CN112592242A - 一种聚合态低聚磷长效肥料及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

一种聚合态低聚磷长效肥料及生产工艺，涉及农业肥料技术领域，其中聚合态低聚磷长效肥料由以下重量份数的原料组成，氮肥278‑500份、磷肥220‑350份、钾肥240‑380份、硫酸钠0‑90份、双氰胺和氢醌混合物0‑10份，所述磷肥为磷酸脲或聚磷酸铵，所述双氰胺和氢醌混合物是由双氰胺和氢醌按照(3‑5)：1复配而成，所述氮肥为含氮46％的尿素，所述钾肥为含氧化钾52％的全水溶硫酸钾或62％氯化钾，肥料中的磷元素由磷酸铵改变为低聚合度的磷酸脲或者聚磷酸铵，提高了磷元素利用率，延缓磷元素在土壤中固定的时间，改善土壤PH值，从而减少磷的施用量，达到减肥增效的目的。

Description

一种聚合态低聚磷长效肥料及生产工艺
技术领域
本发明涉及农业肥料技术领域，具体是涉及了一种聚合态低聚磷长效肥料及生产工艺。
背景技术
2005年以后，国家实施测土配方施肥政策，涌现出了很多的配方肥料，比如添加脲酶抑制剂、硝化抑制剂的稳定性长效肥料，硫包衣缓控释肥料，可降解的树脂包膜肥料，钙镁磷肥包裹复合肥的控释肥料，添加氨基酸类物质、海藻酸类物质的肥料，腐植酸肥料等新型增效、增值肥料，但是，这些肥料都是调控氮肥释放的肥料，对肥料中磷元素的增效增值几乎没有作用，而我国的农业生产施用的近亿吨肥料中，大约有2000多万吨磷肥(磷酸二铵，复合肥料中的磷酸一铵，过磷酸钙等磷肥)，其磷元素的利用率不足20％，不仅造成严重的资源浪费，还会使大量的磷元素积累在土壤中，从而导致农田及环境污染，因此，提高磷肥的利用率对农业的可持续发展和环境保护等均具有重要意义。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种聚合态低聚磷长效肥料及生产工艺，肥料中的磷元素由磷酸铵改变为低聚合度的磷酸脲或者聚磷酸铵，提高了磷元素利用率，延缓磷元素在土壤中固定的时间，改善土壤PH值，从而减少磷的施用量，达到减肥增效的目的。
本发明采用的技术方案是，提供了一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥278-500份、磷肥220-350份、钾肥240-380份、硫酸钠0-90份、双氰胺和氢醌混合物0-10份，所述磷肥为磷酸脲或聚磷酸铵。
所述双氰胺和氢醌混合物是由双氰胺和氢醌按照(3-5)：1复配而成。
所述氮肥为含氮46％的尿素。
所述钾肥为含氧化钾52％的全水溶硫酸钾或62％氯化钾。
所述磷酸脲的生产工艺包括，将纯净的磷酸、尿素放入反应釜内进行化学反应，反应过程中加入碳酸氢铵，聚合度控制在3.5-4.5之间，PH值控制在1.9-2.4之间，经反应形成磷酸脲。
所述磷酸脲由以下重量份数的原料组成，磷酸60-70份、尿素30-40份。
所述聚磷酸铵的生产工艺包括，用低聚合度的磷酸脲作为母液，通过磷酸与液氨反应，聚合度控制在3.5-4.2之间，PH值控制在3.8-4.5之间，形成低聚合度的聚磷酸铵。
所述聚磷酸铵由以下重量份数的原料组成，磷酸脲15-25份、磷酸60-70份、液氨10-20份。
本发明的有益效果：
1、肥料中的磷元素由磷酸铵改变为低聚合度的磷酸脲或者聚磷酸铵，从而达到提高磷元素利用率，延缓磷元素在土壤中固定的时间，改善土壤PH值，从而减少磷的施用量，实现减肥增效的目的。
2、低聚合度磷酸脲可以用于农业生产所需的磷元素，由正磷酸，焦磷酸，单聚磷酸，多聚磷酸组成，其磷元素100％水溶磷，磷元素的当季利用率高达60％以上，远景利用率超过75％，比普通磷酸铵(磷酸一铵，磷酸二铵)利用率提高了三倍。
3、磷酸脲施入土壤中，首先正磷酸分解为磷酸根离子直接被作物吸收，焦磷酸经过土壤微生物分解形成正磷酸，再分解为磷酸根离子，单聚磷酸，脱去聚合物，形成焦磷酸，进而形成正磷酸，多聚磷酸，经过土壤微生物分解，形成单聚磷酸，再形成焦磷酸，正磷酸，磷酸根离子。其分解时间长，达到了磷元素长效的效果。
4、磷酸脲不被土壤固定，磷酸脲分解的磷酸根离子与土壤中的高价金属离子不发生拮抗反应，是游离态的磷酸根离子，而磷酸铵分解，水解形成的磷酸根离子与土壤中的高价金属离子是发生拮抗反应的，而且，分解时间短，从而容易被固定在土壤中。
5、聚磷酸铵由正磷酸，焦磷酸，聚磷酸组成，磷元素水溶性高达90％以上，磷元素的当季利用率达到45％以上，释放期高达130天以上。
6、磷酸脲、聚磷酸铵都可以在盐碱土壤施用，可以有效分解盐碱土壤中的碳酸钠，是改良盐碱土壤效果最好的化学肥料之一。
7、磷酸脲和聚磷酸铵制备工艺，流程简单，易于控制，综合成本不高，利于大力推广施用。
具体实施方式
一、磷酸脲制备实施例
实施例1
