CN102584385B

CN102584385B - 一种防老化长效多功能磷肥的制备方法

Info

Publication number: CN102584385B
Application number: CN201210008661.XA
Authority: CN
Inventors: 郭长青; 马杰文; 朱佳颖; 廖照源
Original assignee: AVIC FERTILIZER Co Ltd
Current assignee: AVIC FERTILIZER CO., LTD.
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2032-01-11
Also published as: CN102584385A

Abstract

本发明提供一种防老化长效多功能磷肥的制备方法，包括：步骤S1，将含有作物所需的中微量元素中的一种或多种的混合物与磷酸溶液混合形成备用溶液；步骤S2，在备用溶液中加入氨生成磷酸铵复盐。本发明防老化长效多功能磷肥的制备方法制得的磷肥具有磷不易固定、肥效长、防老化、中微量元素多、养分全面、缓速相济且使用方便的优点，能够促进作物根系发育，提高作物光合能力。

Description

一种防老化长效多功能磷肥的制备方法

技术领域

本发明涉及一种磷肥的制备方法，特别涉及一种防老化长效多功能的磷肥的制备方法。

背景技术

在各种农业生产活动中，人们为了追求作物的产量而大量使用化肥。据调查，目前我国年平均施纯氮量为200kg/ha。在经济发达地区如太湖流域年施纯氮量达到600kg/ha以上，在许多地区纯氮使用量甚至高达1300kg/ha。

然而目前我国的磷肥当季利用率普遍较低，只有10%-25%，施入土壤中的磷容易转化成吸附态和矿物态磷。土壤对磷的吸附与解吸处于平衡状态，当溶液中磷被带走，吸附态磷就释放。矿物态磷占土壤无机磷的99%以上，酸性环境中磷主要以难溶性铁磷、铝磷形式被固定，还有被水化氧化铁所包裹的闭蓄态磷；在碱性环境中主要以钙磷形式被固定，此外可溶性磷还会随土壤水的运动而淋失，导致土壤中可溶性磷浓度和作物对磷肥的当季利用率都很低。目前的磷铵类肥料大多都是水溶性磷，施入土壤后极易溶解，一部分被土壤所固定，另一部分随水流失，造成磷肥利用率低且肥效短。同时种植年限的增大，土壤中微量元素逐渐缺乏，随着科学施肥的普及，人们已经意识到中微量元素对作物生长的作用，微肥在农作的增产和改善品质方面起到了至关重要的作用。但现在大量元素与中微量元素的肥料多是单独施用的，造成了人力和时间的浪费。

水溶性化学肥料(磷酸铵，过磷酸钙)由于会渗透土壤，对土壤产生公害，同时，被施肥的农作物吸收利用的量只占总量的15％左右，资源浪费严重。根据研究报告结果，残留的肥料流入土壤，破坏了对植物生长必要的中微量矿物质，比如，铁，锰、硼、铅、铜、钼、镁及硅等元素，以不溶性的状态沉淀下来。

因此，有必要对上述现有技术中存在的问题进行改进。

发明内容

针对现有技术中的技术问题，本发明提供中微量元素含量可控制、枸溶性磷含量高的磷肥的制备方法。

本发明提供一种防老化长效多功能磷肥的制备方法，包括：步骤S1，将含有作物所需中微量元素中的多种的混合物研磨至100-300目的细微颗粒，且与磷酸溶液混合形成备用溶液；步骤S2，在备用溶液中加入氨生成磷酸铵复盐以获得枸溶性磷；步骤S3，在磷酸铵复盐中加入水溶性磷肥，以调节枸溶性磷的比例，熟化生成磷肥后继续搅拌约30分钟，其中水溶性磷肥是磷酸二铵、过磷酸钙、重过磷酸钙中的一种或几种，所制备磷肥中的枸溶性磷占磷元素总量的质量百分比含量10%-50%。

根据本发明的一优选实施例，所述步骤S1中的含有作物所需的中微量元素的混合物包括钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼元素的单质、氧化物和盐之中的任意一种或多种。

