CN103626597A - 一种海藻磷铵肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种海藻磷铵肥及其制备方法，其特点是：所述的海藻磷铵肥由海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂与磷铵制成。制备方法是先进行海藻寡糖磷酸酯的制备，所述海藻寡糖磷酸酯的寡糖分子量为1000－5000Da，结合磷铵肥的生产制备工艺，由1-5重量份的海藻寡糖磷酸酯浓缩液与95-99重量份的磷铵制成海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料，或者由0.2—1重量份的海藻寡糖磷酸酯粉剂与99-99.8重量份的磷铵制成海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。使海藻寡糖磷酸酯与磷铵肥相结合，有效提高作物对磷铵肥的吸收率和利用率，改善施用单一磷铵化肥造成的土壤板结，优化农田生态环境，缓解化肥比例失调，制备方法工艺简单、合理。
Description
技术领域
本发明属于化肥生产技术领域，涉及磷铵肥的生产技术，具体说一种海藻磷铵肥及其制备方法。
背景技术
目前海藻在肥料中的应用技术较多，其中海藻多糖的提取技术普遍都采用酸法、碱法、复合酶解法、微生物降解法、超声降解法等一种技术或几种技术的结合。其中酸法高压降解对多糖的降解较彻底，基本上以小分子寡糖形式存在，但降解过程过于剧烈，对海藻中其它有效成分破坏较大；碱法降解条件相对温和，但降解的多糖分子量较大，在水中容易形成胶体，因此，在复配过程中容易胶凝沉淀；复合酶降解法对原料预处理要求较高，需要达到一定细度才能有效降解，其降解后的多糖分子量也同样存在分子量较大易成胶等的问题；微生物降解法所需时间太长，且存在降解不彻底、提取率低的问题；超声降解法对海藻原料预处理及设备要求较高，导致其推广受限。
如何提供一种简单、高效的海藻寡糖制备方法，使海藻寡糖磷酸酯与磷铵肥相结合，有效提高作物对磷铵肥的吸收率和利用率，改善施用单一磷铵化肥造成的土壤板结，改善农田生态环境、缓解化肥比例失调，这是本发明面临的问题。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种海藻磷铵肥及其制备方法，使海藻寡糖磷酸酯与磷铵肥相结合，有效提高作物对磷铵肥的吸收率和利用率，改善施用单一磷铵化肥造成的土壤板结，优化农田生态环境，缓解化肥比例失调，制备方法工艺简单、合理。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种海藻磷铵肥，其特征在于，所述的海藻磷铵肥由海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂与磷铵制成，所述海藻磷铵肥包括海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
对上述制备方法的改进：所述海藻寡糖磷酸酯的寡糖分子量为1000－5000Da。
对上述制备方法的进一步改进：由1-5重量份的海藻寡糖磷酸酯浓缩液与95-99重量份的磷铵制成海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料，或者由0.2—1重量份的海藻寡糖磷酸酯粉剂与99-99.8重量份的磷铵制成海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
一种海藻磷铵肥的制备方法，其特征在于，制备方法如下：
先进行海藻寡糖磷酸酯的制备，结合磷铵肥的生产制备工艺，加入海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂，根据所需的磷铵肥中氮与磷的比例，调节不同中和度，然后经过干燥、筛分、防结块包裹、冷却工序制备不同氮磷比的海藻磷铵肥，所述海藻磷铵肥包括海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
