一種葡萄專用肥的配制方法
【專利摘要】本發明涉及化工【技術領域】，公開了一種葡萄專用肥的配制方法，通過研究葡萄生長過程從土壤中吸收的各種營養元素的量，來分析葡萄生長所需的各種營養元素的比例，采用磷酸與碳酰胺反應生成中間體，再向該中間體中通入氨水生產磷酸二氫銨，是一部分磷酸二氫銨結晶析出，以此來調節溶液中氮和磷的含量符合葡萄生長所需的量，配制葡萄專用肥。該生產方法使得原料得以充分利用，沒有廢液排出污染環境，生產出的磷酸二氫銨品質較好，配制的葡萄專用肥成本較低。
【專利說明】一種葡萄專用肥的配制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工【技術領域】，特別是涉及一種葡萄專用肥的配制方法。
【背景技術】
[0002] 葡萄，為落葉藤本植物。其產量幾乎占全世界水果的四分之一，營養價值很高，可 制成葡萄汁、葡萄干和葡萄酒。國內葡萄多以葡萄干形式出售，大多產于我國新疆吐魯番， 因為吐魯番氣候干燥，比較炎熱。通常是在晾房里面晾干，做葡萄干。葡萄汁被科學家譽 為"植物奶"。葡萄含糖量達8%到10%，以葡萄糖為主。在葡萄所含的較多糖分中，大部分 是容易被人體直接吸收的葡萄糖，所以葡萄成為消化能力較弱者的理想果品。當人體出現 低血糖時，若及時飲用葡萄汁，可很快使癥狀緩解。法國科學家研究發現，葡萄能比阿司匹 林更好地阻止血栓形成，并能降低人體血清膽固醇水平，降低血小板的凝聚力，對預防心腦 血管病有一定作用。中醫認為，葡萄性平味甘，能滋肝腎、生津液、強筋骨，有補益氣血、通利 小便的作用，可用于脾虛氣弱、氣短乏力、水腫、小便不利等病癥的輔助治療。葡萄中含有礦 物質鈣、鉀、磷、鐵、葡萄糖、果糖、蛋白質、酒石酸以及多種維生素 B1、B2、B6、C、P等，還含有 多種人體所需的氨基酸，常食葡萄對神經衰弱、疲勞過度大有裨益，此外它還含有多種具有 生理功能的物質。把葡萄制成葡萄干后，糖和鐵的含量會相對高，是婦女、兒童和體弱貧血 者的滋補佳品。
[0003] 由于葡萄的應用廣泛，因而葡萄的市場需求量大，為了獲得更多的葡萄產量以及 更好的葡萄質量，改進葡萄的種植方法是關鍵，而對葡萄施肥的肥料選擇以及施肥時機和 方法變得非常重要。現有技術中沒有葡萄專用肥，目前給葡萄施肥是以尿素和過磷酸鈣混 合施用，尿素中含有大量的氮元素，過磷酸鈣重鈣含有大量的磷元素，可以滿足葡萄生長過 程中對氮、磷元素的需求，但是，對于葡萄生長所需的鉀元素，只能吸收土壤中原有的鉀元 素，但是，土壤中的鉀元素含量較低而無法滿足葡萄所需，勢必會影響葡萄生長，且不向土 壤中補充鉀元素，長久下去會導致鉀元素嚴重缺乏。同時，尿素和過磷酸鈣被作物吸收利 用率為20-30%左右，沒有被利用的部分則留在土壤中，造成土壤板結。發明專利申請號為 201310314644. 3公開了 "葡萄專用復合肥"，用有機肥和無機肥混合制備而成，其原料來源 豐富，且肥料的營養元素較為齊全，但該肥料同樣存在被作物吸收利用率低，會造成土壤板 結的技術問題。
[0004] 磷酸二氫銨，又稱為磷酸一銨，是一種化學制劑，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分解法。它是將水、氯化鉀、碳酸 氫銨按比例投料，然后加入規定量的磷酸，充分攪拌后，調PH值，加熱濃縮后，經冷卻結晶、 離心分離、干燥后即得產品，離心分離所得母液濃縮即為含氮、磷、鉀等多元素復合肥。該工 藝沒有三廢排放，生產成本較中和法、結晶法、萃取法、離子交換法低。但產品質量不如中和 法、萃取法、離子交換法，只可做農用，因此，其產品的價值會大大低于其它方法。但是，結晶 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，對環境造成污 染。
[0005] 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，如磷酸二氫銨在加熱時會生成偏磷酸銨，導致磷酸二氫銨的收率較 低，同時，整個生產工藝中還會有大量的廢棄物質排放，難以解決污染物的零排放問題；并 且，磷酸二氫銨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，繼而使得磷酸二氫銨在溶液中含量較大，如果深度結晶析出，則獲得的磷酸二氫銨產 品的純度較差，影響磷酸二氫銨產品的質量。
