CN104478527A - 一种螯合钙肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螯合钙肥及其制备方法，其原材料为：硝酸钙30-45份，氯化钙10-15份，柠檬酸0-2份，甲酸1-4份，氨基酸3-5份，乙酸0-2份，山梨醇2-7份，甘露醇1-3份，木糖醇0-3份，乙二醇1-3份，甘油3-6份。方法包括如下步骤：(A)将硝酸钙、氯化钙用水溶解混合均匀后，再依次加入柠檬酸、甲酸、乙酸、以及氨基酸后进行搅拌得到螯合钙预混物；(B)将山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油加入螯合钙预混物中进行搅拌后冷却得到液态螯合钙肥；(C)将液态螯合钙肥造粒干燥、粉碎、过筛后得到产品。本发明实施例的螯合钙肥具有溶解性高、抗硬水效果好、更易被植物所吸收的效果。

Description

一种螯合钙肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料制备领域，具体而言，涉及一种螯合钙肥及其制备方法。

背景技术

钙是植物不可缺少的元素之一，植物从硝酸钙、氯化钙等盐类中吸收钙离子以供自身的生长需要，植物缺钙时，细胞壁形成受阻，影响细胞分裂，或者不能形成新细胞壁，出现多核细胞。因此缺钙时植物的生长会受到抑制，严重时幼嫩器官(如根尖、茎端)会溃烂坏死，为防止这种植物缺钙的现象发生，一般采取的措施是通过给植物施用过量的钙质肥料以补充其钙元素的需要。

但是，这种过量的钙质肥料虽然含钙量满足要求，但是由于其溶解性低，且在灌溉施肥的过程中，还会出现易沉淀，易堵塞管道等问题，导致最终肥料的有效利用率不高，植物不能很好的吸收所需养分。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种螯合钙肥，所述的螯合钙肥具有溶解性高、抗硬水效果好、更易被植物所吸收等优点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的螯合钙肥的制备方法，该方法具有制备方法简单、操作条件温和等优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种螯合钙肥，其原材料按质量份数计包括以下组份：硝酸钙30-45份，氯化钙10-15份，柠檬酸0-2份，甲酸1-4份，氨基酸3-5份，乙酸0-2份，山梨醇2-7份，甘露醇1-3份，木糖醇0-3份，乙二醇1-3份，甘油3-6份。

本发明实施例提供的螯合钙肥，溶解性高、抗硬水效果好、更易被植物所吸收，有助于改善和矫正果蔬钙营养缺乏引起的生理病害，特别适用于因生理性缺钙引起的诸如苹果苦痘病、番茄脐腐病和十字花科根肿病，甘薯茎腐病等。

本发明中，用于提供钙源的组份为硝酸钙与氯化钙，为了能够充足的给予植物所需的钙元素，硝酸钙的质量份数最好控制在30-40份，更优的为35-40份，氯化钙的质量份数最好控制在10-13份，更优的为12-13份，一方面两种含钙物质互相配合能够为植物提供所需钙源，改善和矫正植物因缺乏营养所引起的生理病害，另一方面在原料中所占质量份数不宜过高也不宜过低，过高会使植物出现钙过量症状，过低会达不到植物所需钙元素的要求，其肥效就会降低。

本发明所用的螯合剂为柠檬酸、甲酸、乙酸、氨基酸、山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油，为了使得螯合剂与钙盐更好的进行螯合，增强螯合钙肥的稳定性，螯合剂各个组份的质量份数最好为：柠檬酸0-1份，甲酸1-3份，氨基酸3-4份，乙酸0-1份，山梨醇2-5份，甘露醇1-2份，木糖醇0-2份，乙二醇1-2份，甘油3-5份。

较优的，螯合剂中的各个组份的质量份数也可参照以下进行添加：硝酸钙35-40份，氯化钙12-13份，柠檬酸0.5-1份，甲酸2-3份，氨基酸3.5-4.5份，乙酸0.5-1份，山梨醇3-5份，甘露醇1.5-2.5份，木糖醇1-2.5份，乙二醇1.5-2份，甘油3.5-4份。

