化學合成水溶性肥料及其生產方法與應用技術

本發明專利技術公開了一種化學合成水溶性肥料的生產方法，該方法以工業磷酸氫二銨和/或磷酸二氫鉀、氮肥和鉀肥為主要原料，通過氫鍵結合、加堿調酸等方式生產；一種化學合成水溶性肥料的生產方法制備的化學合成水溶性肥料；以及，一種化學合成水溶性肥料的應用。本發明專利技術的生產方法投資少，生產工序少，生產周期短，生產成本低；本發明專利技術的產品酸度適宜，具有良好的結晶狀態，組成穩定均勻，不易板結和受潮，全水溶，易吸收轉化，肥料利用率高，增效效果顯著，適用于酸性或偏酸性土壤、設施大棚施用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水溶性肥料領域。更具體地說，本專利技術涉及一種化學合成水溶性肥料 及其生產方法與應用。
技術介紹
目前，我國以低級原料生產的混配肥料的市場正在逐漸萎縮，以水溶性復合肥料 為代表的新型肥料市場正在迅速擴大。大量元素水溶肥料的制造方法，無論是國外的工藝 技術或是國內的工藝技術，包括"濕法磷酸"的凈化工藝技術、硝酸磷肥的生產工藝技術和 磷酸銨鹽溶解再結晶分離的技術等，普遍存在可溶性磷酸鹽的生產工序多、流程長、投資 大、能耗高，導致水溶肥料的生產成本高等突出的問題。市場上目前銷售的水溶性肥料，基 本上都是以各種單一的水溶性原料如尿素、磷酸一銨、磷酸二氫鉀、硝酸鉀、硫酸鉀和氯化 鉀等等，按照一定比例混配制成。這樣的肥料具有一些嚴重缺點，如酸度偏大、不適合蔬菜 大棚和南方果蔬經作區偏酸性土質施用、理化性質不穩定、混配不均、容易吸潮、容易板結、 水溶性和吸收效果比較差等。中國專利CN103641574A介紹了一種化學合成水溶肥料的生 產方法，但是該方法存在配方單一，生產成本高，氯化鉀脫氯不完全;使用農用磷酸銨，雜質 多，水不溶物偏高等問題。因此，如何降低水溶肥料的制造成本、縮短制造時間、簡化工藝程 序，降低水不溶物含量是當前大量元素水溶肥料領域急需解決的技術難題。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。本專利技術還有一個目的是提供一種化學合成水溶性肥料，該肥料酸度適宜，具有良 好的結晶狀態，組成穩定均勻，不易板結和受潮，全水溶，易吸收，肥料利用率高，增效效果 顯著。本專利技術還有一個目的是提供一種化學合成水溶性肥料的生產方法，該方法投資 少，生產工序少，生產周期短，生產成本低。本專利技術還有一個目的是提供一種適用于酸性或偏酸性土壤、設施大棚施用的化學 合成水溶性肥料。為了實現根據本專利技術的這些目的和其它優點，提供了一種化學合成水溶性肥料的 生產方法，包括如下步驟： 步驟一、將占原料總重量的10-55%的磷酸二氫銨和/或磷酸二氫鉀加入溶化槽 中，加入適量的水使磷酸二氫銨和/或磷酸二氫鉀的含水量為20-35%，并將其加熱至90-1 〇〇°C，精濾，得磷肥料漿和第一濾渣；步驟二、將所述磷肥料漿栗入第一反應釜中，加入占原料總重量的8-55%的氮肥， 加熱使第一反應釜的溫度保持在90-100°C，反應l_2h，得磷氮料漿，所述氮肥為尿素、尿素 硝銨溶液和硝銨磷肥中的一種或幾種；步驟三、將占原料總重量的10-45 %的鉀肥，0.2-3%的微量元素和0.2-2%的螯合 劑加入第二反應釜中，加入適量的水使鉀肥、微量元素和螯合劑混合物的含水量為25-35 %，加熱使第二反應釜的溫度保持在80-90°C，充分攪拌，得鉀肥料漿，其中， 所述鉀肥為磷酸二氫鉀、氯化鉀、硫酸鉀和硝酸鉀中的一種或幾種， 所述微量元素為四水八硼酸鈉、硼酸、七水硫酸鋅、一水硫酸錳、鉬酸銨、五水硫酸 銅和E：DTA-鐵中的兩種或兩種以上， 所述螯合劑為檸檬酸鈉和乙二胺四乙酸二鈉中的一種或兩種；步驟四、將第一反應釜中的所述磷氮料漿栗入第二反應釜中，并與所述鉀肥料漿 充分攪拌混合，于80_90°C下反應l_2h，得基礎料漿；步驟五、將所述基礎料漿栗入第三反應釜中，加入占原料總重量的0.2-1.5%的氫 氧化鉀，調節所述基礎料漿的pH值至6.5-7.0，精濾，得中性料漿和第二濾渣；步驟六、將所述中性料漿栗入第四反應釜中，減壓濃縮，得濃縮溶液； 步驟七、將所述濃縮溶液栗入冷卻系統，冷卻結晶后，采用離心機進行固液分離， 得濾液和晶體，并將所述晶體用流化床烘干，使其含水量在〇. 5 %以下，再將干燥后的所述 晶體經篩分、計量包裝等工序，即得所述化學合成水溶性肥料成品。本專利技術中的磷酸二氫銨和/或磷酸二氫鉀、氮肥和鉀肥均以純養分計;磷酸二氫銨 和磷酸二氫鉀均為工業級，含量為99-99.5% ;尿素硝銨溶液中氮含量為32%。本專利技術中的各反應均是在常壓條件下進行，本專利技術中使用的水均為符合國家標準 的去離子水。 優選的是，所述的化學合成水溶性肥料的生產方法，還包括，在所述步驟七中，向 所述晶體中加入占原料總重量的1-2.5%的第一輔料，混勻后，再用流化床烘干，所述第一 輔料由3重量份的聚谷氨酸和10重量份的聚乙二醇4000組成。 優選的是，所述的化學合成水溶性肥料的生產方法，還包括，在所述步驟七中，向 所述晶體中加入占原料總重量的0.5-1.5%的第二輔料，混勻后，再用流化床烘干，所述第 二輔料由15重量份的硫酸鋅、3重量份的無光觸媒和0.1重量份的納米銀組成。 優選的是，所述的化學合成水溶性肥料的生產方法，還包括，在所述步驟四中，將 第一反應釜中的所述磷氮料漿栗入第二反應釜中后，開啟第二反應釜中的超聲波裝置進行 超聲波處理，所述超聲波處理條件為:超聲功率400-450W，超聲時間10-12min。優選的是，所述的化學合成水溶性肥料的生產方法，還包括，將所述第一濾渣和所 述第二濾渣合并，干燥后用于生產普通復混肥料;將所述濾液栗入母液槽中臨時貯存，計量 后栗入第二反應釜中，循環利用。優選的是，所述的化學合成水溶性肥料的生產方法，所述步驟二中，所述氮肥為尿 素。優選的是，所述的化學合成水溶性肥料的生產方法，所述步驟三中，所述鉀肥為硝 酸鉀。優選的是，所述的化學合成水溶性肥料的生產方法，所述步驟三中，所述微量元素 為四水八硼酸鈉和七水硫酸鋅。 -種化學合成水溶性肥料的生產方法制備的化學合成水溶性肥料。 -種化學合成水溶性肥料的應用，所述化學合成水溶性肥料適用于酸性土壤、偏 酸性土壤和設施大棚的滴灌、沖施。本專利技術至少包括以下有益效果：第一、本專利技術的化學合成水溶性肥料選用各種單一的氮肥、磷肥、鉀肥或者復合肥 和微量元素為原料，在氫鍵結合和螯合劑等共同作用下，通過降低冰點冷卻結晶作用，出現 共結晶現象，形成一種復鹽或者配合物，并通過調節PH、多級過濾、離心分離等工序，使本發 明水溶性肥料的pH值近中性、易吸收，利用率高，且水不溶物極少、不吸潮不結塊、外觀商品 性能大大提尚；第二、本專利技術所生產的化學合成水溶性肥料，水不溶物（殘渣）含量可以達到< 