将纯净的磷酸65份、尿素30份放入反应釜内进行化学反应，反应过程中加入碳酸氢铵，碳酸氢铵起到催化和调节PH值的作用，将聚合度控制为3.5，PH值控制为2.1，经反应形成磷酸脲。
实施例2
将纯净的磷酸70份、尿素40份放入反应釜内进行化学反应，反应过程中加入碳酸氢铵，碳酸氢铵起到催化和调节PH值的作用，聚合度控制为3.8，PH值控制为2，经反应形成磷酸脲。
实施例3
将纯净的磷酸60份、尿素35份放入反应釜内进行化学反应，反应过程中加入碳酸氢铵，碳酸氢铵起到催化和调节PH值的作用，将聚合度控制为4，PH值控制为2.2，经反应形成磷酸脲。
实施例4
将纯净的磷酸68份、尿素33份放入反应釜内进行化学反应，反应过程中加入碳酸氢铵，碳酸氢铵起到催化和调节PH值的作用，将聚合度控制为4.5，PH值控制为1.9，经反应形成磷酸脲。
实施例5
将纯净的磷酸63份、尿素38份放入反应釜内进行化学反应，反应过程中加入碳酸氢铵，碳酸氢铵起到催化和调节PH值的作用，将聚合度控制为4.2，PH值控制为2.4，经反应形成磷酸脲。
二、聚磷酸铵制备实施例
实施例1
用低聚合度的磷酸脲20份作为母液，加入磷酸60份、液氨12份进行反应，聚合度控制为3.5，PH值控制为4，反应后形成低聚合度的聚磷酸铵。
实施例2
用低聚合度的磷酸脲15份作为母液，加入磷酸70份、液氨15份进行反应，聚合度控制为3.6，PH值控制为4.2，反应后形成低聚合度的聚磷酸铵。
实施例3
用低聚合度的磷酸脲17份作为母液，加入磷酸65份、液氨17份进行反应，聚合度控制为3.8，PH值控制为4.5，反应后形成低聚合度的聚磷酸铵。
实施例4
用低聚合度的磷酸脲25份作为母液，加入磷酸62份、液氨18份进行反应，聚合度控制为4，PH值控制为3.8，反应后形成低聚合度的聚磷酸铵。
实施例5
用低聚合度的磷酸脲22份作为母液，加入磷酸68份、液氨20份进行反应，聚合度控制为4.2，PH值控制为3.9，反应后形成低聚合度的聚磷酸铵。
三、复合肥料实施例
实施例1
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥278份、磷酸脲350份、钾肥380份。
实施例2
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥360份、磷酸脲310份、钾肥240份、硫酸钠82份、双氰胺3份。
实施例3
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥260份、磷酸脲330份、钾肥320份、硫酸钠90份。
实施例4
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥500份、磷酸脲220份、钾肥240份、硫酸钠37份、双氰胺和氢醌混合物3份。
实施例5
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥300份、磷酸脲250份、钾肥260份、双氰胺3份。
实施例6
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥330份、聚磷酸铵280份、钾肥300份、硫酸钠10份、双氰胺和氢醌混合物6份。
实施例7
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥380份、磷酸脲或聚磷酸铵300份、钾肥280份、硫酸钠30份、双氰胺5份。
实施例8
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥400份、聚磷酸铵240份、钾肥340份、硫酸钠70份、双氰胺和氢醌混合物8份。
实施例9
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥450份、聚磷酸铵270份、钾肥350份、硫酸钠55份、双氰胺10份。
实施例10
一种聚合态低聚磷长效肥料，由以下重量份数的原料组成，氮肥480份、聚磷酸铵310份、钾肥310份、硫酸钠60份、双氰胺和氢醌混合物1份。
四、田间试验
1、试验方法
按照实施例1-5的原料配比经高塔造粒形成复合肥，对玉米田、水稻田和水果田分别进行施肥，并对肥料的肥效释放期进行监测，记录作物产量，对照组均采用市场上常用的氮磷钾复合肥。
2、试验对比
Figure BDA0002850754220000071
3、试验结果
通过实施例1-5和对照组1-3进行对比可以看出，本发明的聚合态低聚磷长效肥料对水稻田、玉米田和哈密瓜种植田施用后，磷元素释放期明显高于现有市场上的氮磷钾复合肥，而肥料亩用量明显低于现有市场上的氮磷钾复合肥，玉米、水稻和哈密瓜产量显著提高，增产幅度超过15％。

