一種高磷高鈣水溶性復合肥料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種高磷高鈣水溶性復合肥料，按照重量份數計，其組成原料包括鉀肥10～60份、磷肥10～60份、鈣肥10～30份、尿素2～20份和防結塊劑0.1～5份。本發明還提供了上述高磷高鈣水溶性復合肥料的制備方法。本發明總養分含量高，物理和化學形狀穩定，粉體流動性好，在高溫、低溫和常溫條件下無結塊、沉淀、脹氣等現象，溶解性能好。本發明溶于水后，通過添加的磷酸或磷酸鹽提供酸性條件，使磷酸根與鈣離子同時穩定地共存于液相中，避免產生磷酸鈣等難溶沉淀。有效提高肥料的利用率且養分高濃縮，適用于面積較大的自動化施肥作業，可明顯提高施肥效率，具有省時、省工、省肥、肥效快等優點。
【專利說明】一種高磷高鈣水溶性復合肥料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于肥料生產【技術領域】，具體涉及一種農作物應用的大量及中量元素肥 料，尤其涉及一種高磷高鈣水溶性復合肥料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 磷是作物生長發育所必需的大量營養元素之一。是形成細胞核蛋白、卵磷脂等不 可缺少的元素。磷元素能加速細胞分裂，促使根系和地上部加快生長，促進花芽分化，提早 成熟，提高果實品質。例如對作物的呼吸作用、光合作用、糖分分解及運輸等均起著重要作 用。磷能促進種子發芽，有助于花芽分化，促使開花良好，并促進成熟提早結實；還可促進根 系發育，使根系早生快發；磷缺乏時會影響作物的正常生長、開花，使花朵變小，花瓣減少， 花色不良；而且使枝短、葉小，發芽力減弱，下部葉片葉色發暗呈紫紅色。
[0003] 鈣是作物生長發育所必需的中量營養元素之一。鈣在果實品質的形成和保持中具 有重要作用，特別是在果實發育后期，果實鈣含量的多少對果實品質的形成及采后的儲藏 和運輸具有重要影響。許多果實的生理失調癥狀如蘋果苦痘病、櫻桃裂果、桃的軟化、鴨梨 黑心病等都與缺鈣有密切關系。鈣不僅是果樹生長發育所必需的一種大量元素，更重要的 是作為胞外信號和胞內生理生化反應的第二信使參與果樹生長和發育的調控。Ca2+_CaM參 與調節果樹花芽分化、花粉萌發、果實成熟和抗逆表達等。
[0004] 鈣是土壤中含量最豐富的元素之一，果樹缺鈣也并不意味著土壤鈣不足，即使在 富含鈣的石灰性土壤上生長的植物仍有發生生理病害的情況。導致植物缺鈣主要是因為鈣 不易被植物吸收且吸收后又不易移動，致使大量的鈣存在于葉中，果實中甚少。鈣只能單 向往上轉移，并受蒸騰作用的影響，常常會發生低蒸騰果實中的鈣向枝葉倒流的現象，因而 果實極易表現出缺鈣癥狀。在果樹栽培中僅由缺鈣所造成的果實損失約占產量的20%? 30%。因此，需鈣比較多的作物（如香蕉、柑橘等）容易缺鈣，必須施用外源鈣，而且最有效 的方法是通過葉面噴施直達葉片和果實表面，從而縮短鈣元素移動距離。
[0005] 鈣和磷都是植物生長發育的必需營養元素。因此，在農業生產中磷肥與鈣肥的配 合施用是不可避免的，但磷肥施入土壤中易與鈣肥形成難溶的磷酸鈣鹽，從而影響了鈣的 淋溶特征及有效性。更多的研究表明，土壤中的碳酸鈣具有較強的固磷作用，其主要機制是 吸附和沉淀，高含量的碳酸鈣會大大降低土壤磷的有效性。
[0006] 隨著水肥一體化技術不斷推廣和應用，水溶肥料在我國開始逐漸普及。目前，我 國的水溶肥料還處于初步研究階段，特別是高濃度、高復合肥料的研究，在國內基本上是空 白。水溶肥料因其速溶、含量高、無激素等優點，是灌溉設備施肥的首選肥料。由于其溶解 性能好，養分含量高，作物吸收快等特點，非常適合自動化施肥。在灌溉技術及自動化施肥 普及的國家，水溶肥料得到廣泛的應用。