根据本发明的一优选实施例，所述钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼元素单质、氧化物和盐包括单质钙、单质镁、单质铁、单质锰、单质锌、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化锰、氧化铜、氧化锌、氧化钼、硫酸锌、硫酸钙、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸铜、氯化锰、氯化亚铁、氯化铜、氯化镁、氯化钙、氯化锌、钼酸铵、硼酸、硼砂。

根据本发明的一优选实施例，所述步骤S1中的混合物中钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼元素的总量与所述磷酸溶液中的磷酸的摩尔比为1：1至1：5。

根据本发明的一优选实施例，所述步骤S1中的磷酸溶液中磷酸的质量分数为20%-85%。

根据本发明的一优选实施例，所述步骤S2中的氨为质量分数为25%氨水、液氨或氨气中的任意一种或多种。

根据本发明的一优选实施例，所制备磷肥中的中微量元素的总质量的含量为1%-30%。

根据本发明的一优选实施例，所制备磷肥中，主要成分和中微量元素的质量百分比含量可有选择的控制在下所述的比例：氮（N）：10%-17%；磷（P₂O₅）：39%-50%；钙（Ca）：0-26%；镁（Mg）：0-24%；铁（Fe）：0-20%；锰（Mn）：0-28%；铜（Cu）：0-30%；锌（Zn）：0-30%；钼（Mo）：0-28%；硼（B）：0-14%。

根据本发明的一优选实施例，还包括对制得的磷肥进行干燥、粉碎的步骤。

相较于现有技术，通过本发明磷肥的制备方法所制备的磷肥中，钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼等中微量元素的质量百分比含量一般可有选择的控制在1%-30%之间，枸溶性磷占磷元素总量的质量百分比含量一般可有选择的控制在10%-50%之间，其中磷元素主要以五氧化二磷（P₂O₅）的形式存在。并且，通过本发明制备的磷肥中的磷具有不易被固定，利用率高特点的同时可根据不同的土壤类型以及不同的作物对中微量元素的需求添加不同的中微量元素，磷肥具有不易固定、肥效长、防老化、中微量元素多、养分全面、缓速相济的优点，能够促进作物根系发育，提高作物光合能力，达到作物增产增收。通过本发明制备的新型防老化长效磷肥也可直接当微肥施用，具有使用方便的优点。

附图说明

图1是本发明防老化长效多功能磷肥的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明提供一种防老化长效多功能磷肥的制备方法，本方法中，通过将钙（Ga）、镁（Mg）、铁(Fe)、锰（Mn）、铜（Gu）、锌（Zn）、钼（Mo）、硼（B）等中微量元素的单质、上述中微量元素对应的氧化物和盐之中的一种或多种加入到磷酸中，载通入氨气，生成含中微量元素的枸溶性磷肥，从而降低土壤对磷肥的固定，提高磷肥的利用率。

请参阅图1，图1是本发明防老化长效多功能磷肥的制备方法的流程图，所述制备方法包括：步骤S1，将含有作物所需的中微量元素的混合物与磷酸溶液混合形成备用溶液；步骤S2，在备用溶液中加入氨生成磷酸铵复盐；步骤S3，在磷酸铵复盐中加入水溶性磷肥，以调节枸溶性磷的比例。具体的：

步骤S1：

首先准备含有钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼等作物生长所需的中微量元素的混合物，其中该混合物可以为含有钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼等元素的单质、氧化物和盐中的一种或几种物质，具体的可以为：单质钙、单质镁、单质铁、单质锰、单质锌，氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化锰、氧化铜、氧化锌、氧化钼，硫酸钙、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜，氯化锰、氯化亚铁、氯化铜、氯化镁、氯化钙、氯化锌、钼酸铵、硼酸、硼砂中的任意一种或多种。所述钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼等元素为植物生长必要的中微量矿物元素。根据磷肥使用地区或使用农作物的不同，可以有选择的选择含有上述中微量矿物质的一种或多种，在此不做具体限定。为了的提高磷肥的制作，可以将上述混合物研磨至100-300目的细微颗粒。