对上述制备方法的改进：所述海藻寡糖磷酸酯的制备，是由海藻经碱提、中和后催化降解，并进一步用聚磷酸铵进行多糖的磷酸酯化修饰，制备海藻寡糖磷酸酯活性溶液，经浓缩制备海藻寡糖磷酸酯浓缩液，或经喷粉烘干程序制备海藻寡糖磷酸酯粉剂，其中含有促进植物生长发育的天然海藻低聚糖磷酸酯、酚类多聚化合物、甘露醇、甜菜碱、植物生长调节素和作物所需的中、微量元素，所述海藻寡糖磷酸酯的寡糖分子量控制在1000－5000Da范围内。
对上述制备方法的进一步改进：由1-5重量份的海藻寡糖磷酸酯浓缩液与95-99重量份的磷铵制成磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料，或者由0.2—1重量份的海藻寡糖磷酸酯粉剂与99-99.8重量份的磷铵制成海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
对上述制备方法的进一步改进：所述的海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂在洗涤塔磷酸洗液中加入，或者在防结块包裹过程中均匀扑粉加入海藻寡糖磷酸酯粉剂。
对上述制备方法的进一步改进：所述的海藻寡糖磷酸酯的具体制备工艺是：将50重量份的海藻及500-1500重量份的水加入到提取罐中，然后加碱5-20重量份，并逐渐升温至70-90℃提取1-2小时，用酸中和至pH在5.0－7.0范围内，加入催化剂高锰酸钾0.02-0.2重量份或30%浓度的双氧水0.5－5重量份，然后加入聚磷酸铵10-40重量份，在70-80℃搅拌条件下进行寡糖磷酸酯反应30-100分钟，经离心或板框过滤，制备海藻寡糖磷酸酯溶液，最后将滤液真空浓缩2-3倍，制备海藻寡糖磷酸酯浓缩液备用，或经喷雾干燥制备海藻寡糖磷酸酯粉剂。
对上述制备方法的进一步改进：所述的碱为碳酸钠、碳酸钾或氢氧化钾中的一种，所述海藻为海带、浒苔、马尾藻或巨藻，所述中和用酸为磷酸、硫酸或盐酸。
对上述制备方法的进一步改进：所述海藻寡糖磷酸酯中的磷与氮是组成磷铵肥主要养分，制备的海藻磷酸一铵的N－P2O5质量分数为：12%-52%、11%-49%或10%-46%，制备的海藻磷酸二铵的N－P2O5质量分数为：18%-46%、15%-42%或14%-39%。
本发明与现有技术相比的优点和积极效果是：
本发明中海藻寡糖磷酸酯与磷铵肥的结合，体现在海藻寡糖与磷酸根以化学键相连接，避免磷被土壤中的重金属或微量元素固定而失效，从而有效提高作物对磷铵肥的吸收率和利用率，改善我国长期施用单一磷铵化肥造成的土壤板结，恢复土壤因负担过重和化学污染而失去的天然胶质平衡，有利于作物根系生长，对改善农田生态环境、缓解化肥比例失调等方面具有重要意义。
本发明海藻寡糖磷酸酯的制备是将海藻在加热条件下进行碱解，提取大分子量的海藻多糖，然后经中和、催化、聚磷酸铵多糖磷酸酯化修饰，制备海藻寡糖磷酸酯活性成分，所得寡糖分子量能控制在1000－5000Da范围内，其生物活性大大提高。其中含有促进植物生长发育的天然海藻低聚糖磷酸酯、酚类多聚化合物、甘露醇、甜菜碱、植物生长调节物质（细胞分裂素、赤霉素、生长素和脱落酸等）和作物所需的中、微量元素等；结合磷铵肥的制备工艺，将海藻寡糖磷酸酯活性溶液应用于磷酸一铵、磷酸二铵的生产技术中，制备海藻磷铵肥，其中引入的海藻寡糖磷酸酯为海藻磷铵肥的有效成分，可增强磷铵肥产品的稳定性和增溶作用，增强系统的乳化作用、吸水性和植物的光合作用，调节机体营养渗透平衡，提高机体免疫力，增强作物抗寒、抗旱、抗盐碱能力，提高磷铵肥的使用效率，提高作物产量、改善品质。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：
本发明一种海藻磷铵肥的实施方式，海藻磷铵肥由海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂与磷铵制成，所述海藻磷铵肥包括海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料，海藻寡糖磷酸酯的寡糖分子量为1000－5000Da。具体而言，由1-5重量份的海藻寡糖磷酸酯浓缩液与95-99重量份的磷铵制成磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料，或者由0.2—1重量份的海藻寡糖磷酸酯粉剂与99-99.8重量份的磷铵制成海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