[0007] 為了讓作物吸收到平衡的養分，一般復混肥中會添加植物生長所需的各種大量和 中微量營養元素，如氮、磷、鉀、鈣、鎂、錳、鋅、硼等。但是，在肥料的液相中，磷酸根離子容易 與鋅、鈣、鎂等金屬離子發生反應，形成大量的沉淀，大大降低磷和金屬離子養分的有效性， 從而降低了肥料的養分利用率。與此同時，這些難溶的沉淀容易堵塞滴灌系統的過濾器和 滴頭，會給農業滴灌系統造成很大的損失。
[0008] 在高磷的肥料中，鈣很容易與磷酸根離子產生難溶的沉淀。所以，在國內的肥料生 產中，同時含磷和鈣較高的復合肥料基本上是空白。因此，開發磷、鈣含量較高且營養元素 齊全的肥料具有重要的社會和經濟效益。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的是為了克服現有技術中鈣容易在高磷肥料中與磷產生難溶沉淀的 技術缺陷，提供一種高磷高鈣水溶性復合肥料及其制備方法和使用方法，該高磷高鈣水溶 性復合肥料同時配合氮、鉀等大量元素，在滿足農作物生長需要的同時可有效防止其發生 缺隹丐的癥狀。
[0010] 本發明的第一個方面是提供一種高磷高鈣水溶性復合肥料，按照重量份數計，其 組成原料包括鉀肥10?60份、磷肥10?60份、鈣肥10?30份、尿素2?20份和防結塊 劑0. 1?5份。
[0011] 優選地，按照重量份數計，所述高磷高鈣水溶性復合肥料的組成原料包括鉀肥 12?52份、磷肥14?58. 5份、鈣肥15?28份、尿素5?19份和防結塊劑0. 5?2. 5份。
[0012] 其中，所述鈣肥可以為肥料生產中的常用鈣肥，例如可以為氧化鈣、硝酸鈣、硝酸 銨鈣或氯化鈣等中的一種或多種。
[0013] 其中，所述磷肥可以為肥料生產中的常用磷肥，例如可以為磷酸一銨、磷酸二銨、 磷酸脲、磷酸或聚磷酸銨等中的一種或多種。
[0014] 其中，所述鉀肥可以為肥料生產中的常用鉀肥，例如可以為氯化鉀、硝酸鉀、硫酸 鉀、磷酸二氫鉀、偏磷酸鉀或磷酸氫二鉀等中的一種或多種。
[0015] 其中，所述防結塊劑可以為肥料生產中的常用防結塊劑，例如可以為亞鐵氰化鉀、 硅鋁酸鈉、二氧化硅、十二烷基磺酸鈉、甲苯胺、偶氮苯、硅酸鋁、凹凸幫土、滑石粉、磷鈣石 粉、硅藻土或膨潤土等中的一種或多種。
[0016] 優選地，按照重量份數計，所述高磷高鈣水溶性復合肥料的組成原料包括硝酸鉀 2?16份、氯化鉀10?36份、硫酸鉀0-10份、磷酸脲0?7份、偏磷酸鉀0-30份、磷酸0? 20份、磷酸二氫鉀3?23份、磷酸一銨0?8. 5份、磷酸二銨0?8. 5份、鈣肥15?28份、 尿素5?19份和防結塊劑0. 5?2. 5份。
[0017] 進一步優選地，按照重量份數計，所述鈣肥包括硝酸鈣0?8份、硝酸銨鈣0-5份、 氯化鈣6?15份和氧化鈣0?8份。
[0018] 更進一步優選地，所述高磷高鈣水溶性復合肥料的組成原料包括硝酸鉀3. 1份、 磷酸脲6. 0份、磷酸6. 5份、磷酸二氫鉀18. 6份、磷酸一銨6. 6份、氯化鉀28. 0份、硝酸鈣 4. 0份、氯化鈣12. 6份、氧化鈣4. 0份、尿素9. 7份和防結塊劑0. 9份。
[0019] 本發明的第二個方面是提供本發明第一個方面所述的高磷高鈣水溶性復合肥料 的制備方法，包括以下步驟：
[0020] 步驟1，將鉀肥、磷肥、尿素和防結塊劑粉碎混合均勻；
[0021] 步驟2,緩慢加入鈣肥，邊加邊攪拌，保持反應體系溫度為50?80°C，反應完畢，冷 卻，既得。
[0022] 當所述磷肥中包含磷酸，所述鈣肥中包含氧化鈣時，可以優選地將磷酸與氧化鈣 單獨反應，具體步驟為：
