CN106518179A - 一种螯合钾加锌肥料增效剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螯合钾加锌肥料增效剂及其生产方法。本发明的螯合钾加锌肥料增效剂是以一种糖类物质经异构化及催化加氢，再经过蒸发、过滤等工艺制备螯合剂，然后向螯合剂中加入钾盐、锌盐，经螯合反应得到螯合钾加锌肥料增效剂。本发明螯合钾加锌肥料增效剂通过钾、锌元素对植物光合作用的促进作用，增强作物对营养元素的吸收，提高作物产量及品质，螯合态的钾、锌元素可在植物韧皮部快速移动，增强植物的吸收能力，实现提高肥料的利用率。本发明的尿素具有良好的应用前景。

Description

一种螯合钾加锌肥料增效剂的制备方法
技术领域
本发明属于肥料助剂技术领域，更具体地，本发明涉及一种螯合钾加锌肥料增效剂及其制备方法，还涉及该螯合钾加锌肥料增效剂的用途。
背景技术
在我国化肥利用普遍较低，其中氮肥的利用率仅为35%左右。长期以来，肥料科技者对提高肥料利用率的方法做了大量研究，并取得了一定效果，其主要集中于脲酶抑制剂和硝化抑制剂等缓释效果。近年来也出现了添加天然物质或改性天然物质增效剂的方法，以提高肥料的利用率。而对于添加螯合态中微量元素增效剂的研究较少。研究表明，螯合态的中微量元素可以在植物韧皮部快速的移动，加快作物对营养元素的吸收，对作物的根系生长及光合作用有着促进作用，进而提高作物对肥料的吸收能力。
发明内容
鉴于上的不足之处，本发明的目的在于提供一种能有效提高肥料的利用率，利用钾、锌元素对植物光合作用及生长素合成的促进作用，可增加作物产量，提高作物品质，可简化农业耕种，降低农业生产成本的一种螯合钾加锌肥料增效剂及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实施的：
一种螯合钾加锌肥料增效剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将100～150份糖类物质，用无机酸溶液调节pH至2～6，在催化剂条件下进行反应6～8小时，再经过催化加氢反应得到一种混合液，然后将混合液进行浓缩结晶、干燥得到螯合剂A；
（2）把10～12份螯合剂A、10～15份水、70～79份锌盐混合，在70℃～80℃条件下反应8～10小时，再加入1～3份助剂，在50℃～60℃条件下反应3～5小时，得到螯合锌B；
（3）把10～15份有机酸、30～35份水、50～60份钾盐混合，在70℃～80℃条件下反应6～8小时，得到螯合钾C；
（4）最后，把螯合锌B溶液和螯合钾C溶液，按体积比1:0.2～0.5混合，即制得螯合钾加锌肥料增效剂。
所述糖类物质选自葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖中的一种或多种。
所述无机酸溶液选自硝酸、硫酸、盐酸或磷酸溶液,其质量浓度为2%-10%。
所述催化加氢反应为：向催化加氢反应装置内充入氢气直至压强为7～9Mpa，在温度为110℃～130℃条件下反应时间为1～2小时。
所述浓缩结晶和干燥是采用真空冷凝法，其中，真空度为0.2-0.55Mpa,温度控制在40-50℃，混合液刚好出现结晶，停止加热，取出在60℃烘箱里干燥。
所述锌盐选自硝酸锌、硫酸锌、氯化锌、醋酸锌。
所述助剂选自乙二胺四乙酸（EDTA）、聚磷酸、聚谷氨酸、三聚磷酸钠、柠檬酸。
所述有机酸选自氨基三乙酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸、聚谷氨酸。
所述钾盐选自硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、磷酸钾、碳酸氢钾。
本发明的螯合钾加锌肥料增效剂，其作为肥料增效剂用于新型尿素、复合肥、中微量元素肥的生产中，其添加量为每1吨所述肥料添加4～20公斤所述螯合钾加锌肥料增效剂。
本发明中的催化剂优选钼酸盐。
本发明中的螯合钾加锌肥料增效剂其形态为一种澄清透明状液体。
本发明首先将糖类物质通过酸浸、催化加氢，制得一种螯合剂，再加入植物生长必须的钾、锌元素，经过长时间螯合，得到螯合钾加锌肥料增效剂。本发明工艺简单，产品用途广泛，可用于添加多种肥料。
