CN102627766A - 农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法，包括以下步骤：a、在质量百分比为20%-40%的聚天冬氨酸钙溶液中加入适量的酸，搅拌，调节到pH=4-5，得到酸性聚天冬氨酸钙溶液；所述聚天冬氨酸钙的分子量为1500～50000；b、向酸性聚天冬氨酸钙溶液中，加入定量的硫酸锌，在加热温度为40-80℃下搅拌2-4h，然后过滤，得到聚天冬氨酸锌溶液。本发明的制备方法简便、成本低、效果稳定，纯度高，得到的聚天冬氨酸锌溶解性优良。

Description

农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法

技术领域

本发明属于高分子聚合物的制备领域，特别涉及一种农业用补锌剂的制备方法。

背景技术

根据国内的多年研究证明，90%以上的农作物存在锌元素缺失，严重影响了农作物的产量和质量。虽然土壤中存在丰富的锌元素，但其99%以上主要是以碳酸锌等难溶性无机盐形式存在，其溶解度低，难以被植物吸收和利用，造成植物大面积普遍性缺锌。

当前农业补锌剂主要以无机锌（如硫酸锌）和有机锌（如甲酸锌）等为主。当以硫酸锌为补锌剂时，存在植物吸收利用率低、易流失的问题，且施用过量的硫酸根时，易造成土壤板结；而当以甲酸锌为补锌剂时，其溶解度较低，妨碍了锌元素的有效吸收，且价格昂贵，应用成本高。

聚天冬氨酸锌是一种新型的有机高效补锌剂，在土壤中容易降解，易被植物吸收，是一种无毒、无污染的环境友好型植物补锌剂。聚天冬氨酸锌在中性环境下可溶，酸性环境中溶解度增大。另外，聚天冬氨酸酸根离子还具有增强植物营养元素吸收的作用，能够更好地补充其它微量元素。

在以往专利中，未见制备聚天冬氨酸锌的专利。此专利利用已工业化大生产的聚天冬氨酸钙为原料，采用复分解反应，经过滤，成功制得高纯度的聚天冬氨酸锌。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法，其简便、成本低、效果稳定，纯度高，得到的聚天冬氨酸锌溶解性优良。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法，包括以下步骤：

a、在质量百分比为20%-40%的聚天冬氨酸钙溶液中加入适量的酸，搅拌，调节到pH=4-5，得到酸性聚天冬氨酸钙溶液；所述聚天冬氨酸钙的分子量为1500～50000；

b、向酸性聚天冬氨酸钙溶液中，加入定量的硫酸锌，在加热温度为40-80℃下搅拌2-4 h，然后过滤，得到聚天冬氨酸锌溶液。

所述步骤b所得聚天冬氨酸锌溶液中含有质量百分含量为15%~45%的固形物，所述固形物中锌元素的质量百分含量为15%~25%。

所述步骤b完成后再将反应得到的聚天冬氨酸锌溶液通入喷雾干燥设备进行干燥处理，得到含有聚天冬氨酸锌的粉末；喷雾干燥器的进风温度为280℃，出风温度为130℃，供料泵流速为1500kg/h。

步骤b中的聚天冬氨酸钙和硫酸锌的质量比为100∶100~200。

步骤a中所用的酸为硝酸、硫酸、甲酸、醋酸。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明的技术方案采用现已广泛工业化大生产的聚天冬氨酸钙为原料，简单易得，原料成本低；选择的聚天冬氨酸锌分子量范围、聚天冬氨酸钙和硫酸锌比例范围，发生反应后再经过滤除去硫酸钙，所得聚天锌纯度高；残余痕量的钙离子、硫酸根等可以为植物有效的补充钙元素和硫元素。采用本发明所述的方法，成功的制备出高质量的聚天冬氨酸锌。

得到的含有聚天冬氨酸锌的水溶液，通过喷雾干燥的方法制备成粉末后，在水中能够迅速分散，具有良好的溶解性。制备成粉末状的聚天冬氨酸锌，便于储存和运输，有利于延长产品的保质期。

具体实施方式

下面结合具体实施方案对本发明做进一步详细说明：

实施例1

本实施例中所采用的原料聚天冬氨酸钙、酸、硫酸锌均为工业级。

采用下述方法制备农业用补锌剂聚天冬氨酸锌：

a、将800 kg 40%的聚天冬氨酸钙（分子量为5000）溶液加入到反应釜中，搅拌均匀，再向反应釜中加入10kg 50%的浓硝酸，室温搅拌10min，得pH=4.8的酸性聚天冬氨酸钙溶液。

 b、向上述酸性聚天冬氨酸钙溶液中加入342 kg的硫酸锌固体，升温到50℃，搅拌2-4h，经板框过滤后，得到聚天冬氨酸锌溶液，将聚天冬氨酸锌溶液分装，得到农业用补锌剂聚天冬氨酸锌产品。测定产物聚天冬氨酸锌的分子量，结果为5500。

