一種空心菜專用肥的配製方法
2023-06-18 02:17:01
一種空心菜專用肥的配製方法
【專利摘要】本發明涉及化工【技術領域】，公開了一種空心菜專用肥的配製方法，通過研究空心菜生長從土壤中吸收的各種營養元素的量，來分析空心菜生長所需的各種營養元素的量，進而配製出空心菜的專用肥。採用磷酸與碳醯胺反應生成中間體，再用該中間體與鹼性鈣鹽反應，並使反應生成的一部分磷酸二氫鈣結晶析出，以此來調整反應液中氮、磷的含量，再向反應液中添加一定量的鉀以及微量元素化合物來調整該反應液中各種營養成分的含量符合空心菜生長所需後，再將該反應液烘乾就得到空心菜專用肥。該生產方法使得原料得以充分利用，不僅配製了空心菜專用肥，而且還副產了純度較高的磷酸二氫鈣。
【專利說明】一種空心菜專用肥的配製方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工【技術領域】，特別是涉及一種空心菜專用肥的配製方法。
【背景技術】
[0002] 空心菜，原名蕹菜，又名藤藤菜、蕹菜、蓊菜、通心菜、無心菜、甕菜、空筒菜、竹葉 菜，開白色喇叭狀花，其梗中心是空的，故稱"空心菜"。在中國南方農村普遍栽培。空心菜含 豐富的維生素與微量元素，它所具有的鈣、鉀、維生素 C、胡蘿蔔素、核黃素的含量均比一般 疏菜高一至數倍。中醫學認為，蕹菜性味甘鹹、寒滑，其有清熱、解毒、涼血、利尿作用，對熱 痢、痔瘡、便秘、便血、奧此、蟲咬皮炎及溼疹，都有一定的食療作用。其中紫色的蕹菜還含有 胰島素樣成分，有利於糖尿病患者。空心菜可食用部分為76%。每IOOg中含能量84kj、水 分92. 9g、蛋白質2. 2g、脂肪0. 3g、膳食纖維I. 4g、碳水化合物2. 2g、胡蘿蔔素1520 μ g、視 黃醇當量253μ g,硫胺素0· 03mg、核黃素0· 08mg、尼克酸0· 8mg ;維生素 EL 09mg ;鉀243mg、 鈉 94. 3mg、|丐 99mg、鎂 29mg、鐵 2. 3mg、猛 0· 67mg、鋅 0· 39mg、銅 0· lmg、磷 38mg,硒 L 2 μ g。 藥用成分為治療糖尿病有效的胰島素樣物質。
[0003] 空心菜栽培方式分旱栽和水植兩種，北方以旱栽為主，南方旱栽與水植並存。空 心菜除施足底肥外，還要追肥，目前，對空心菜施肥以氮肥為主，尤其是尿素。尿素主要提供 空心菜生長所需的氮元素，而對於空心菜生長所需的磷、鉀以及其他中微量元素，只能從種 植的土壤中吸收，土壤中所含的磷、鉀等元素遠遠不能滿足空心菜的需求，這就導致了空心 菜的產量以及質量低下。
[0004] 為此，有研究者從空心菜生長所需的營養元素角度出發，製備空心菜專用肥。例 如，專利號為201110187934. 7公開了"一種空心菜的營養複合肥"，該肥料中不僅含有氮、 磷、鉀等基礎元素，還包括了多種中、微量元素以及植物生長調節劑，有利於植物的生長發 育。申請號為201110332187. 1公開了 "空心菜的大棚栽培技術"。但沒有發現關於空心菜 的專用肥的生產方法的專利文獻及報導。
[0005] 磷酸二氫鈣是一種無機化合物，是無色三斜片狀、粒狀或結晶性粉末，廣泛用於水 產養殖動物及畜禽養殖動物的飼料添加劑，用作膨鬆劑、麵團調節劑、緩衝劑、營養增補劑、 乳化劑、穩定劑等品質改良劑。磷酸二氫鈣有提高食品的絡合金屬離子、PH值、增加離子強 度等的作用，可以改善食品的黏著力和持水性。用於麵粉、蛋糕、糕點、焙製品、油炸食品、餅 幹、奶粉、冷飲、冰淇淋等。我國規定，用於麵包、餅乾、發酵粉，最大使用量4. 0g/kg(以磷酸 計）；固體飲料8. Og/kg;小麥粉可按生產需要適量使用。目前，磷酸二氫鈣的製備方法有兩 種，一種是磷酸氫鈣法，由食品級磷酸氫鈣或食品級磷酸三鈣與食品級磷酸溶液中和，控制 終點為Ph值3. 2 ;再經濃縮、結晶即得產品；另一種是石灰法，用石灰中和食品級磷酸，控制 終點為PH值3. 2,即得產品。這兩種方法的製備工藝都較為簡單，但製備的磷酸二氫鈣的品 質難以達到國家標準。