然后将上述混合物加入到一定量的磷酸溶液中进行反应或混合，并不断搅拌，直至固态的混合物全部溶解，生成所述中微量元素对应的磷酸盐溶液或磷酸盐与上述中微量元素的盐的混合溶液，作为备用溶液。

其中，所述中微量元素的总量与磷酸总量的摩尔比为1：1至1：5。磷酸溶液可选取质量分数为20%-85%的磷酸。

步骤S2：

在步骤S1中生成的备用溶液中缓慢加入氨，同时进行不断搅拌生成沉淀物，在生成沉淀物后继续进行一定时间的搅拌，一般为30-60分钟的搅拌，生成磷酸铵复盐，生成的磷酸铵复盐即为含有中微量元素的枸溶性磷肥的主要成分。

其中，所采用的氨可以是质量分数为25%氨水，也可以采用液氨或氨气中的任意一种或多种，不做具体限制。

生成的磷酸铵复盐包括磷酸铵钙（CaNH₄PO₄）、磷酸铵镁（MgNH₄PO₄）、磷酸铵锌（ZnNH₄PO₄）、磷酸亚铵铁（FeNH₄PO₄）、磷酸铵锰（MnNH₄PO₄）、磷酸铵铜（CuNH₄PO₄）、磷酸铵钼（MoNH₄PO₄）、磷酸铵硼（BNH₄PO₄）等中的一种或多种。

步骤S3：

根据磷肥的具体使用情况，如施肥有效期等，在步骤S2中生成的含有磷酸铵复盐的溶液中加入水溶性磷肥，从而调节磷肥的肥效有效期，使得磷肥中枸溶性磷占磷总量的10%-50%。

其中水溶性磷肥可以是质量分数为10%-90%的磷酸二铵、过磷酸钙、重过磷酸钙等物质中的一种或几种。

为进一步提高磷肥的转化效率，可继续搅拌熟化生成的磷肥30分钟左右，基本完成磷肥的制备。根据运输及使用磷肥的不同要求，可以将上述生成的磷肥固化后在70-80℃热风下干燥，冷却后粉碎至20目的颗粒，方便运输及使用磷肥。

相较于现有技术，通过本发明防老化长效多功能磷肥的制备方法所制备的磷肥中，钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼等中微量元素的质量百分比含量一般可有选择的控制在1%-30%之间，枸溶性磷占磷元素总量的质量百分比含量一般可有选择的控制在10%-50%之间，其中磷元素主要以五氧化二磷（P₂O₅）的形式存在。制得的磷肥中主要成分和中微量元素的质量百分比含量可有选择的控制在如下所述的比例：

并且，通过本发明制备的磷肥具有不易被固定，利用率高的特点的同时，可根据不同的土壤类型以及不同的作物对中微量元素的需求添加不同的中微量元素，磷肥具有不易固定、肥效长、防老化、中微量元素多、养分全面、缓速相济的优点，能够促进作物根系发育，提高作物光合能力，达到作物增产增收。通过本发明制备的新型防老化长效磷肥也可直接当微肥施用，具有使用方便的优点。

为了更有效的说明本发明防老化长效多功能磷肥的制备方法，以下通过具体实施例来介绍本发明。

实施例1

首先称取1千克（Kg）单质锌、1千克单质镁、1千克单质铁，组成粉末状的中微量元素混合物，称取20千克质量分数为40%的磷酸，把中微量元素混合物加入到磷酸中，搅拌10分钟使混合物完全溶解，生成具有可溶性的磷酸二氢镁（MgH₂PO₄）、磷酸二氢锌（ZnH₂PO₄）、磷酸二氢亚铁（FeH₂PO₄）的磷酸盐溶液。

然后在生成的磷酸盐溶液中通入氨气，不断搅拌，逐渐生成磷酸铵镁（MgNH₄PO₄）、磷酸铵锌（ZnNH₄PO₄）、磷酸亚铁铵（FeNH₄PO₄）、磷酸二铵（(NH₄)₂HPO₄）的浆状混合物，即为枸溶性磷肥的主要成分。然后通过烘干，冷却后粉碎至20目颗粒，即制得含锌、镁、铁的多功能磷肥。其中主要成分的质量比为：