本发明原料中采用多种螯合剂配合使用，避免以往采用单一螯合剂螯合效果差，也避免在施肥过程中由于没有形成稳定的螯合钙肥，导致肥料中的钙元素不易被植物吸收的现象发生，因此其具体螯合剂种类的选择以及与钙源的配比不容忽视，通过选择具体的有机酸以及醇类作为螯合剂后制备出的螯合钙肥拥有现如今市面上一般螯合肥料所无法比拟的性能，本发明实施例制备出的螯合钙肥稳定性好、植物吸收效果好。

本发明实施例还提供了一种螯合钙肥的制备方法，包括如下步骤：

(A)将硝酸钙、氯化钙用水溶解混合均匀后，再依次加入柠檬酸、甲酸、乙酸、以及氨基酸后在温度为40-50℃的条件下进行搅拌得到螯合钙预混物；

(B)将山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油加入所述螯合钙预混物中在温度为60-80℃的条件下进行搅拌后冷却至20-30℃得到液态螯合钙肥；

(C)将所述液态螯合钙肥造粒干燥、粉碎、过筛后得到产品。

本发明实施例提供的螯合钙肥的制备方法，制备方法简单，操作条件温和，步骤(A)中，提供钙源的硝酸钙、氯化钙用水溶解后，需将其搅拌均匀，最好为均一的液体，不要出现团聚的小颗粒，因为如果有团聚的颗粒出现植物不容易吸收，然后再将柠檬酸、甲酸、乙酸、以及氨基酸以上四种螯合剂在温度为40-50℃的条件下加入，这四种螯合剂的适宜使用温度为40-50℃，温度太高会造成螯合剂本身分解失效，起不到螯合效果，温度太低，则螯合剂达不到与钙盐进行反应形成稳定的螯合物的条件。

另外，搅拌时间最好控制在70-80min，搅拌速率最好控制在200-300rad/min，一般在70-80min左右，原料之间的反应能够很好的进行完毕，时间过长不仅不经济还降低了生产效率，搅拌速率也不宜太快或太慢，会破坏原料中内在有效成分，太慢又达不到充分搅拌混匀促进反应进行的效果。

本发明步骤(B)中，山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油这几种螯合剂适宜在60-80℃的条件下加入螯合钙预混物中，起到了提升螯合效果，并进一步提高制备出的螯合钙肥的稳定性的效果，同样的，这几种螯合剂的适宜使用温度在60-80℃，温度太高会造成螯合剂本身分解失效，起不到螯合效果，温度太低，则螯合剂达不到与钙盐进行反应形成稳定的螯合物的条件。并且最好先将钙盐与有机酸进行螯合，然后再与醇类等大分子物质进行螯合，顺序不能颠倒，否则制备出的螯合钙肥不易溶解不利于植物吸收，肥效也不能得到保证，究其原因可能是由于醇类的分子量本身比较大，如果先加入体系中会不利于螯合反应的顺利进行。

进一步的，步骤(B)中，进行搅拌的时间最好为15-20min，搅拌速率最好为300-400rad/min，一般在15-20min左右，反应就能够很好的进行完毕，因为基本的反应(A)步骤已经进行完毕，(B)步骤的作用只是为了进一步提升钙肥的稳定性，与体系中剩余的游离钙离子发生螯合反应，快速的搅拌以及快速的反应时间即可达到要求，时间不宜过长，时间过长不仅不经济还降低了生产效率。

本发明步骤(C)是对液态的螯合钙肥进行后处理，首先要进行造粒干燥，干燥至其含有部分结晶水的程度即可，因为含有结晶水的情况下水分子容易渗透螯合钙肥的颗粒表面进而浸透到颗粒内部，这样，由于来自于外部的水分子与内在的结晶水的亲和作用，钙元素也更容易溶出供给植物生长，进一步增强了本发明螯合钙肥的肥效。

进一步的，所述步骤(C)中，所述液态螯合钙肥进行造粒干燥采用喷动流化床进行，过筛后得到的产品的目粒度最好在40目以上，由于喷动流化床具有效率高、温度分布均匀以及传热效率高、干燥效果优等优点，因此作为干燥造粒流程的首选设备，另外最后的成品颗粒太大会影响成品质量，作为肥料肥效一般，还也不宜溶解，因此最好控制其具体粒径大小。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明实施例提供的螯合钙肥，溶解性高、抗硬水效果好、更易被植物所吸收；