[0006] 以上技術的改進依然存在著較大問題和困難，其工藝條件控制不好，則會在反應 中生成其他其他產品，如磷酸二氫鈣在水中容易水解生成磷酸一氫鈣，導致磷酸二氫鈣的 收率較低，同時，整個生產工藝中還會有大量的廢舊物質排放，難以解決汙染物的零排放問 題；並且，磷酸二氫鈣產品在結晶析出的過程中也難以完全析出，而是始終處於飽和狀態的 飽和溶液，繼而使得磷酸二氫鈣在溶液中含量較大，如果深度結晶析出，則獲得的磷酸二氫 鈣產品的純度較差，影響磷酸二氫鈣產品的質量。
[0007] 關於磷酸二氫鈣的生產方法有很多，例如，專利申請號為201210206325. 6公開 的"溼法磷酸生產飼料級磷酸二氫鈣的方法"，其採用天然磷礦石製漿後經反浮選獲得磷精 礦，再採取二水法萃取脫硫獲得稀硫酸，陳化沉清濃縮獲得濃磷酸，再將石灰石礦經過處理 後與磷酸反應，製備磷酸二氫鈣，該方法成本低，磷回收率高，但生產出來的磷酸二氫鈣的 質量難以達到飼料級磷酸二氫興質量標準。
【發明內容】
[0008] 有鑑於此，本發明的目的是提供一種空心菜專用肥的配製方法，以解決現有的肥 料中營養元素搭配不符合空心菜對營養元素的需求的比例，導致對空心菜所施用的肥料被 空心菜吸收率較低，其中一些元素化合物殘留在土壤中，改變土壤的結構，汙染環境。同時， 解決在製備磷酸二氫鈣產品的過程中，磷酸二氫鈣結晶析出不完全會造成的大量的磷酸二 氫鈣的浪費，磷酸二氫鈣結晶過度又會給磷酸二氫鈣產品帶入大量雜質，繼而使得磷酸二 氫鈣產品的純度較低的技術問題。
[0009] 本發明通過以下技術方案解決上述技術問題：
[0010] 一種空心菜專用肥的配製方法，包括以下步驟：
[0011] 1、製備中間體：將磷酸與碳醯胺以摩爾比為（1.1-1. 3) :1混合，控制反應溫度為 100-130°C，反應180-200min後，將溫度冷卻至20-45°C後再離心分離得中間體；
[0012] 2、製備磷酸二氫鈣：將步驟（1)中獲得的中間體與鹼性鈣鹽以摩爾比為1 : (0. 7-0. 9)混合反應40-60min，並調節pH值為8. 5-9. 5,反應結束後，將獲得的料漿加入到 冷卻結晶器中循環結晶，同時檢測分析濾液，當濾液中氮含量為10-12%、五氧化二磷含量 為7-9%時，停止結晶並過濾，將得到的濾餅烘乾後得磷酸二氫鈣產品；
[0013] 3、製備空心菜專用肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫鈣的濾液中加入鉀以及其他中 微量元素化合物調整為空心菜專用肥的初成品，該初成品中氮含量為10-12%、五氧化二磷 含量為7-9 %，氧化鉀含量為10-12 %，將初成品置於烘乾器中烘乾至水分含量為3-4%，即 可製得空心菜專用肥。
[0014] 所述中間體為磷酸脲。
[0015] 所述步驟⑴中，將磷酸與碳醯胺以摩爾比為1. 2 :1加到反應釜中混合，控制反應 溫度為115°C，反應190min後，將溫度冷卻至30°C後再離心分離得中間體。
[0016] 所述步驟（2)中，中間體與鹼性鈣鹽反應時攪拌速度為230r/min，反應時間為 50min，反應溶液的pH值為9。
[0017] 所述鹼性鈣鹽為氫氧化鈣。
[0018] 所述的中微量元素化合物為氫氧化鈉、硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸銅、亞鐵離子的螯合 物以及硫酸錳。
[0019] 所述中間體與鹼性鈣鹽的摩爾比為1 :0. 8。
[0020] 所述步驟⑶中乾燥時採用升溫速度為5°C /min升溫至35°C，乾燥40min後，調 整水分含量為4%。
[0021] 本發明的有益效果在於：
[0022] (1)傳統磷酸二氫鈣，由食品級磷酸氫鈣或食品級磷酸三鈣與食品級磷酸溶液中 和製備磷酸二氫鈣，磷回收率低，產品易結塊，且含有的雜質較多，本發明採用磷酸與碳醯 胺反應後，再用反應物與鹼性鈣鹽反應，使一部分磷酸二氫鈣結晶析出，以控制反應液中氮 與磷的含量，由此生產出的磷酸二氫鈣純度較高。