[0006] 關于磷酸二氫銨的生產方法有很多，例如，專利申請號為201210194632. 7公開的 "生產工業磷酸二氫銨的方法"，其采用的技術方案是：第一步在濕法磷酸中加入一定量的 磷礦漿反應靜置一段時間進行初步脫硫，然后取上清液加入鋇鹽和鈉鹽脫氟后，通入氨水 進行中和，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，濃縮結晶就 得到磷酸二氫銨。該方法生產出的磷酸二氫銨濃度較高，但是其生產工藝較為復雜，生產成 本較高，且有廢液排出，對環境造成污染。
【發明內容】
[0007] 有鑒于此，本發明的目的是提供一種葡萄專用肥的配制方法，以解決現有的肥料 中營養元素搭配不符合葡萄對營養元素的需求，導致對葡萄所施用的肥料被葡萄吸收率較 低，其中一些元素化合物殘留在土壤中，改變土壤的結構，污染環境。同時，解決在制備磷酸 二氫銨產品的過程中，磷酸二氫銨結晶析出不完全會造成的大量的磷酸二氫銨的浪費，磷 酸二氫銨結晶過度又會給磷酸二氫銨產品帶入大量雜質，繼而使得磷酸二氫銨產品的純度 較低的技術問題。
[0008] 本發明通過以下技術方案解決上述技術問題：
[0009] 一種葡萄專用肥的配制方法，包括以下步驟：
[0010] (1)制備中間體：先將磷酸加入到合成槽內，并將磷酸的溫度升高到80-120°C，然 后向合成槽中加入碳酰胺使其與磷酸進行合成反應，反應190_210min后，將溫度冷卻至 20-40°C后結晶，再離心分離得中間體，所述磷酸與碳酰胺的摩爾比為（1. 2-1. 4) : 1 ;
[0011] (2)制備磷酸二氫銨：將步驟（1)中獲得的中間體送入合成槽內，并向合成槽內 加入氨水，氨水與中間體的摩爾比為（4. 5-5. 5) :1,控制反應時間為50-70min,反應溫度為 15-25°C，并調節pH值為8-9,反應結束后，將獲得的料漿加入到冷卻結晶器中循環結晶，同 時檢測分析濾液，當濾液中氮與五氧化二磷的質量的比為（7-8) :(7-9)時，停止結晶并過 濾，將得到的濾餅烘干后得磷酸二氫銨產品，所述氨水濃度為25-28% ;
[0012] (3)制備葡萄專用肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫銨的濾液中加入鉀的化合物調 整氮含量為7-8%、五氧化二磷含量為7-9%、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：TC /min將溫度升高至26-30°C， 將濾液烘干至水分含量為3-4%，即可制得葡萄專用肥。
[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. 3 :1加到合成槽中混合，控制反應 溫度為100°c，反應200min后，將溫度冷卻至30°C后再離心分離得中間體。
[0015] 所述步驟（2)中，中間體與氨水反應時攪拌速度為240r/min，反應時間為60min， 反應溶液的pH值為8. 5。
[0016] 所述的中微量元素化合物為硫酸鋅、硫酸亞鐵以及硼砂。
[0017] 所述中間體與氨水的摩爾比為1 :5。
[0018] 所述步驟（3)中干燥時采用升溫速度為3°C /min升溫至28°C，干燥50min后，調 整水分含量為3. 5%。
[0019] 所述葡萄專用肥中氮含量為7. 5%、五氧化二磷含量為8%、氧化鉀含量為10%。
[0020] 本發明的有益效果在于：
[0021] (1)傳統磷酸二氫銨制備工藝中，磷酸一銨復分解法雖然沒有三廢排放，生產成本 較中和法、結晶法、萃取法、離子交換法低。但產品質量不如中和法、萃取法、離子交換法，只 可做農用，因此，其產品的價值會大大低于其它方法。但是，結晶法、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，對環境造成污染。本發明采用磷酸與碳 酰胺反應后，再用反應生成物與氨水反應，再使磷酸二氫銨結晶析出，通過檢測濾液中氮、 磷成分的含量來控制結晶的程度，將濾液用來生產葡萄專用肥。磷酸二氫銨結晶程度較小， 所以配制出的磷酸二氫銨純度較高。同時，將濾液用來制備葡萄專用肥，使得葡萄專用肥的 生產成本較低。