氮（N）：13%

磷（P₂O₅）：44%

锌（Zn）：14%

镁（Mg）：14%

铁（Fe）：14%

其中，枸溶性磷（P₂O₅）的含量占磷总量的50%。

实施例2

首先称取1千克氧化钙、0.2千克氧化锰，组成粉末状的中微量元素混合物，称取10千克质量分数为50%的磷酸，把中微量元素混合物加入到磷酸中，搅拌10分钟使混合物完全溶解，生成具有可溶性的磷酸二氢钙（CaH₂PO₄）、磷酸二氢锰（MnH₂PO₄）的磷酸盐溶液。

然后在冷却后的磷酸盐溶液中加入氨水，不断搅拌，逐渐生成磷酸铵钙（CaNH₄PO₄）、磷酸铵锰（MnNH₄PO₄）、磷酸二铵（(NH₄)₂HPO₄）的浆状混合物，即为枸溶性磷肥的主要成分。

然后加入10千克磷酸二铵（含N18%，含P₂O₅46%），搅拌混合均匀，熟化30分钟后，通过烘干，冷却后粉碎至20目颗粒，即制得含钙、锰的多功能磷肥。其中主要成分的质量比为：

氮（N）：11%

磷（P₂O₅）：16%

钙（Ca）：4%

锰（Mn）：1%

其中，枸溶性磷（P₂O₅）的含量占磷总量的19%。

实施例3

首先称取0.5千克氧化镁、0.2千克氧化锌、0.2千克氧化亚铁，组成粉末状的中微量元素混合物，称取4.5千克质量分数为40%的磷酸，把中微量元素混合物加入到磷酸中，搅拌10分钟使混合物完全溶解，生成具有可溶性的磷酸二氢镁（MgH₂PO₄）、磷酸二氢锌（ZnH₂PO₄）、磷酸二氢亚铁（FeH₂PO₄）的磷酸盐溶液。

然后在冷却后的磷酸盐溶液中加入氨水，不断搅拌，逐渐生成磷酸铵镁（MgNH₄PO₄）、磷酸铵锌（ZnNH₄PO₄）、磷酸亚铁铵（FeNH₄PO₄）、磷酸二铵（(NH₄)₂HPO₄）的浆状混合物，即为枸溶性磷肥的主要成分。

然后加入10千克磷酸二铵（含N18%，含P₂O₅46%），搅拌混合均匀，熟化30分钟后，通过烘干，冷却后粉碎至20目颗粒，即制得含镁、锌、铁的多功能磷肥。其中主要成分的质量比为：

氮（N）：13%

磷（P₂O₅）：44%

镁（Mg）：2%

锌（Zn）：1%

铁（Fe）：1%

其中，枸溶性磷（P₂O₅）的含量占磷总量的10%。

实施例4

首先称取1千克硫酸镁、1千克硫酸锌、1千克硫酸亚铁，组成粉末状的中微量元素混合物，称取20千克质量分数为40%的磷酸，把中微量元素混合物加入到磷酸中，搅拌10分钟使混合物完全溶解，此时溶液为磷酸—硫酸镁—硫酸锌—硫酸亚铁混合溶液。

然后在冷却后的磷酸—硫酸镁—硫酸锌—硫酸亚铁混合溶液中加入氨水，不断搅拌，逐渐生成磷酸铵镁（MgNH₄PO₄）、磷酸铵锌（ZnNH₄PO₄）、磷酸二铵（(NH₄)₂HPO₄）的浆状混合物，即为枸溶性磷肥的主要成分。

然后加入20千克磷酸二铵（含N18%，含P₂O₅46%），搅拌混合均匀，熟化30分钟后，通过烘干，冷却后粉碎至20目颗粒，即制得含镁、锌、铁的多功能磷肥。其中主要成分的质量比为：

