一種配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，通過檢測洋蔥生長過程中從土壤中吸收的各種營養(yǎng)元素的量，來分析洋蔥生長過程中需要的營養(yǎng)元素的配比，然后采用磷酸與碳酰胺反應(yīng)生成中間體，再向該中間體中通入氨氣生產(chǎn)磷酸二氫銨，使其中一部分磷酸二氫銨結(jié)晶析出，用以調(diào)節(jié)反應(yīng)液中營養(yǎng)元素的配比符合洋蔥生長所需，并添加洋蔥所需的其他營養(yǎng)元素來配制洋蔥專用增強肥。該生產(chǎn)方法使得原料得以充分利用，生產(chǎn)出的磷酸二氫銨品質(zhì)較好，配制的洋蔥專用增強肥成本較低。
【專利說明】一種配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強 肥的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 磷酸二氫銨，又稱為磷酸一銨，是一種化學(xué)制劑，一種白色的晶體，加熱會分解成 偏磷酸銨。磷酸二氫銨可以用作肥料和木材、紙張、織物的防火劑，也可用于制藥和反芻動 物飼料添加劑。目前，制備磷酸二氫銨采用的磷酸一氫銨復(fù)分解法。它是將水、氯化鉀、碳酸 氫銨按比例投料，然后加入規(guī)定量的磷酸，充分?jǐn)嚢韬螅{(diào)pH值，加熱濃縮后，經(jīng)冷卻結(jié)晶、 離心分離、干燥后即得產(chǎn)品，離心分離所得母液濃縮即為含氮、磷、鉀等多元素復(fù)合肥。該工 藝沒有三廢排放，生產(chǎn)成本較中和法、結(jié)晶法、萃取法、離子交換法低。但產(chǎn)品質(zhì)量不如中和 法、萃取法、離子交換法，只可做農(nóng)用，因此，其產(chǎn)品的價值會大大低于其它方法。但是，結(jié)晶 法、中合法、萃取法以及離子交換法制備磷酸二氫鉀的過程中均有廢液排出，對環(huán)境造成污 染。
[0003] 以上技術(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，則會在反應(yīng) 中生成其他其他產(chǎn)品，如磷酸二氫銨在加熱時會生成偏磷酸銨，導(dǎo)致磷酸二氫銨的收率較 低，同時，整個生產(chǎn)工藝中還會有大量的廢棄物質(zhì)排放，難以解決污染物的零排放問題；并 且，磷酸二氫銨產(chǎn)品在結(jié)晶析出的過程中也難以完全析出，而是始終處于飽和狀態(tài)的飽和 溶液，繼而使得磷酸二氫銨在溶液中含量較大，如果深度結(jié)晶析出，則獲得的磷酸二氫銨產(chǎn) 品的純度較差，影響磷酸二氫銨產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0004] 關(guān)于磷酸二氫銨的生產(chǎn)方法有很多，例如，專利申請?zhí)枮?01210194632. 7公開的 "生產(chǎn)工業(yè)磷酸二氫銨的方法"，其采用的技術(shù)方案是：第一步在濕法磷酸中加入一定量的 磷礦漿反應(yīng)靜置一段時間進(jìn)行初步脫硫，然后取上清液加入鋇鹽和鈉鹽脫氟后，通入氨氣 進(jìn)行中和，再過濾即得到磷銨溶液，再將該磷銨溶液與萃取后的磷酸混合反應(yīng)，濃縮結(jié)晶就 得到磷酸二氫銨。該方法生產(chǎn)出的磷酸二氫銨濃度較高，但是其生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)成 本較高，且有廢液排出，對環(huán)境造成污染。