[0023] 1)將氧化鈣緩慢加入到磷酸中，邊加邊攪拌，保持反應體系的溫度為70?80°C， 待反應結束后，將反應液蒸餾干燥，得到粉末1 ;
[0024] 將除磷酸之外的磷肥、鉀肥、尿素和防結塊劑粉碎混合均勻，然后緩慢加入除氧化 鈣之外的鈣肥，邊加邊攪拌，保持反應體系溫度為50?70°C，反應完畢，冷卻，得到粉末2 ;
[0025] 2)將粉末1和粉末2混合均勻，既得。
[0026] 優選地，所述的高磷高鈣水溶性復合肥料按照下述步驟制備而成：
[0027] S1、將固體鉀肥和固體磷肥中非粉末狀的組分粉碎，混合均勻；
[0028] S2、邊粉碎尿素，邊將粉碎后的尿素加入Sl的粉末中，攪拌均勻；
[0029] S3、將防結塊劑加入到S2的粉末中，攪拌至均勻；
[0030] S4、分別將剩余的鉀肥和磷肥加入S3的粉體中，邊加邊攪拌至均勻；
[0031] S5、向S4的粉體中緩慢加入鈣肥，保持反應溫度為50?80°C，反應完畢，既得。
[0032] 進一步地，當所述磷肥中包含磷酸，所述鈣肥中包含氧化鈣時，可以優選地將磷酸 與氧化鈣單獨反應，包括以下步驟：
[0033] A、粉末1的制備：將氧化鈣緩慢加入到磷酸中，邊加邊攪拌，保持反應體系的溫度 為70?80°C，待反應結束后，將反應液蒸饋干燥，得到粉末1 ;
[0034] 粉末2的制備：S1、將固體鉀肥和固體磷肥中非粉末狀的組分粉碎，混合均勻；S2、 邊粉碎尿素，邊將粉碎后的尿素加入Sl的粉末中，攪拌均勻；S3、將防結塊劑加入到S2的粉 末中，攪拌至均勻；S4、分別將剩余的鉀肥和磷肥加入S3的粉體中，邊加邊攪拌至均勻；S5、 向S4的粉體中緩慢加入鈣肥，保持反應溫度為50?80°C，反應完畢，得到粉末2 ;
[0035] B、將粉末1和粉末2混合均勻，既得。
[0036] 通過發明人的探索發現，步驟Sl中攪拌時間優選為25?40min ;步驟S2中攪拌 時間優選為30?50min ;步驟S3中攪拌時間優選為10?15分鐘；步驟S4的攪拌時間優 選為40?55min ;步驟S5的攪拌時間優選為25?40min。制備粉末1中攪拌時間優選為 50?80min，粉末1與粉末2混合攪拌時間優選為20?40min。
[0037] 上述步驟S2中，一定要控制好粉碎尿素的細度（一般控制細度為0. 05-lmm)因為 在尿素粒度大小都會影響到復合肥的物理性質。粉碎得太小，會影響到復合肥重結晶問題； 粉碎得太大，影響到復合肥的均一性。
[0038] 上述步驟S3中，一定要控制添加防結塊劑的速度，邊加邊攪拌，均勻地讓防結塊 劑分散到粉體間隙中，阻止晶體之間重結晶，以此避免結塊現象。
[0039] 上述步驟S5中，一定要控制添加鈣肥的速度，邊加邊攪拌，控制好反應溫度50? 80。。。
[0040] 上述制備粉末1中，一定要控制添加氧化鈣的速度，保持反應溫度為70?80°C，邊 加邊攪拌，因為在添加氧化鈣時，氧化鈣會與液相中的磷酸發生放熱反應，溫度過高或過低 都會影響磷和鈣在液相中的穩定性。
[0041] 本發明通過特定順序和特定反應條件的工藝的控制能夠使磷酸根與鈣離子共存 于固相中，肥料溶于水后，能使磷酸根與鈣離子同時穩定地共存于液相中，避免產生磷酸鈣 等難溶沉淀，有效提高磷鈣肥料的利用率。具體地，本發明通過鈣肥在酸性條件下能與高濃 度磷酸和/或磷酸鹽反應生成磷酸?鈣復合體，使得磷酸根和鈣離子同時穩定地共存于液 相中，避免產生磷酸鈣等難溶沉淀。本發明克服了現有技術中鈣離子容易在高磷肥料中與 磷酸根產生難溶沉淀、成本高、金屬離子含量低的技術缺陷。
[0042] 本發明所述的高磷高鈣水溶性復合肥料可以根據作物不同生育期的需要添加不 同類型和濃度的生長調節劑，所述高磷高鈣水溶性復合肥料也可以與黃腐酸、黑腐酸或棕 腐酸等有機原料混合使用，提高肥料養分的利用率。
