CN105439647A - 多肽碱性螯合锌的制备方法及在化肥中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多肽碱性螯合锌的制备方法及在化肥中的应用，属于多肽螯合金属盐的制备和应用领域，包括以下步骤：将氢氧化锌加入到多肽水溶液中，升温，并保温搅拌，进行充分酸碱中和反应，得到多肽螯合锌水溶液；向步骤a所得的多肽螯合锌水溶液加入碱，调节溶液pH为碱性，得到多肽碱性螯合锌；将多肽碱性螯合锌添加到化肥中，得到多肽碱性螯合锌肥。本发明生产工艺简单，成本低，环境友好，无副产物产生，所得产品呈碱性，可以施用于各种土壤，也可与尿素、复合肥等化肥复配使用，也可单独作为锌肥使用，应用范围广。

Description

多肽碱性螯合锌的制备方法及在化肥中的应用

技术领域

本发明属于多肽螯合金属盐的制备和应用领域，特别涉及一种多肽碱性螯合锌的制备方法及在化肥中的应用。

背景技术

随着改革开放的发展，农业在各种化肥(尿素、复合肥等)大量使用下，获得了多年连续的丰产，保证了我国粮食的稳定性。但随着农业的连年丰产，土壤中各种金属元素被大量消耗，造成土壤肥力的退化，尤其是锌的缺失，已严重威胁我国粮食的安全。

而当前市场上农业补锌还以硫酸锌、硝酸锌等无机锌为主。虽然无机锌价格低廉，但它效果差，植物难吸收，且不能施于碱性土壤，因为在碱性土壤中，无机锌易转变成难溶于水的氢氧化锌，无法被吸收。大量的无机锌随水土流失，在河流湖泊中富集，造成水质污染。

多肽碱性螯合锌，是一种新型的聚合氨基酸螯合锌。它的锌被主链上的肽键及羧基螯合，生成稳定的五元环，可以适用于各种土壤并可与尿素、复合肥等进行任意比例的复配。且它的主链聚天冬氨酸、聚谷氨酸等，是一种绿色可降解的化学品，不会在环境中富集，造成环境污染。

中国专利名称为“农业用补锌剂聚天冬氨酸锌的制备方法”(专利号：CN102627766A)公开了一种多肽螯合锌-聚天冬氨酸锌的制备方法：以聚天冬氨酸钙为原料，调节到酸性，加入硝酸锌，利用复分解反应，将生成的硫酸钙沉淀过滤掉，得到酸性多肽螯合锌-聚天冬氨酸锌。

其制备聚天冬氨酸锌过程中，生成大量的硫酸钙副产物，难处理，易造成环境污染；硫酸钙微溶于水，造成复分解反应不彻底，所得产品在后期存放过程中，会继续有少量的硫酸钙析出，影响产品品质；硫酸钙沉淀的分离，无论采用离心或板框过滤，都需要相应增加设备投资；所得产品呈酸性，不适合碱性土壤使用；且它未给出化肥中的指导添加量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多肽碱性螯合锌的制备方法及在化肥中的应用，其生产工艺简单，成本低，环境友好，无副产物产生，所得产品呈碱性，可以施用于各种土壤，与各种肥料混合均匀后，即可得到多肽碱性螯合锌尿素、多肽碱性螯合锌复合肥等多肽碱性螯合锌肥。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明多肽碱性螯合锌的制备方法，包括以下步骤：

a、将氢氧化锌加入到多肽水溶液中，升温，并保温搅拌，进行充分酸碱中和反应，得到多肽螯合锌水溶液；

b、向步骤a所得的多肽螯合锌水溶液加入碱，调节溶液pH为碱性，得到多肽碱性螯合锌；

步骤a中，所用的多肽水溶液为聚天冬氨酸或聚谷氨酸水溶液，其浓度为20％-40％。

步骤a中，升温温度为80-100℃，保温时间为6-11h。

步骤b中，所用的碱为氨水、液氨、NaOH或KOH中的一种或几种混合物。

步骤b中，碱的用量至调节溶液pH＝7.5-11为止。

本发明多肽碱性螯合锌在化肥中的应用，将多肽碱性螯合锌添加到化肥中，得到多肽碱性螯合锌肥。

所述化肥为氮肥、磷肥、钾肥、复合肥和复混肥中的一种。

化肥中多肽碱性螯合锌的添加量为3‰-3％。

本发明的有益效果为：本发明多肽碱性螯合锌的制备方法及在化肥中的应用，采用多肽、氢氧化锌、碱为原料，原料易于获得，且价格低廉；制备过程中无三废产生，制备工艺环保；所得产品无副产物，收率高；制备过程只需在80-100℃保温搅拌，无需密封和氮气保护，工艺条件简单，易于控制；所得产品呈碱性，可以施用于各种土壤，也可与尿素、复合肥等化肥复配使用，也可单独作为锌肥使用，应用范围广。