(2)本发明实施例的螯合钙肥有助于改善和矫正果蔬钙营养缺乏引起的生理病害；

(3)螯合钙肥的操作方法简单、反应条件温和。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1-2

在本实施例中，原材料的具体用量按照下表1进行调配，具体制备方法为：先将硝酸钙、氯化钙用适量水溶解后形成均匀的混合物，倒入带加热夹套及搅拌装置的反应釜中，控温40-50℃，依次加入柠檬酸、甲酸、乙酸、以及氨基酸后，开动搅拌装置进行搅拌一段时间后得到螯合钙预混物，最后将温度调至60-80℃，加入山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油搅拌一段时间后再冷却至室温20-30℃，得到液态螯合钙肥；将液态螯合钙肥从反应釜中倒出进行造粒干燥、粉碎、过筛等一系列后处理步骤后得到最终产品。

表1 原材料用量

                                             单位：kg

实施例3-4

在本实施例中，原材料的具体用量按照下表2进行调配，具体制备方法为：先将硝酸钙、氯化钙用适量水溶解后形成均匀的混合物，倒入带加热夹套及搅拌装置的反应釜中，控温40-50℃，依次加入柠檬酸、甲酸、乙酸、以及氨基酸后，开动搅拌装置在搅拌速率为200-300rad/min的条件下进行搅拌70-80min后得到螯合钙预混物，最后再将温度调至60-80℃，加入山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油在搅拌速率为300-400rad/min的条件下搅拌15-20min后再冷却至室温20-30℃，得到液态螯合钙肥；将液态螯合钙肥从反应釜中倒出进行造粒干燥、粉碎、过40目筛等一系列后处理步骤后得到最终产品。

表2 原材料用量

                                            单位：kg

实施例5-6

在本实施例中，原材料的具体用量按照下表3进行调配，具体制备方法为：先将硝酸钙、氯化钙用适量水溶解后形成均匀的混合物，倒入带加热夹套及搅拌装置的反应釜中，控温40-50℃，依次加入柠檬酸、甲酸、乙酸、以及氨基酸后，开动搅拌装置在搅拌速率为200-300rad/min的条件下进行搅拌70-80min后得到螯合钙预混物，最后再将温度调至60-80℃，加入山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油在搅拌速率为300-400rad/min的条件下搅拌15-20min后再冷却至室温20-30℃，得到液态螯合钙肥；将液态螯合钙肥从反应釜中倒出采用喷动流化床进行造粒干燥、粉碎、过40目筛等一系列后处理步骤后得到最终产品。

表3 原材料用量

                                      单位：kg

实施例7-8

在本实施例中，原材料的具体用量按照下表4进行调配，具体制备方法为：先将硝酸钙、氯化钙用适量水溶解后形成均匀的混合物，倒入带加热夹套及搅拌装置的反应釜中，控温45℃，依次加入柠檬酸、甲酸、乙酸、以及氨基酸后，开动搅拌装置在搅拌速率为250rad/min的条件下进行搅拌75min后得到螯合钙预混物，最后再将温度调至70℃，加入山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油在搅拌速率为350rad/min的条件下搅拌15min后再冷却至室温，得到液态螯合钙肥；将液态螯合钙肥从反应釜中倒出采用喷动流化床进行造粒干燥、粉碎、过40目筛等一系列后处理步骤后得到最终产品。

表4 原材料用量

                                            单位：kg

比较例1

在本比较例中，原材料的具体用量按照下表5进行调配，具体制备方法为：先将硝酸钙、氯化钙用适量水溶解后形成均匀的混合物，倒入带加热夹套及搅拌装置的反应釜中，控温70℃，依次加入山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油后，开动搅拌装置在搅拌速率为350rad/min的条件下进行搅拌75min后得到螯合钙预混物，最后再将温度调至45℃，加入柠檬酸、甲酸、乙酸、以及氨基酸在搅拌速率为250rad/min的条件下搅拌15min后再冷却至室温，得到液态螯合钙肥；将液态螯合钙肥从反应釜中倒出采用喷动流化床进行造粒干燥、粉碎、过40目筛等一系列后处理步骤后得到最终产品。

