而不僅施肥成本高，而且部分肥料會繼續留在土壤中，對土壤帶來污染。申請號為201110438320.1公開了“梨樹專用增強肥”,該肥料是通過將尿素、硫酸銨、過磷酸鉀、硝酸鉀、硫酸鉀以及添加劑混合而成，該種肥料營養元素齊全，但是該種肥料的只有50％左右能被梨樹吸收，導致肥料殘留在土壤中，對土壤造成污染。磷酸二氫鉀能夠應用工業、農業等領域，具有廣泛的用途。如在工業方面主要作為化工原材料的生產，在農業方面主要用于飼料和化肥的添加，除此之外，磷酸二氫鉀還可以用于食品添加作為原料，改善食品口感和質量，為人體補充鉀元素等中微量元素。目前對于磷酸二氫鉀產品的生產方法主要有中和法、萃取法、離子交換法、復分解法、結晶法以及電解法等，中和法生產磷酸二氫鉀中和法的特點是工藝流程短，技術成熟，設備少，產品質量高，能耗低，投資少。該法以熱法磷酸和鉀堿為原料，生產成本高，難以在農業上應用，主要用于生產食品、醫藥和工業級的磷酸二氫鉀。溶劑萃取法成為精制磷酸最有效的方法之一，用濕法磷酸制取提供了方便。采用有機溶劑萃取法，可選擇性地對進行萃取，可排除粗磷酸中的離子型雜質，制取的磷酸二氫鉀產品質量高，能耗低，但磷酸回收率低，有機溶劑價格昂貴，對環境有污染。離子交法可用氨中和濕法磷酸除去大部分雜質得到較純磷酸二氫銨溶液作為離子交換的原料，同時用較廉價的氯化鉀代替中和法所用的氫氧化鉀，與中和法相比生產成本有較大下降，但該法的蒸發量太大成品需要蒸發水，能耗過高，且樹脂價格昂貴，一次性投資較大。另外，每生產磷酸二氫鉀要副產的氯化銨稀溶液，產量大時后處理很麻煩；復分解法主要是采用磷酸與碳酸鈉反應制備磷酸二氫鈉后再與氯化鉀反應生成磷酸二氫鉀的工藝流程。該法的特點是生產設備簡單，反應條件平和，操作方便，沒有污染，質量可靠，但該法的產品質量不如中和法，會含有少量氯化鈉。結晶后的母液中回收氯化鈉耗能高，價值低。以上技術的改進依然存在著較大問題和困難，其工藝條件控制不好，則會在反應中生成其他其他產品，如磷酸二氫鉀在水中容易水解生成磷酸一氫鉀，導致磷酸二氫鉀的收率較低，同時，整個生產工藝中還會有大量的廢舊物質排放，難以解決污染物的零排放問題；并且，磷酸二氫鉀產品在結晶析出的過程中也難以完全析出，而是始終處于飽和狀態的飽和溶液，繼而使得磷酸二氫鉀在溶液中含量較大，如果深度結晶析出，則獲得的磷酸二氫鉀產品的純度較差，影響磷酸二氫鉀產品的質量。通過對磷酸二氫鉀作為肥料的性質進行研究與探討，并結合大量的報道來看，磷酸二氫鉀具有能夠被植物吸收達到98％以上的性質，而據報道普通的磷肥被作物吸收利用率僅能達到10-25％，普通鉀肥僅能被作物吸收利用45-60％，尿素、碳銨等氮肥僅能被作物吸收利用20-46％；由此可見，磷酸二氫鉀被作物吸收利用率明顯高于普通的氮磷鉀肥。有研究者在制備硫酸二氫鉀的過程中聯產其他化肥的方法，例如，如專利號為200710048214.6公開的“一種磷酸二氫鉀、硫基專用肥和聚合氯化鋁的聯產方法”，其生產磷酸二氫鉀過程中生產硫基專用肥和聚合氯化鋁，改善了濕法磷酸制備磷酸二氫鉀產品過程中雜質的影響問題，提高了經濟效益。但卻沒有看到有任何關于將專用肥制備過程中針對作物的需求而進行元素搭配，并制作成化合態的專用肥的技術方案存在。在制備磷酸二氫鉀產品的過程中，磷酸二氫鉀結晶析出不完全會造成的大量的磷酸二氫鉀的浪費，磷酸二氫鉀結晶過度又會給磷酸二氫鉀產品帶入大量雜質，繼而使得磷酸二氫鉀產品的純度較低。通過在網上進行檢索，尚無解決該技術問題的專利文獻或者報道。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供一種配制梨子專用肥并副產磷酸二氫鉀的方法，以解決目前在培育梨子過程中，給梨樹施用的化肥為氮素肥料，該肥料中氮、磷、鉀的比值不符合梨生長時需要從土壤中吸收的比值，因而不僅施肥成本高，而且部分肥料會繼續留在土壤中，對土壤帶來污染。同時解決在制備磷酸二氫鉀產品的過程中，磷酸二氫鉀結晶析出不完全會造成的大量的磷酸二氫鉀的浪費，磷酸二氫鉀結晶過度又會給磷酸二氫鉀產品帶入大量雜質，繼而使得磷酸二氫鉀產品的純度較低的技術問題。