[0023] (2)本發明通過使配製空心菜專用肥的反應液先析出磷酸二氫鈣，進而調整反應 液中氮、磷的含量符合空心菜生長所需的比值，生產出的空心菜專用肥能被空心菜更加充 分的吸收，以最少的肥料投入，產出最多的空心菜，具有顯著的經濟價值。
[0024] (3)本發明生產空心菜專用肥的過程中沒有廢液排出，不會給環境帶來汙染，具有 顯著的環保價值，同時，其原料利用率為百分之百，使空心菜專用肥的生產成本較低。
[0025] (4)本發明的空心菜專用肥為化合態復混肥，通過對生產工藝中參數，即就是溫 度、原料濃度以及配比的控制，使得磷酸與尿素反應後，生成磷酸脲產品，磷酸脲產品本 身具有較強的酸性，而磷酸與尿素之間又是通過配位鍵的方式結合在一起形成的化合態 復鹽，也是傳統技術中作為作物用肥，並且作物對該化合態復鹽的吸收率比對尿素、碳酸 銨、硝酸銨等一元、二元肥料吸收率均較優的一種化合態專用肥，然而，這種化合態復鹽在 磷酸存在的環境下，在80-250°C的溫度下，會發生複雜的分解聚合反應，使得磷酸脲形成 (H 2PO4)-和（H2NCONH3) +兩個離子，（H2NCONH3) +離子與磷酸接近，並在溫度為80-160。。的環 境下，形成
【權利要求】
1. 一種空心菜專用肥的配製方法，其特徵在於：包括以下步驟： (1) 製備中間體：將磷酸與碳醯胺以摩爾比為（1.1-1. 3) :1混合，控制反應溫度為 100-130°C，反應180-200min後，將溫度冷卻至20-45°C後再離心分離得中間體； (2) 製備磷酸二氫鈣：將步驟（1)中獲得的中間體與鹼性鈣鹽以摩爾比為1 : (0. 7-0. 9)混合反應40-60min，並調節pH值為8. 5-9. 5,反應結束後，將獲得的料漿加入到 冷卻結晶器中循環結晶，同時檢測分析濾液，當濾液中氮含量為10-12%、五氧化二磷含量 為7-9%時，停止結晶並過濾，將得到的濾餅烘乾後得磷酸二氫鈣產品； (3) 製備空心菜專用肥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫鈣的濾液中加入鉀以及其他中微 量元素化合物調整為空心菜專用肥的初成品，該初成品中氮含量為10-12%、五氧化二磷含 量為7-9%，氧化鉀含量為10-12%，將初成品置於烘乾器中烘乾至水分含量為3-4%，即可 製得空心菜專用肥。
2. 根據權利要求1所述的空心菜專用肥的配製方法，其特徵在於：所述中間體為磷酸 脲。
3. 根據權利要求1所述的空心菜專用肥的配製方法，其特徵在於：所述步驟⑴中，將 磷酸與碳醯胺以摩爾比為1. 2 :1加到反應釜中混合，控制反應溫度為115°C，反應190min 後，將溫度冷卻至30°C後再離心分離得中間體。
4. 根據權利要求1所述的空心菜專用肥的配製方法，其特徵在於：所述步驟（2)中，中 間體與鹼性鈣鹽反應時攪拌速度為230r/min，反應時間為50min，反應溶液的pH值為9。
5. 根據權利要求1所述的空心菜專用肥的配製方法，其特徵在於：所述鹼性鈣鹽為氫 氧化鈣。
6. 根據權利要求1所述的空心菜專用肥的配製方法，其特徵在於：所述的中微量元素 化合物為氫氧化鈉、硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸銅、亞鐵離子的螯合物以及硫酸錳。
7. 根據權利要求1所述的空心菜專用肥的配製方法，其特徵在於：所述中間體與鹼性 鈣鹽的摩爾比為1 :〇. 8。
8. 根據權利要求1所述的空心菜專用肥的配製方法，其特徵在於：所述步驟⑶中幹 燥時採用升溫速度為5°C /min升溫至35°C，乾燥40min後，調整水分含量為4%。
【文檔編號】C05G1/00GK104311184SQ201410479081
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】陳肖虎, 廖吉星, 高貴龍, 項雙龍, 薛濤, 張偉, 唐曉寧, 石錦霞, 黃芳, 金會心 申請人:貴州大學, 貴陽中化開磷化肥有限公司, 貴州科鑫化冶有限公司