本发明的螯合钾加锌肥料增效剂可有效的提高肥料的利用率，利用钾、锌元素对植物光合作用及生长素合成的促进作用，可增加作物产量，提高作物品质。可简化农业耕种，降低农业生产成本。具有在肥料中添加方便，实用性强，应用前景广等优点。
具体实施方式
实施例1：一种螯合钾加锌肥料增效剂的制备
制备步骤如下：
（1）将150份葡萄糖，用质量浓度为2%的硝酸溶液调节pH至3.5，加入钼酸盐作为催化剂在反应槽中搅拌反应8小时，再进入催化加氢罐中进行加氢反应，具体为：向催化加氢罐内充入氢气直至压强为7～9Mpa，在温度为110℃～130℃条件下反应时间为1～2小时，得混合液，然后将混合液进行采用真空冷凝法，其中，真空度为0.2-0.55Mpa,温度控制在40-50℃，混合液刚好出现结晶，停止加热，取出在60℃烘箱里干燥，得螯合剂；
（2）将56份上述螯合剂、60份水、316份硝酸锌混合，在80℃条件下在反应8小时，再加入8份聚磷酸，在60℃条件下反应5小时，得到一种螯合锌溶液，封装备用。
（3）把36份柠檬酸、105份水、159份硝酸钾混合，在70℃条件下反应6小时，得到一种螯合钾溶液，封装备用。
（4）最后，将上述所得的螯合锌与螯合钾溶液按10:3的比列混合均匀，得到所述的螯合钾加锌肥料添加剂。其分析数据如表1所示。
表1实施例1所得螯合钾加锌肥料添加剂分析数据。
实施例2：一种螯合钾加锌肥料增效剂的制备
制备步骤如下：
（1）将150份葡萄糖，用质量浓度为2%的盐酸溶液调节pH至3，加入钼酸盐作为催化剂在反应槽中搅拌反应8小时，再进入催化加氢罐中进行加氢反应，具体为：向催化加氢罐内充入氢气直至压强为7～9Mpa，在温度为110℃～130℃条件下反应时间为1～2小时，得混合液，然后将混合液进行采用真空冷凝法，其中，真空度为0.2-0.55Mpa,温度控制在40-50℃，混合液刚好出现结晶，停止加热，取出在60℃烘箱里干燥，得螯合剂；
（2）将40份上述螯合剂、60份水、300份硫酸锌混合，在80℃条件下在反应8小时，再加入20份柠檬酸，在60℃条件下反应5小时，得到一种螯合锌溶液，封装备用。
（3）把36份柠檬酸、105份水、159份硝酸钾混合，在70℃条件下反应6小时，得到一种螯合钾溶液，封装备用。
（4）最后，将上述所得的螯合锌与螯合钾溶液按10:5的比列混合均匀，得到所述的螯合钾加锌肥料添加剂。其分析数据如表1所示。
表2实施例2所得螯合钾加锌肥料添加剂分析数据。
实施例3：一种螯合钾加锌肥料增效剂添加尿素
制备步骤如下：
A、将400Kg实施例1中得到的螯合钾加锌肥料增效剂，在常规尿素造粒塔一段蒸发和二段蒸发之间，用计量泵打入到100吨熔融尿素中，得到一种螯合钾加锌增效尿素熔融液。
B、步骤A中得到的螯合钾加锌增效尿素熔融液通过尿液提升泵进到塔顶反应槽，之后通过旋转喷头喷出，在下落过程中自然冷却，得到一种螯合钾加锌增效尿素。
【肥效实验】
试验例1 水稻田间实验
实验在四川泸州市护国镇进行，供试水稻为冈优881。实验共3个处理，每处理3次重复，共计9个小区。小区设置长15尺，宽12尺，面积0.03亩，小区四周扎双埂，栽秧规格5×8寸，每小区栽450株。施肥方式如下：
CK：施用磷酸二胺15Kg/亩、氯化钾10Kg/亩作为底肥，不施用尿素。
U：先施用普通尿素15Kg/亩、磷酸二胺15Kg/亩、氯化钾10Kg/亩作为底肥，插秧10天后追施普通尿素10Kg/亩，插秧40天后追施普通尿素5Kg/亩。
A：先施用实施例3中的螯合钾加锌增效尿素15Kg/亩、磷酸二胺15Kg/亩、氯化钾10Kg/亩作为底肥，插秧10天后追施施例3中的螯合钾加锌增效尿素10Kg/亩，插秧40天后追施施例3中的螯合钾加锌增效尿素5Kg/亩。
表3水稻各具体指标对比
上述试验结果表明，同时由表3可知，施用本发明制备的螯合钾加锌增效尿素对水稻增产效果明显。比不施用尿素处理（UK）水稻亩产增加27.2%，比施用普通尿素（U）水稻亩产增加了4.7%。本发明肥料产品可提高了氮肥利用率3.4%，有很好的环境友好性和经济性。
试验例2 结球甘蓝实验
试验地位于亚热带湿润季风气候区、涪江河支流一阶地、地势平坦。供试土壤属水稻土类、潴育灰潮土属、灰棕潮砂土种，肥力水平中等、地力均一。