本專利技術通過以下技術方案解決上述技術問題：一種配制梨子專用肥并副產磷酸二氫鉀的方法，包括以下步驟：(1)原料混合反應：將磷酸與碳酰胺以摩爾比為(1.1-1.3)：1加到反應釜中混合，然后以5℃/min的升溫速度將兩混合物的溫度升高到100-120℃，攪拌反應100-120min，然后將溫度冷卻至35-45℃，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：(1.1-1.3)在反應釜中混合反應，以攪拌速度為200-250r/min攪拌反應40-60min，并調節反應的pH值為8.5-9.5，反應結束后，獲得含氮磷鉀的料漿，將該料漿置于冷卻結晶器中循環結晶處理，同時檢測分析濾液，當濾液中氮、磷、鉀的摩爾比為(4-4.5)：(1-1.2)：(1.3-1.6)時，停止結晶并過濾，濾餅為磷酸二氫鉀產品；(3)制備梨子專用肥：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整為梨子專用肥的初成品，將初成品置于烘干器中，采用升溫速度為5℃/min升溫至25-30℃，干燥40-60min后，調整水分含量為3-4％，即可制得梨子專用肥。所述中間體為磷酸脲。所述濾液中氮、磷、鉀的摩爾比為4.3:1.1:1.4。所述堿性鉀鹽為氫氧化鉀。所述的中微量元素化合物為CaSO4、MgSO4、ZnSO4、Fe2+的螯合物、H3BO3中的一種或多種混合物。所述中間體與堿性鉀鹽以摩爾比為1：1.2。所述梨子專用肥為化合態復混肥。所述的化合態復混肥成分中含有以下氮磷鉀化合態結構式：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。本專利技術的有益效果在于：1、通過對梨子對氮磷鉀元素的有效吸收量進行檢測分析，并對生產工藝過程中的元素含量進行調節與搭配，使得制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種配制梨子專用肥并副產磷酸二氫鉀的方法，其特征在于：包括以下步驟：?(1)原料混合反應：將磷酸與碳酰胺以摩爾比為(1.1?1.3)：1加到反應釜中混合，然后以5℃/min的升溫速度將兩混合物的溫度升高到100?120℃，攪拌反應100?120min，然后將溫度冷卻至35?45℃，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：(1.1?1.3)在反應釜中混合反應，以攪拌速度為200?250r/min攪拌反應40?60min，并調節反應的pH值為8.5?9.5，反應結束后，獲得含氮磷鉀的料漿，將該料漿置于冷卻結晶器中循環結晶處理，同時檢測分析濾液，當濾液中氮、磷、鉀的摩爾比為(4?4.5)：(1?1.2)：(1.3?1.6)時，停止結晶并過濾，濾餅為磷酸二氫鉀產品；?(3)制備梨子專用肥：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整為梨子專用肥的初成品，將初成品置于烘干器中，采用升溫速度為5℃/min升溫至25?30℃，干燥40?60min后，調整水分含量為3?4％，即可制得梨子專用肥。

【技術特征摘要】
1.一種配制梨子專用肥并副產磷酸二氫鉀的方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)原料混合反應：將磷酸與碳酰胺以摩爾比為(1.1-1.3)：1加到反應釜中混合，然后以5℃/min的升溫速度將兩混合物的溫度升高到100-120℃，攪拌反應100-120min，然后將溫度冷卻至35-45℃，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：(1.1-1.3)在反應釜中混合反應，以攪拌速度為200-250r/min攪拌反應40-60min，并調節反應的pH值為8.5-9.5，反應結束后，獲得含氮磷鉀的料漿，將該料漿置于冷卻結晶器中循環結晶處理，同時檢測分析濾液，當濾液中氮、磷、鉀的摩爾比為(4-4.5)：(1-1.2)：(1.3-1.6)時，停止結晶并過濾，濾餅為磷酸二氫鉀產品；(3)制備梨子專用肥：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整為梨子專用肥的初成品，將初成品置于烘干器中，采用升溫速度為5℃/min升溫至25-30℃，干燥40-60min后，調整水分含量為3-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳肖虎，廖吉星，高貴龍，謝飛，薛濤，楊勇，唐曉寧，石磊，曾舒，李軍旗，
申請(專利權)人：貴州大學，貴陽中化開磷化肥有限公司，貴州科鑫化冶有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州;52