[0005] 洋蔥，別名球蔥、圓蔥、玉蔥、蔥頭、荷蘭蔥。洋蔥在我國分布很廣，南北各地均有 栽培，而且種植面積還在不斷擴(kuò)大，是目前我國主栽蔬菜之一。洋蔥的殺菌抑菌能力強，極 少患病蟲害，是一種比較潔凈的無污染綠色食品。洋蔥含有前列腺素A，能降低外周血管阻 力，降低血粘度，可用于降低血壓、提神醒腦、緩解壓力、預(yù)防感冒。洋蔥還能清除體內(nèi)氧自 由基，增強新陳代謝能力，抗衰老，預(yù)防骨質(zhì)疏松，是中老年不可多得的保健食物。洋蔥可食 部分達(dá)90%，每100g中含熱量163kJ，水分89. 2g、蛋白質(zhì)1. lg，脂肪0? 2g，膳食纖維0? 9g， 碳水化合物8. Ig、胡蘿卜素20ii g，視黃醇當(dāng)量g，硫胺素0. 03mg、核黃素0. 03mg、尼g 酸 0? 3mg ;維生素 C8mg，維生素 E0. 14mg ;鉀 147mg、鈉 4. 4mg，|丐 24mg，鎂 15mg、鐵 0? 6mg，猛 0? 14mg、鋒 0? 23mg，憐 39mg，硒 0? 92pg。
[0006] 要提高洋蔥的產(chǎn)量，把握好施肥的時機、用量以及肥料種類的選擇是關(guān)鍵，肥料中 的配方合理，不僅能減少施肥成本，而且能夠提升作物的產(chǎn)量。目前種植的洋蔥施肥是以 尿素為輔。尿素能在短時間內(nèi)滿足洋蔥生長過程中對氮元素的需求，但難以滿足洋蔥對于 磷和鉀元素的需求，導(dǎo)致洋蔥產(chǎn)量不高。同時，尿素的養(yǎng)分配比不合理，會造成肥料的浪費， 并且難以促進(jìn)洋蔥的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。發(fā)明專利申請?zhí)枮?0111426342. 6公開了"洋蔥專用增強 肥"，該肥料是通過將尿素，硝酸銨，鈣鎂磷，重過磷酸鈣，硝酸鉀以及添加劑混合而成，所含 營養(yǎng)元素比較豐富，但肥效較短，而且肥料的利用率為20-30%，造成大量的營養(yǎng)元素的浪 費。部分肥料殘留在土壤中，使土壤板結(jié)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的 方法，以解決現(xiàn)有的肥料中營養(yǎng)元素搭配不符合洋蔥對營養(yǎng)元素的需求，導(dǎo)致對洋蔥所施 用的肥料被洋蔥吸收率較低，其中一些元素化合物殘留在土壤中，改變土壤的結(jié)構(gòu)，污染環(huán) 境。同時，解決在制備磷酸二氫銨產(chǎn)品的過程中，磷酸二氫銨結(jié)晶析出不完全會造成的大量 的磷酸二氫銨的浪費，磷酸二氫銨結(jié)晶過度又會給磷酸二氫銨產(chǎn)品帶入大量雜質(zhì)，繼而使 得磷酸二氫銨產(chǎn)品的純度較低的技術(shù)問題。
[0008] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0009] -種配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，包括以下步驟： _〇] 1.制備中間體：先將磷酸加入到反應(yīng)釜內(nèi)，并將磷酸的溫度升高到120-140°C， 然后向反應(yīng)釜中加入碳酰胺使其與磷酸進(jìn)行合成反應(yīng)，反應(yīng)200-240min后，將溫度冷卻至 15_30°C后結(jié)晶，再離心分離得中間體，所述磷酸與碳酰胺的摩爾比為（1. 1-1. 3) :1 ;
[0011] 2.制備磷酸二氫銨：將步驟（1)中獲得的中間體送入反應(yīng)釜內(nèi)，并向反應(yīng)釜內(nèi)通 入氨氣，氨氣與中間體的摩爾比為（1. 4-1. 6) : 1，控制反應(yīng)時間為40-60min，反應(yīng)溫度為 15-25°C，并調(diào)節(jié)pH值為8-9,反應(yīng)結(jié)束后，將獲得的料漿加入到冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié)晶，同 時檢測分析濾液，當(dāng)濾液中氮與五氧化二磷的質(zhì)量比為（10-15) :(4.5-6)時，停止結(jié)晶并 過濾，將得到的濾餅烘干后得磷酸二氫銨產(chǎn)品；
[0012] 3.制備洋蔥專用增強肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫銨的濾液中加入鉀的化合 物調(diào)整氮含量為10-15%、五氧化二磷含量為4. 5-6%、氧化鉀含量為9-12%，再向濾液中 添加中、微量元素化合物，最后將濾液送入烘干器中，以升溫速度為4°C /min將溫度升高至 26-30°C，將濾液烘干至水分含量為3-4%，即可制得洋蔥專用增強肥。