设置3个处理4次重复，完全随机区组排列。小区长7.4米、宽2.7米，面积为20平方米。移栽规格为50cm×40cm,每小区栽5行，每行18窝，每区90窝，折算亩3000窝。
CK：施用磷酸二胺15Kg/亩、氯化钾15Kg/亩作为底肥，苗期追施硝酸钙15公斤。不施用尿素
U：施用磷酸二胺15Kg/亩、氯化钾15Kg/亩、普通尿素20Kg/亩作为底肥，苗期追施硝酸钙15公斤。
A：施用磷酸二胺15Kg/亩、氯化钾15Kg/亩、实施例3中螯合钾加锌增效尿素20Kg/亩作为底肥，苗期追施硝酸钙15公斤。
表4 结球甘蓝施用螯合钾加锌肥料的生物经济性状分析
注：市场零售价格，结球甘蓝1.2公斤/元，螯合钾加锌尿素1500元/吨，施肥人工成本20元/亩，则施用成本为82.5元/亩
由表4可知，结球甘蓝施用螯合钾加锌尿素，生长旺盛，商品性好，产量高，比未施用尿素处理亩增产575公斤，增产15.9%，比普通尿素处理亩增产423.3公斤，增产11.26%，亩新增产值为507.96，新增成本为82.5，新增纯收入425.46，产投比为6.2：1。

Claims (10)

1.一种螯合钾加锌肥料增效剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将100～150份糖类物质，用无机酸溶液调节pH至2～6，在催化剂条件下进行反应6～8小时，再经过催化加氢反应得到一种混合液，然后将混合液进行浓缩结晶、干燥得到螯合剂A；
（2）把10～12份螯合剂A、10～15份水、70～79份锌盐混合，在70℃～80℃条件下反应8～10小时，再加入1～3份助剂，在50℃～60℃条件下反应3～5小时，得到螯合锌B；
（3）把10～15份有机酸、30～35份水、50～60份钾盐混合，在70℃～80℃条件下反应6～8小时，得到螯合钾C；
（4）最后，把螯合锌B溶液和螯合钾C溶液，按体积比1:0.2～0.5混合，即制得螯合钾加锌肥料增效剂。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述糖类物质选自葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述无机酸溶液选自硝酸、硫酸、盐酸或磷酸溶液,其质量浓度为2%-10%。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述催化加氢反应为：向催化加氢反应装置内充入氢气直至压强为7～9Mpa，在温度为110℃～130℃条件下反应时间为1～2小时。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述浓缩结晶和干燥是采用真空冷凝法，其中，真空度为0.2-0.55Mpa,温度控制在40-50℃，混合液刚好出现结晶，停止加热，取出在60℃烘箱里干燥。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述锌盐选自硝酸锌、硫酸锌、氯化锌、醋酸锌。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述助剂选自乙二胺四乙酸、聚磷酸、聚谷氨酸、三聚磷酸钠、柠檬酸。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述有机酸选自氨基三乙酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸、聚谷氨酸。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述钾盐选自硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、磷酸钾、碳酸氢钾。
10.一种根据权利要求1中所述方法所制得的螯合钾加锌肥料增效剂的用途，其特征在于，用于新型尿素、复合肥、中微量元素肥的生产，其添加量为每1吨所述肥料添加4～20公斤所述螯合钾加锌肥料增效剂。
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