氮（N）：10%

磷（P₂O₅）：41%

镁（Mg）：1.5%

锌（Zn）：1%

铁（Fe）：1%

其中，枸溶性磷（P₂O₅）的含量占磷总量的20%。

实施例5

首先称取1千克钼酸铵、1千克硼酸，组成粉末状的中微量元素混合物，称取4千克质量分数为85%的磷酸，把中微量元素混合物加入到磷酸中，搅拌10分钟使混合物完全溶解，此时溶液为磷酸—钼酸铵—硼酸混合溶液。

然后在冷却后的磷酸—钼酸铵—硼酸混合溶液中加入氨水，不断搅拌，逐渐生成磷酸铵钼、磷酸铵硼的复盐料浆，即为枸溶性磷肥的主要成分。

然后加入20千克磷酸二铵（含N18%，含P₂O₅46%），搅拌混合均匀，熟化30分钟后，通过烘干，冷却后粉碎至20目颗粒，即制得含钼、硼的多功能磷肥。其中主要成分的质量比为：

氮（N）：10%

磷（P₂O₅）：41%

钼（Mo）：1%

硼（B）：0.5%

其中，枸溶性磷（P₂O₅）的含量磷总量的11%。

通过上述实施例，可以看出，通过本发明制备的磷肥不易被固定，可根据不同的土壤类型、不同的作物对中微量元素的需求添加不同的中微量元素，其具有磷不易固定、肥效长、防老化、中微量元素多、养分全面、缓速相济的优点，能够促进作物根系发育，提高作物光合能力，达到作物增产增收。通过本发明制备的新型防老化长效磷肥也可直接当微肥施用，具有使用方便的优点。

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种防老化长效多功能磷肥的制备方法，包括：

步骤S1，将含有作物所需中微量元素中的多种的混合物研磨至100-300目的细微颗粒，且与磷酸溶液混合形成备用溶液；

步骤S2，在备用溶液中加入氨生成磷酸铵复盐以获得枸溶性磷；

步骤S3，在磷酸铵复盐中加入水溶性磷肥，以调节枸溶性磷的比例，熟化生成磷肥后继续搅拌约30分钟，其中水溶性磷肥是磷酸二铵、过磷酸钙、重过磷酸钙中的一种或几种，所制备磷肥中的枸溶性磷占磷元素总量的质量百分比含量10%-50%。

2.根据权利要求1所述的防老化长效多功能磷肥的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的含有作物所需的中微量元素的混合物包括钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼元素的单质、氧化物和盐之中的任意一种或多种。

3.根据权利要求2所述的防老化长效多功能磷肥的制备方法，其特征在于，所述钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼元素单质、氧化物和盐包括单质钙、单质镁、单质铁、单质锰、单质锌、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化锰、氧化铜、氧化锌、氧化钼、硫酸锌、硫酸钙、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸铜、氯化锰、氯化亚铁、氯化铜、氯化镁、氯化钙、氯化锌、钼酸铵、硼酸、硼砂。

4.根据权利要求2所述的防老化长效多功能磷肥的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的混合物中钙、镁、铁、锰、铜、锌、钼、硼元素的总量与所述磷酸溶液中的磷酸的摩尔比为1：1至1：5。

5.根据权利要求1所述的防老化长效多功能磷肥的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的磷酸溶液中磷酸的质量分数为20%-85%。

6.根据权利要求1所述的防老化长效多功能磷肥的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的氨为质量分数为25%氨水、液氨或氨气中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的防老化长效多功能磷肥的制备方法，其特征在于，所制备磷肥中的中微量元素的总质量的含量为1%-30%。

8.根据权利要求2所述的防老化长效多功能磷肥的制备方法，其特征在于，所制备磷肥中，主要成分和中微量元素的质量百分比含量可有选择的控制在下所述的比例：氮（N）：10%-17%；磷（P₂O₅）：39%-50%；钙（Ca）：0-26%；镁（Mg）：0-24%；铁（Fe）：0-20%；锰（Mn）：0-28%；铜（Cu）：0-30%；锌（Zn）：0-30%；钼（Mo）：0-28%；硼（B）：0-14%。

9.根据权利要求1所述的防老化长效多功能磷肥的制备方法，其特征在于，还包括对制得的磷肥进行干燥、粉碎的步骤。