[0043] 本發明的第三個方面是提供本發明第一個方面所述的高磷高鈣水溶性復合肥料 的使用方法，所述高磷高鈣水溶性復合肥料溶解在水中后用于淋施、滴灌或噴施。
[0044] 淋施時，作物苗期稀釋200?300倍，其它時間稀釋100?200倍，直接淋于作物 根部，根據作物的生育期確定淋施次數，時間間隔為10?15天，蔬菜可適當增加施用次數， 果樹可適當加大施用量。
[0045] 噴施時，蔬菜及大田作物稀釋800?1000倍，果樹稀釋500?800倍，噴于葉片表 面即可，正反面都要噴施，噴至葉片剛好滴水為止。
[0046] 通過滴灌施用時，苗期濃度為200?300倍，中后期為100?200倍，一般每7? 10天可滴施一次，滴灌時，一定要把握好施肥時間，根系較淺的作物，施肥時間一定要控制 在30分鐘以內，根系深的作物，施肥時間控制在1?1. 5小時。
[0047] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0048] (1)本發明高磷高鈣水溶性復合肥料總養分含量高，物理和化學形狀穩定，在高 溫、低溫和常溫條件下無結塊、沉淀、脹氣等現象，溶解性能好。
[0049] (2)本發明高磷高鈣水溶性復合肥料屬于水溶性肥料，可以葉面噴施、淋施，也可 以用于噴灌和滴灌系統，使用方便，具有省時、省工、省肥、肥效快等優點。
[0050] (3)本發明高磷高鈣水溶性復合肥料中的磷和鈣含量較高，水溶性好。溶于水后， 通過添加的磷酸或磷酸鹽提供酸性條件，使磷酸根與鈣離子同時穩定地共存于液相中，避 免產生磷酸鈣等難溶沉淀。
[0051] (4)本發明的粉體流動性好，不容易結塊、沉淀、脹氣，且養分高濃縮，適用于面積 較大的自動化施肥作業，可明顯提高施肥效率。
[0052] (5)本發明提供了含中量元素的三元肥料，營養元素全面，為作物同時提供生長發 育所需的大量元素和中量元素，其中本發明高磷高鈣的特點可促進作物根系生長，保花保 果，同時可有效防止作物的缺鈣癥狀。
[0053] (6)本發明提供的復合肥料中Ν+Ρ205+Κ20彡50%，Ca0彡10%，其中的養分含量既 可達到中華人民共和國農業行業標準（NY 1107-2010)的"大量元素水溶肥料（中量元素 型）"產品技術指標，為肥料產出企業在復合肥料的靈活生產和銷售提供了極佳的便利條 件。
【具體實施方式】
[0054] 下面結合具體實施例對本發明作出進一步地詳細闡述，以更好地理解本發明。
[0055] 實施例1
[0056] 本實施例所述的高磷高鈣水溶性復合肥料含有如下重量份數的各組分：
[0057]
[0058]
【權利要求】
1. 一種高磷高鈣水溶性復合肥料，其特征在于，按照重量份數計，其組成原料包括鉀肥 10?60份、磷肥10?60份、鈣肥10?30份、尿素2?20份和防結塊劑0. 1?3份。
2. 根據權利要求1所述的高磷高鈣水溶性復合肥料，其特征在于，按照重量份數計，其 組成原料包括鉀肥12?52份、磷肥14?58. 5份、鈣肥15?28份、尿素5?19份和防結 塊劑0. 5?2. 5份。
3. 根據權利要求1所述的高磷高鈣水溶性復合肥料，其特征在于，所述鈣肥為氧化鈣、 硝酸鈣、硝酸銨鈣或氯化鈣中的一種或多種；所述磷肥為磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸脲、磷酸 或聚磷酸銨中的一種或多種；所述鉀肥為氯化鉀、硝酸鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、偏磷酸鉀或 磷酸氫二鉀中的一種或多種；所述防結塊劑為亞鐵氰化鉀、硅鋁酸鈉、二氧化硅、十二烷基 磺酸鈉、甲苯胺、偶氮苯、硅酸鋁、凹凸幫土、滑石粉、磷鈣石粉、硅藻土或膨潤土中的一種或 多種。