本发明一种海藻磷铵肥的制备方法，具体实施方式包括以下步骤：
先进行海藻寡糖磷酸酯的制备，结合磷铵肥的生产制备工艺，加入海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂，根据所需的磷铵肥中氮与磷的比例，调节不同中和度，然后经过干燥、筛分、防结块包裹、冷却工序制备不同氮磷比的海藻磷铵肥，所述海藻磷铵肥包括海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
具体而言，由1-5重量份的海藻寡糖磷酸酯浓缩液与95-99重量份的磷铵制成磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料，或者由0.2—1重量份的海藻寡糖磷酸酯粉剂与99-99.8重量份的磷铵制成海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
可以将海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂在洗涤塔磷酸洗液中加入，或者在防结块包裹过程中均匀扑粉加入海藻寡糖磷酸酯粉剂。
上述海藻寡糖磷酸酯的制备，是由海藻经碱提、中和后催化降解，并进一步用聚磷酸铵进行多糖的磷酸酯化修饰，制备海藻寡糖磷酸酯活性溶液，经浓缩制备海藻寡糖磷酸酯浓缩液，或经喷粉烘干程序制备海藻寡糖磷酸酯粉剂，其中含有促进植物生长发育的天然海藻低聚糖磷酸酯、酚类多聚化合物、甘露醇、甜菜碱、植物生长调节素和作物所需的中、微量元素，所得寡糖分子量控制在1000－5000Da范围内。
上述的海藻寡糖磷酸酯的具体制备工艺是：将50重量份的海藻及500-1500重量份的水加入到提取罐中，然后加碱5-20重量份，并逐渐升温至70-90℃提取1-2小时，用酸中和至pH在5.0－7.0范围内，加入催化剂高锰酸钾0.02-0.2重量份或30%浓度的双氧水0.5－5重量份，然后加入聚磷酸铵10-40重量份，在70-80℃搅拌条件下进行寡糖磷酸酯反应30-100分钟，经离心或板框过滤，制备海藻寡糖磷酸酯溶液，最后将滤液真空浓缩2-3倍，制备海藻寡糖磷酸酯浓缩液备用，或经喷雾干燥制备海藻寡糖磷酸酯粉剂。
上述的碱为碳酸钠、碳酸钾或氢氧化钾中的一种，上述海藻为海带、浒苔、马尾藻或巨藻，上述中和用酸为磷酸、硫酸或盐酸。
海藻寡糖磷酸酯中的磷与氮是组成磷铵肥主要养分，制备的海藻磷酸一铵的N－P2O5质量分数为：12%-52%、11%-49%或10%-46%，制备的海藻磷酸二铵的N－P2O5质量分数为：18%-46%、15%-42%或14%-39%。
以下为本发明海藻磷铵肥的制备方法的三个具体实施例如下：
实施例1：
取50kg干海带，加入1500kg水，然后加入12kg碳酸钠，在80℃条件下保温搅拌1小时，用磷酸中和pH至6.0，加入高锰酸钾0.1公斤进一步催化降解20分钟，然后加入聚磷酸铵25公斤，在70-80℃条件下进行聚磷酸酯化反应0.5小时。将提取液进行板框过滤、浓缩，得到海藻寡糖磷酸酯浓缩液，其中固形物的浓度为30%-40%。取10公斤海藻寡糖磷酸酯浓缩液溶入磷酸二铵生产过程中的的磷酸洗涤塔，制得1吨海藻磷酸二铵。
实施例2：
取50kg浒苔粉，加入500kg水，然后加入5kg氢氧化钾，升温至90℃，搅拌状态下保温1.5小时，用磷酸中和pH至5.5，加入高锰酸钾0.05公斤，聚磷酸铵10公斤，在70-80℃条件下进行聚磷酸酯化反应0.5小时。将提取液离心过滤、浓缩，得到海藻寡糖磷酸酯浓缩液，其中固形物的浓度为30%-40%,取50公斤海藻寡糖磷酸酯浓缩液溶入磷酸一铵生产过程中的的磷酸洗涤塔，制得1吨海藻磷酸一铵。
实施例3：