实施例2

本实施例与实施例1的区别为：

所用的800kg聚天冬酸钙浓度为20%，所加的酸为硫酸，加酸后pH=4.0，硫酸锌的加入量为171kg，升温到40℃，产品中固形物的质量百分含量为19 %，固形物中锌元素的质量百分含量为20 %，产物聚天冬氨酸锌的分子量为5400。

实施例3

本实施例与实施例1的区别为：

硫酸锌的加入量为513kg，在步骤b中，升温到80℃，搅拌2h。产品中固形物的质量百分含量为45%，固形物中锌元素的质量百分含量为25%，产物聚天冬氨酸锌的分子量为5800。

实施例4

本实施例与实施例1的区别为：

所用的聚天冬氨酸钙的分子量为10000，产品中固形物的质量百分含量为41%，固形物中锌元素的质量百分含量为21%，产物聚天冬氨酸锌的分子量为11000。

实施例5

本实施例与实施例1的区别为：

将反应所得的含有聚天冬氨酸锌的溶液进行喷雾干燥处理，步骤如下：

经空气过滤器过滤后的空气，由送风机送入加热器进行加热，加热后的空气通入喷雾干燥器进行预热处理；设定喷雾干燥器的进风温度为280℃，出风温度为130℃，待温度稳定后，取上述含有聚天冬氨酸锌的溶液，通过供料泵以1500kg/h的流速，送入上述预热后的喷雾干燥器中，收集喷雾干燥器底部的粉末，分装得到农业用补锌剂聚天冬氨酸锌。

喷雾干燥法制备的聚天冬氨酸锌粉末，外观细腻均匀，溶解性好。测定粉末中锌元素的含量，结果为22%；测定聚天冬氨酸锌的分子量，结果为5800。

实施例6

本实施例与实施例1的区别为：

所用的800kg聚天冬酸钙浓度为30%，所加的酸为醋酸，加酸后pH=4.5，硫酸锌的加入量为480kg，产物聚天冬氨酸锌的分子量为5800。

实施例7

本实施例与实施例1的区别为：

所用的800kg聚天冬酸钙浓度为35%，所用的聚天冬氨酸钙的分子量为50000，加酸后pH=5.0，硫酸锌的加入量为480kg，产品中固形物的质量百分含量为15，固形物中锌元素的质量百分含量为15，产物聚天冬氨酸锌的分子量为1500。

实施例8

本实施例与实施例1的区别为：

所用的800kg聚天冬酸钙浓度为20%，所用的聚天冬氨酸钙的分子量为1500，所加的酸为甲酸，加酸后pH=4.5，硫酸锌的加入量为160kg，产品中固形物的质量百分含量为45，固形物中锌元素的质量百分含量为20，产物聚天冬氨酸锌的分子量为50000。

Claims (5)

1.农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a、在质量百分比为20%-40%的聚天冬氨酸钙溶液中加入适量的酸，搅拌，调节到pH=4-5，得到酸性聚天冬氨酸钙溶液；所述聚天冬氨酸钙的分子量为1500～50000；

b、向酸性聚天冬氨酸钙溶液中，加入定量的硫酸锌，在加热温度为40-80℃下搅拌2-4 h，然后过滤，得到聚天冬氨酸锌溶液。

2.根据权利要求1所述的农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法，其特征在于：所述步骤b所得聚天冬氨酸锌溶液中含有质量百分含量为15%~45%的固形物，所述固形物中锌元素的质量百分含量为15%~25%。

3.根据权利要求1~2任一项所述的农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法，其特征在于：所述步骤b完成后再将反应得到的聚天冬氨酸锌溶液通入喷雾干燥设备进行干燥处理，得到含有聚天冬氨酸锌的粉末；喷雾干燥器的进风温度为280℃，出风温度为130℃，供料泵流速为1500kg/h。

4.根据权利要求2所述的农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法，其特征在于：步骤b中的聚天冬氨酸钙和硫酸锌的质量比为100∶100~200。

5.根据权利要求1所述的农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法，其特征在于：步骤a中所用的酸为硝酸、硫酸、甲酸、醋酸。