[0022] (2)本發明通過使配制磷酸二氫銨，進而調整反應液中氮、磷的含量符合葡萄生長 所需的比值，生產出的葡萄專用肥能被葡萄更加充分的吸收，以較少的肥料投入，產出更多 的葡萄，具有顯著的經濟價值。
[0023] (3)本發明配制磷酸二氫銨的過程中對濾液用來葡萄專用肥，沒有尾液排出污染 環境，具有顯著的環保價值。
[0024] (4)本發明的葡萄專用肥為化合態復混肥，通過對生產工藝中參數，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后，生成磷酸脲產品，磷酸脲產品本身具有 較強的酸性，而磷酸與尿素之間又是通過配位鍵的方式結合在一起形成的化合態復鹽，也 是傳統技術中作為作物用肥，并且作物對該化合態復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的一種化合態專用肥，然而，這種化合態復鹽在磷酸存在的 環境下，在80-250°C的溫度下，會發生復雜的分解聚合反應，使得磷酸脲形成（Η 2Ρ04Γ和 OyCONH3) +兩個離子，（HACONH3)+離子與磷酸接近，并在溫度為80-160°C的環境下，形成
【權利要求】
1. 一種葡萄專用肥的配制方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 制備中間體：先將磷酸加入到合成槽內，并將磷酸的溫度升高到80-120°C，然 后向合成槽中加入碳酰胺使其與磷酸進行合成反應，反應190_210min后，將溫度冷卻至 20-40°C后結晶，再離心分離得中間體，所述磷酸與碳酰胺的摩爾比為（1.2-1.4):1 ; (2) 制備磷酸二氫銨：將步驟（1)中獲得的中間體送入合成槽內，并向合成槽內加 入氨水，氨水與中間體的摩爾比為（4. 5-5. 5) :1,控制反應時間為50-70min,反應溫度為 15-25°C，并調節pH值為8-9,反應結束后，將獲得的料漿加入到冷卻結晶器中循環結晶，同 時檢測分析濾液，當濾液中氮與五氧化二磷的質量的比為（7-8) : (7-9)時，停止結晶并過 濾，將得到的濾餅烘干后得磷酸二氫銨產品，所述氨水濃度為25-28% ; (3) 制備葡萄專用肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫銨的濾液中加入鉀的化合物調整氮 含量為7-8%、五氧化二磷含量為7-9%、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3°C /min將溫度升高至26-30°C，將濾 液烘干至水分含量為3-4%，即可制得葡萄專用肥。
2. 根據權利要求1所述的葡萄專用肥的配制方法，其特征在于：所述中間體為磷酸脲。
3. 根據權利要求1所述的葡萄專用肥的配制方法，其特征在于：所述步驟⑴中，將磷 酸與碳酰胺以摩爾比為1.3 :1加到合成槽中混合，控制反應溫度為100°C，反應200min后， 將溫度冷卻至30°C后再離心分離得中間體。
4. 根據權利要求1所述的葡萄專用肥的配制方法，其特征在于：所述步驟（2)中，中間 體與氨水反應時攪拌速度為240r/min，反應時間為60min，反應溶液的pH值為8. 5。
5. 根據權利要求1所述的葡萄專用肥的配制方法，其特征在于：所述的中微量元素化 合物為硫酸鋅、硫酸亞鐵以及硼砂。
6. 根據權利要求1所述的葡萄專用肥的配制方法，其特征在于：所述中間體與氨水的 摩爾比為1 :5。
7. 根據權利要求1所述的葡萄專用肥的配制方法，其特征在于：所述步驟（3)中干燥 時采用升溫速度為3°C /min升溫至28°C，干燥50min后，調整水分含量為3. 5%。
8. 根據權利要求1所述的葡萄專用肥的配制方法，其特征在于：所述葡萄專用肥中氮 含量為7. 5%、五氧化二磷含量為8%、氧化鉀含量為10%。
【文檔編號】C01B25/28GK104311183SQ201410478408
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】陳肖虎, 廖吉星, 李軍旗, 喻茂, 何敏, 蘇濤, 曾舒, 陳雙龍, 古文全, 吳俊良 申請人: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