[0013] 所述中間體為磷酸脲。
[0014] 所述步驟⑴中，將磷酸與碳酰胺以摩爾比為1. 2 :1加到反應(yīng)釜中混合，控制反應(yīng) 溫度為130°C，反應(yīng)220min后，將溫度冷卻至20°C后再離心分離得中間體。
[0015] 所述步驟（2)中，中間體與氨氣反應(yīng)時攪拌速度為200r/min，反應(yīng)時間為50min， 反應(yīng)溶液的pH值為8. 5。
[0016] 所述的中微量元素化合物為硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸鎂、硼砂以及硫酸錳、硫酸亞鐵、 硫酸鈉。
[0017] 所述中間體與氨氣的摩爾比為1 :1. 5。
[0018] 所述步驟（3)中干燥時采用升溫速度為4°C /min升溫至28°C，干燥40min后，調(diào) 整水分含量為3. 5%。
[0019] 所述洋蔥專用增強肥中氮含量為12%、五氧化二磷含量為5%、氧化鉀含量為 10%。
[0020] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0021] 1、傳統(tǒng)磷酸二氫銨制備工藝中，磷酸一銨復(fù)分解法雖然沒有三廢排放，生產(chǎn)成本 較中和法、結(jié)晶法、萃取法、離子交換法低。但產(chǎn)品質(zhì)量不如中和法、萃取法、離子交換法，只 可做農(nóng)用，因此，其產(chǎn)品的價值會大大低于其它方法。但是，結(jié)晶法、中合法、萃取法以及離 子交換法制備磷酸二氫鉀的過程中均有廢液排出，對環(huán)境造成污染。本發(fā)明采用磷酸與碳 酰胺反應(yīng)后，再用反應(yīng)生成物與氨氣反應(yīng)，再使磷酸二氫銨結(jié)晶析出，通過檢測濾液中氮、 磷成分的含量來控制結(jié)晶的程度，將濾液用來生產(chǎn)洋蔥專用增強肥。磷酸二氫銨結(jié)晶程度 較小，所以配制出的磷酸二氫銨純度較高。同時，將濾液回收用來制備洋蔥專用增強肥，使 得洋蔥專用增強肥的生產(chǎn)成本較低。
[0022] 2、本發(fā)明通過使配制磷酸二氫銨，進(jìn)而調(diào)整反應(yīng)液中氮、磷的含量符合洋蔥生長 所需的比值，生產(chǎn)出的洋蔥專用增強肥能被洋蔥更加充分的吸收，以最少的肥料投入，產(chǎn)出 最多的洋蔥，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價值。
[0023] 3、本發(fā)明將反應(yīng)液析出一部分磷酸二氫銨，然后再將濾液用來配制洋蔥專用增強 月巴，沒有尾液排出污染環(huán)境，具有顯著的環(huán)保價值。
[0024] 4、本發(fā)明的洋蔥專用增強肥為化合態(tài)復(fù)混肥，通過對生產(chǎn)工藝中參數(shù)，即就是溫 度、原料濃度以及配比的控制，使得磷酸與尿素反應(yīng)后，生成磷酸脲產(chǎn)品，磷酸脲產(chǎn)品本身 具有較強的酸性，而磷酸與尿素之間又是通過配位鍵的方式結(jié)合在一起形成的化合態(tài)復(fù) 鹽，也是傳統(tǒng)技術(shù)中作為作物用肥，并且作物對該化合態(tài)復(fù)鹽的吸收率比對尿素、碳酸銨、 硝酸銨等一元、二元肥料吸收率均較優(yōu)的一種化合態(tài)專用增強肥，然而，這種化合態(tài)復(fù)鹽在 磷酸存在的環(huán)境下，在80-250°C的溫度下，會發(fā)生復(fù)雜的分解聚合反應(yīng)，使得磷酸脲形成 (H 2P04)-和（H2NC0NH3) +兩個離子，（H2NC0NH3) +離子與磷酸接近，并在溫度為80-160。。的環(huán) 境下，形成

【權(quán)利要求】