4. 根據權利要求1-3中任意一項所述的高磷高鈣水溶性復合肥料，其特征在于，按照 重量份數計，其組成原料包括硝酸鉀2?16份、氯化鉀10?36份、硫酸鉀0-10份、磷酸脲 〇?7份、偏磷酸鉀0-30份、磷酸0?20份、磷酸二氫鉀3?23份、磷酸一銨0?8. 5份、 磷酸二銨〇?10份、鈣肥15?28份、尿素5?19份和防結塊劑0. 5?2. 5份。
5. 根據權利要求4所述的高磷高鈣水溶性復合肥料，其特征在于，按照重量份數計，所 述鈣肥包括硝酸鈣0?8份、硝酸銨鈣0-5份、氯化鈣6?15份和氧化鈣0?8份。
6. 根據權利要求5所述的高磷高鈣水溶性復合肥料，其特征在于，按照重量份數計，所 述高磷高鈣水溶性復合肥料的組成原料包括硝酸鉀3. 1份、磷酸脲6. 0份、磷酸6. 5份、磷 酸二氫鉀18. 6份、磷酸一銨6. 6份、氯化鉀28. 0份、硝酸鈣4. 0份、氯化鈣12. 6份、氧化鈣 4. 0份、尿素9. 7份和防結塊劑0. 9份。
7. -種權利要求1所述的高磷高鈣水溶性復合肥料的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： 步驟1，將鉀肥、磷肥、尿素和防結塊劑粉碎混合均勻； 步驟2,緩慢加入鈣肥，邊加邊攪拌，保持反應體系溫度為50?80°C，反應完畢，冷卻， 既得。
8. 根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述磷肥中包含磷酸，所述鈣肥中包 含氧化鈣，包括以下步驟： 1) 將氧化鈣緩慢加入到磷酸中，邊加邊攪拌，保持反應體系的溫度為70?80°C，待反 應結束后，將反應液蒸餾干燥，得到粉末1 ; 將除磷酸之外的磷肥、鉀肥、尿素和防結塊劑粉碎混合均勻，然后緩慢加入除氧化鈣之 外的鈣肥，邊加邊攪拌，保持反應體系溫度為50?70°C，反應完畢，冷卻，得到粉末2 ; 2) 將粉末1和粉末2混合均勻，既得。
9. 根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 51、 將固體鉀肥和固體磷肥中非粉末狀的組分粉碎，混合均勻； 52、 邊粉碎尿素，邊將粉碎后的尿素加入S1的粉末中，攪拌均勻； 53、 將防結塊劑加入到S2的粉末中，攪拌至均勻； 54、 分別將剩余的鉀肥和磷肥加入S3的粉體中，邊加邊攪拌至均勻； 55、 向S4的粉體中緩慢加入鈣肥，保持反應溫度為50?80°C，反應完畢，既得。
10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述磷肥中包含磷酸，所述鈣肥中 包含氧化鈣，包括以下步驟： A、 粉末1的制備：將氧化鈣緩慢加入到磷酸中，邊加邊攪拌，保持反應體系的溫度為 70?80°C，待反應結束后，將反應液蒸饋干燥，得到粉末1 ; 粉末2的制備：S1、將固體鉀肥和固體磷肥中非粉末狀的組分粉碎，混合均勻；S2、邊粉 碎尿素，邊將粉碎后的尿素加入S1的粉末中，攪拌均勻；S3、將防結塊劑加入到S2的粉末 中，攪拌至均勻；S4、分別將剩余的鉀肥和磷肥加入S3的粉體中，邊加邊攪拌至均勻；S5、向 S4的粉體中緩慢加入鈣肥，保持反應溫度為50?80°C，反應完畢，得到粉末2 ; B、 將粉末1和粉末2混合均勻，既得。
【文檔編號】C05G3/00GK104478551SQ201410642249
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】涂攀峰, 程風嫻, 龔林, 胡克緯, 王蕾, 楊依彬, 官麗蘭, 嚴程明 申請人:廣州一翔農業技術有限公司