取50kg干马尾藻，加入1200kg水，然后加入20kg碳酸钾，在85℃条件下保温搅拌2小时，用磷酸中和pH至7.0，加入30%的双氧水2公斤催化降解半小时，然后加入聚磷酸铵40公斤，在70-80度条件下进行聚磷酸酯化反应1小时。将提取液板框过滤、浓缩喷粉，得海藻寡糖磷酸酯粉剂，取5公斤海藻寡糖磷酸酯粉剂在磷酸二铵生产过程中的防结块包裹过程中均匀扑粉加入，制得1吨海藻磷酸二铵。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1. 一种海藻磷铵肥，其特征在于，所述的海藻磷铵肥由海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂与磷铵制成，所述海藻磷铵肥包括海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
2.按照权利要求1所述的海藻磷铵肥，其特征在于，所述海藻寡糖磷酸酯的寡糖分子量为1000－5000Da。
3.按照权利要求1或2所述的海藻磷铵肥，其特征在于，由1-5重量份的海藻寡糖磷酸酯浓缩液与95-99重量份的海藻磷铵制成磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料，或者由0.2—1重量份的海藻寡糖磷酸酯粉剂与99-99.8重量份的磷铵制成海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
4.一种海藻磷铵肥的制备方法，其特征在于，制备方法如下：
先进行海藻寡糖磷酸酯的制备，结合磷铵肥的生产制备工艺，加入海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂，根据所需的磷铵肥中氮与磷的比例，调节不同中和度，然后经过干燥、筛分、防结块包裹、冷却工序制备不同氮磷比的海藻磷铵肥，所述海藻磷铵肥包括海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
5.按照权利要求4所述的海藻磷铵肥的制备方法，其特征在于，所述海藻寡糖磷酸酯的制备，是由海藻经碱提、中和后催化降解，并进一步用聚磷酸铵进行多糖的磷酸酯化修饰，制备海藻寡糖磷酸酯活性溶液，经浓缩制备海藻寡糖磷酸酯浓缩液，或经喷粉烘干程序制备海藻寡糖磷酸酯粉剂，其中含有促进植物生长发育的天然海藻低聚糖磷酸酯、酚类多聚化合物、甘露醇、甜菜碱、植物生长调节素和作物所需的中、微量元素，所述海藻寡糖磷酸酯的寡糖分子量控制在1000－5000Da范围内。
6.按照权利要求5所述的海藻磷铵肥的制备方法，其特征在于，由1-5重量份的海藻寡糖磷酸酯浓缩液与95-99重量份的磷铵制成磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料，或者由0.2—1重量份的海藻寡糖磷酸酯粉剂与99-99.8重量份的磷铵制成海藻磷酸一铵和海藻磷酸二铵肥料。
7.按照权利要求6所述的海藻磷铵肥的制备方法，其特征在于，所述的海藻寡糖磷酸酯浓缩液或粉剂在洗涤塔磷酸洗液中加入，或者在防结块包裹过程中均匀扑粉加入海藻寡糖磷酸酯粉剂。
8.按照权利要求4-7任一项所述的海藻磷铵肥的制备方法，其特征在于，所述的海藻寡糖磷酸酯的具体制备工艺是：将50重量份的海藻及500-1500重量份的水加入到提取罐中，然后加碱5-20重量份，并逐渐升温至70-90℃提取1-2小时，用酸中和至pH在5.0－7.0范围内，加入催化剂高锰酸钾0.02-0.2重量份或30%浓度的双氧水0.5－5重量份，然后加入聚磷酸铵10-40重量份，在70-80℃搅拌条件下进行寡糖磷酸酯反应30-100分钟，经离心或板框过滤，制备海藻寡糖磷酸酯溶液，最后将滤液真空浓缩2-3倍，制备海藻寡糖磷酸酯浓缩液备用，或经喷雾干燥制备海藻寡糖磷酸酯粉剂。
9.按照权利要求8所述的海藻磷铵肥的制备方法，其特征在于，所述的碱为碳酸钠、碳酸钾或氢氧化钾中的一种，所述海藻为海带、浒苔、马尾藻或巨藻，所述中和用酸为磷酸、硫酸或盐酸。
10.按照权利要求9所述的海藻磷铵肥的制备方法，其特征在于，所述海藻寡糖磷酸酯中的磷与氮是组成磷铵肥主要养分，制备的海藻磷酸一铵的N－P2O5质量分数为：12%-52%、11%-49%或10%-46%，制备的海藻磷酸二铵的N－P2O5质量分数为：18%-46%、15%-42%或14%-39%。
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