1. 一種配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 制備中間體：先將磷酸加入到反應(yīng)釜內(nèi)，并將磷酸的溫度升高到120-140°c，然 后向反應(yīng)釜中加入碳酰胺使其與磷酸進(jìn)行合成反應(yīng)，反應(yīng)200-240min后，將溫度冷卻至 15-30°C后結(jié)晶，再離心分離得中間體，所述磷酸與碳酰胺的摩爾比為（1. 1-1. 3) :1 ; (2) 制備磷酸二氫銨：將步驟（1)中獲得的中間體送入反應(yīng)釜內(nèi)，并向反應(yīng)釜內(nèi)通 入氨氣，氨氣與中間體的摩爾比為（1.4-1. 6): 1，控制反應(yīng)時間為40-60min，反應(yīng)溫度為 15-25°C，并調(diào)節(jié)pH值為8-9,反應(yīng)結(jié)束后，將獲得的料漿加入到冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié)晶，同 時檢測分析濾液，當(dāng)濾液中氮與五氧化二磷的質(zhì)量比為（10-15) :(4.5-6)時，停止結(jié)晶并 過濾，將得到的濾餅烘干后得磷酸二氫銨產(chǎn)品； (3) 制備洋蔥專用增強肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫銨的濾液中加入鉀的化合物 調(diào)整氮含量為10-15%、五氧化二磷含量為4. 5-6%、氧化鉀含量為9-12%，再向濾液中添 加中、微量元素化合物，最后將濾液送入烘干器中，以升溫速度為4°C /min將溫度升高至 26-30°C，將濾液烘干至水分含量為3-4%，即可制得洋蔥專用增強肥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，其特征在 于：所述中間體為磷酸脲。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，其特征在 于：所述步驟⑴中，將磷酸與碳酰胺以摩爾比為1. 2 :1加到反應(yīng)釜中混合，控制反應(yīng)溫度 為130°C，反應(yīng)220min后，將溫度冷卻至20°C后再離心分離得中間體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，其特征在 于：所述步驟（2)中，中間體與氨氣反應(yīng)時攪拌速度為200r/min，反應(yīng)時間為50min，反應(yīng)溶 液的pH值為8. 5。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，其特征在 于：所述的中微量元素化合物為硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸鎂、硼砂以及硫酸錳、硫酸亞鐵、硫酸 鈉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，其特征在 于：所述中間體與氨氣的摩爾比為1 :1. 5。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，其特征在 于：所述步驟（3)中干燥時采用升溫速度為4°C/min升溫至28°C，干燥40min后，調(diào)整水分 含量為3. 5%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配制磷酸二氫銨并聯(lián)產(chǎn)洋蔥專用增強肥的方法，其特征在 于：所述洋蔥專用增強肥中氮含量為12%、五氧化二磷含量為5%、氧化鉀含量為10%。
【文檔編號】C05G1/06GK104291290SQ201410479110
【公開日】2015年1月21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】陳肖虎, 廖吉星, 高貴龍, 朱飛武, 薛濤, 彭寶林, 何敏, 石秀明, 李軍旗, 唐曉寧 申請人:貴州大學(xué), 貴陽中化開磷化肥有限公司, 貴州科鑫化冶有限公司