具体实施方式

下面结合具体的实施方案对本发明做进一步详细说明：

实施中所采用的聚天冬氨酸、氢氧化锌、碱为工业级。

实施例1

本发明聚天冬氨酸螯合锌的制备方法，包括以下步骤：

a、将113kg的氢氧化锌一次性加入到800kg40％的聚天冬氨酸水溶液中，升温至100℃，保温搅拌6h，得到聚天冬氨酸螯合锌溶液；

b、向上述聚天冬氨酸螯合锌溶液中加入50kg的32％的NaOH溶液，NaOH溶液缓慢加入，防止局部浓度过高，造成氢氧化锌沉淀，至pH为8.5，得到963kg41.7％的聚天冬氨酸螯合锌。

分装，得到农业用碱性聚天冬氨酸螯合锌。

实施例2

本发明聚谷氨酸螯合锌的制备方法，包括以下步骤：

a、将113kg的氢氧化锌一次性加入到900kg40％的聚谷氨酸水溶液中，升温至80℃，保温搅拌11h，得到聚谷氨酸锌溶液；

b、向上述聚谷氨酸锌溶液中加入34kg的20％的氨水，缓慢加入，防止局部浓度过高，造成氢氧化锌沉淀，至pH为10.5，得到1047kg42％的碱性聚谷氨酸螯合锌。

分装，得到农业用碱性聚谷氨酸螯合锌。

实施例3

本发明聚天冬氨酸螯合锌的制备方法，包括以下步骤：

a、将56kg的氢氧化锌一次性加入到800kg30％的聚天冬氨酸水溶液中，升温至90℃，保温搅拌7h，得到聚天冬氨酸螯合锌溶液；

b、向上述聚天冬氨酸螯合锌溶液中加入11.5kg的KOH溶液，缓慢加入，防止局部浓度过高，造成氢氧化锌沉淀，至pH为9.6，得到867.5kg23.5％的碱性聚天冬氨酸螯合锌。

分装，得到农业用碱性聚天冬氨酸螯合锌。

本实施例中采用KOH溶液调节pH，相应的所得碱性多肽螯合锌中含有大量钾离子，这样不仅可以给农作物补充螯合锌肥，而且也可补充螯合钾肥。

实施例4

本发明聚天冬氨酸螯合锌在化肥中的应用，将实施例1所制得的聚天冬氨酸螯合锌按3‰定量加入到尿素的熔融管线中，与尿浆一起混合均匀后，造粒，得到聚天冬氨酸螯合锌尿素。

实施例5

本发明聚谷氨酸螯合锌在化肥中的应用，将实施例2所制得的聚谷氨酸螯合锌按3‰定量加入到复合肥中，与通过混料机与复合肥混合均匀后，得到聚谷氨酸螯合锌复合肥。

实施例6

本发明聚天冬氨酸螯合锌在化肥中的应用，将实施例3所制得的聚天冬氨酸螯合锌按1.5％定量加入到水溶肥中，搅拌均匀后，分装，得到聚天冬氨酸螯合锌水溶肥。

Claims (8)

1.一种多肽碱性螯合锌的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将氢氧化锌加入到多肽水溶液中，升温，并保温搅拌，进行充分酸碱中和反应，得到多肽螯合锌水溶液；

b、向步骤a所得的多肽螯合锌水溶液加入碱，调节溶液pH为碱性，得到多肽碱性螯合锌。

2.根据权利要求1所述的多肽碱性螯合锌的制备方法，其特征在于，步骤a中，所用的多肽水溶液为聚天冬氨酸或聚谷氨酸水溶液，其浓度为20％-40％。

3.根据权利要求1所述的多肽碱性螯合锌的制备方法，其特征在于，步骤a中，升温温度为80-100℃，保温时间为6-11h。

4.根据权利要求1所述的多肽碱性螯合锌的制备方法，其特征在于，步骤b中，所用的碱为氨水、液氨、NaOH或KOH中的一种或几种混合物。

5.根据权利要求1所述的多肽碱性螯合锌的制备方法，其特征在于，步骤b中，碱的用量至调节溶液pH＝7.5-11为止。

6.一种多肽碱性螯合锌在化肥中的应用，其特征在于，将多肽碱性螯合锌添加到化肥中，得到多肽碱性螯合锌肥。

7.根据权利要求6所述的多肽碱性螯合锌在化肥中的应用，其特征在于，所述化肥为氮肥、磷肥、钾肥、复合肥和复混肥中的一种。

8.根据权利要求6所述的多肽碱性螯合锌在化肥中的应用，其特征在于，化肥中多肽碱性螯合锌的添加量为3‰-3％。