Claims (8)

1.一种聚合态低聚磷长效肥料，其特征在于：由以下重量份数的原料组成，氮肥278-500份、磷肥220-350份、钾肥240-380份、硫酸钠0-90份、双氰胺和氢醌混合物0-10份，所述磷肥为磷酸脲或聚磷酸铵。
2.根据权利要求1所述的一种聚合态低聚磷长效肥料，其特征在于：所述双氰胺和氢醌混合物是由双氰胺和氢醌按照(3-5)：1复配而成。
3.根据权利要求1所述的一种聚合态低聚磷长效肥料，其特征在于：所述氮肥为含氮46％的尿素。
4.根据权利要求1所述的一种聚合态低聚磷长效肥料，其特征在于：所述钾肥为含氧化钾52％的全水溶硫酸钾或62％氯化钾。
5.根据权利要求1所述的一种聚合态低聚磷长效肥料的生产工艺，其特征在于：所述磷酸脲的生产工艺包括，将纯净的磷酸、尿素放入反应釜内进行化学反应，反应过程中加入碳酸氢铵，聚合度控制在3.5-4.5之间，PH值控制在1.9-2.4之间，经反应形成磷酸脲。
6.根据权利要求5所述的一种聚合态低聚磷长效肥料的生产工艺，其特征在于：所述磷酸脲由以下重量份数的原料组成，磷酸60-70份、尿素30-40份。
7.根据权利要求1所述的一种聚合态低聚磷长效肥料的生产工艺，其特征在于：所述聚磷酸铵的生产工艺包括，用低聚合度的磷酸脲作为母液，加入磷酸与液氨反应，聚合度控制在3.5-4.2之间，PH值控制在3.8-4.5之间，形成低聚合度的聚磷酸铵。
8.根据权利要求7所述的一种聚合态低聚磷长效肥料的生产工艺，其特征在于：所述聚磷酸铵由以下重量份数的原料组成，磷酸脲15-25份、磷酸60-70份、液氨10-20份。
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