表5 原材料用量

                                           单位：kg

实验例1

溶解性实验：将按照本发明实施例1-2制备出的螯合钙肥与依照比较例1制备出的螯合钙肥各取750g溶于50kg的水中，观察溶解情况，具体溶解现象记录于下表6中：

表6 溶解情况对比

从表6中可以看出，先将有机酸与钙盐进行螯合后再加入醇类的方式制备出的螯合钙肥，其溶解效果好，进一步也会促进其肥效，因此最好按照本发明实施例的制备方法进行制备螯合钙肥，加料顺序不能颠倒。

实验例2

肥效实验：将本发明实施例3-4制备出的螯合钙肥与普通的钙肥硝酸钙各取750-1500g溶于50kg水中，在苹果的坐果期通过静电喷施，均匀喷施于苹果叶片，按照这种方法于2013年和2014年两个年度在山东烟台地区的富士品种上试验，结果如下：

表7 对比试验结果

从表7中可以看出，本发明实施例制备出的螯合钙肥效果显著，不仅抑制了苹果树的发病率，而且其果实含糖量也提高，进一步提高了果实的品质。

实验例3

肥效实验：将本发明实施例5-6制备出的螯合钙肥与普通的钙肥氯化钙各取50kg溶于100kg水中，在番茄的坐果期通过滴灌进行施肥，按照这种方法于2013年度在山东寿光的设施番茄上进行试验，结果如下：

表8 对比试验结果

从表8中可以看出，本发明实施例制备出的螯合钙肥效果显著，不仅抑制了番茄的发病率，而且提高了果实的产率，也进一步提高了果实的品质。

本发明实施例的螯合钙肥即可作为生产配置复合叶面肥、灌溉施肥的原料，也可单独喷施或结合灌溉设备进行灌溉施肥。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种螯合钙肥，其特征在于，其原材料按质量份数计包括以下组份：硝酸钙30-45份，氯化钙10-15份，柠檬酸0-2份，甲酸1-4份，氨基酸3-5份，乙酸0-2份，山梨醇2-7份，甘露醇1-3份，木糖醇0-3份，乙二醇1-3份，甘油3-6份。

2.根据权利要求1所述的一种螯合钙肥，其特征在于，其原材料按质量份数计包括以下组份：硝酸钙30-40份，氯化钙10-13份，柠檬酸0-1份，甲酸1-3份，氨基酸3-4份，乙酸0-1份，山梨醇2-5份，甘露醇1-2份，木糖醇0-2份，乙二醇1-2份，甘油3-5份。

3.根据权利要求1所述的一种螯合钙肥，其特征在于，其原材料按质量份数计包括以下组份：硝酸钙35-40份，氯化钙12-13份，柠檬酸0.5-1份，甲酸2-3份，氨基酸3.5-4.5份，乙酸0.5-1份，山梨醇3-5份，甘露醇1.5-2.5份，木糖醇1-2.5份，乙二醇1.5-2份，甘油3.5-4份。

4.权利要求1-3所述的螯合钙肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(A)将硝酸钙、氯化钙用水溶解混合均匀后，再依次加入柠檬酸、甲酸、乙酸、以及氨基酸后在温度为40-50℃的条件下进行搅拌得到螯合钙预混物；

(B)将山梨醇、甘露醇、木糖醇、乙二醇以及甘油加入所述螯合钙预混物中在温度为60-80℃的条件下进行搅拌后冷却至20-30℃得到液态螯合钙肥；

(C)将所述液态螯合钙肥造粒干燥、粉碎、过筛后得到产品。

5.根据权利要求4所述的螯合钙肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中，在温度为40-50℃的条件下进行搅拌的时间为70-80min后得到螯合钙预混物。

6.根据权利要求5所述的螯合钙肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中，在温度为40-50℃的条件下进行搅拌的搅拌速率为200-300rad/min。

7.根据权利要求4所述的螯合钙肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，进行搅拌的时间为15-20min。

8.根据权利要求7所述的螯合钙肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，搅拌速率为300-400rad/min。

9.根据权利要求4所述的螯合钙肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(C)中，所述液态螯合钙肥进行造粒干燥采用喷动流化床进行。

10.根据权利要求4所述的螯合钙肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(C)中，过筛后得到的产品的目粒度在40目以上。