0.5%，顯著優于大量元素水溶肥料行業標準(NY1107-2010)規定的< 5.0%的標準，理化性 質穩定，能夠更好地適應滴灌施肥等農業設施的需要，更好地滿足水肥一體化的要求； 第三、與國內外目前采用將"濕法磷酸"通過凈化，達到純度較高的工業級磷酸 (H3P〇4)作為大量元素水溶肥料的磷素生產原料，或采用硝酸萃取磷礦生產硝酸磷肥作為大 量元素水溶肥料的技術比較，本專利技術的生產方法減少了生產工序、工藝流程簡單，具有投資 少，能耗低、生產更安全、環保無污染和操作方便等顯著優勢，可實現工業化大規模連續生 產；第四、與國內目前銷售的簡易復混的水溶肥料相比，本專利技術的水溶性肥料通過將 單一的磷肥、氮肥、鉀肥或者復合肥和微量元素，通過氫鍵或絡合作用相互結合，使其商品 性狀更好，理化性質更穩定，不吸潮、不結塊，易吸收，電導率適宜，有利于作物生長，肥料利 用率更高;且本專利技術的水溶性肥料酸度適宜，pH-般在6.5-7，適宜南方經作區酸性土壤和 北方果蔬區偏酸性土壤，特別是設施大棚的滴灌、沖施，施用后不會造成土本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種化學合成水溶性肥料的生產方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一、將占原料總重量的10?55％的磷酸二氫銨和/或磷酸二氫鉀加入溶化槽中，加入適量的水使磷酸二氫銨和/或磷酸二氫鉀的含水量為20?35％，并將其加熱至90?100℃，精濾，得磷肥料漿和第一濾渣；步驟二、將所述磷肥料漿泵入第一反應釜中，加入占原料總重量的8?55％的氮肥，加熱使第一反應釜的溫度保持在90?100℃，反應1?2h，得磷氮料漿，所述氮肥為尿素、尿素硝銨溶液和硝銨磷肥中的一種或幾種；步驟三、將占原料總重量的10?45％的鉀肥，0.2?3％的微量元素和0.2?2％的螯合劑加入第二反應釜中，加入適量的水使鉀肥、微量元素和螯合劑混合物的含水量為25?35％，加熱使第二反應釜的溫度保持在80?90℃，充分攪拌，得鉀肥料漿，其中，所述鉀肥為磷酸二氫鉀、氯化鉀、硫酸鉀和硝酸鉀中的一種或幾種，所述微量元素為四水八硼酸鈉、硼酸、七水硫酸鋅、一水硫酸錳、鉬酸銨、五水硫酸銅和EDTA?鐵中的兩種或兩種以上，所述螯合劑為檸檬酸鈉和乙二胺四乙酸二鈉中的一種或兩種；步驟四、將第一反應釜中的所述磷氮料漿泵入第二反應釜中，并與所述鉀肥料漿充分攪拌混合，于80?90℃下反應1?2h，得基礎料漿；步驟五、將所述基礎料漿泵入第三反應釜中，加入占原料總重量的0.2?1.5％的氫氧化鉀，調節所述基礎料漿的pH值至6.5?7.0，精濾，得中性料漿和第二濾渣；步驟六、將所述中性料漿泵入第四反應釜中，減壓濃縮，得濃縮溶液；步驟七、將所述濃縮溶液泵入冷卻系統，冷卻結晶后，采用離心機進行固液分離，得濾液和晶體，并將所述晶體用流化床烘干，使其含水量在0.5％以下，再將干燥后的所述晶體經篩分、計量包裝等工序，即得所述化學合成水溶性肥料成品。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：班宜民，杜振寧，范進進，阮同瑾，楊文，
申請(專利權)人：山東森禾生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37