一種製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法
2023-04-24 12:32:11
一種製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法
【專利摘要】本發明涉及化工【技術領域】，尤其是一種製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法，通過對燕麥的需肥要求進行分析，並對磷酸二氫銨產品製備工藝步驟中存在的缺點進行分析，進而將燕麥專用肥與磷酸二氫銨產品的製備工藝結合起來，通過兩個不相干的工藝進行互補，在提高磷酸二氫銨產品製備工藝中的附加值的同時，提高了磷酸二氫銨產品的純度，節約了氮磷等元素資源，降低了廢液排放量；通過對磷酸二氫銨產品製備工藝中產生的廢液中的營養元素進行控制和調整，使得廢液中的氮磷等元素能夠滿足燕麥生長需求的同時，提高磷酸二氫銨產品的純度達到93％以上，並且降低殘留在廢液中氮磷元素，減少了廢液的排放量，具有顯著的環保價值和經濟效益。
【專利說明】一種製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工【技術領域】，尤其是一種製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方 法。
【背景技術】
[0002] 燕麥為禾本科植物，在中國稱為莜麥，俗稱油麥、玉麥、雀麥、野麥，是一種低糖、高 營養、高能食品。燕麥富含膳食纖維，能促進腸胃蠕動，利於排便，熱量低，升糖指數低，降脂 降糖，也是高檔補品之一，在貧苦地區是不可缺少的乾糧。據中國醫學科學院衛生研究所綜 合分析，中國裸燕麥含粗蛋白質達15. 6%，脂肪8. 5%，還有澱粉釋放熱量以及磷、鐵、鈣等 元素，與其它8種糧食相比，均名列前茅。燕麥中水溶性膳食纖維分別是小麥和玉米的4. 7 倍和7. 7倍。燕麥中的B族維生素、尼克酸、葉酸、泛酸都比較豐富，特別是維生素E，每100 克燕麥粉中高達15毫克。此外燕麥粉中還含有穀類食糧中均缺少的皂甙（人參的主要成 分）。蛋白質的胺基酸組成比較全面，人體必需的8種胺基酸含量的均居首位，尤其是含賴 氨酸高達0. 68克；據《家畜飼養學》報導，裸燕麥秸杆中含粗蛋白5. 2%、粗脂肪2. 2%、無 氮抽出物44. 6 %，均比穀草、麥草、玉米杆高；難以消化的纖維28. 2 %，比小麥、玉米、粟秸 低4. 9?16. 4%，是最好的飼草之一。其籽實是飼養幼畜、老畜、病畜和重役畜以及雞、豬等 家畜家禽的優質飼料。其具有較強的食用價值、美白保健價值。
[0003] 在傳統燕麥種植技術中，通常是採用磷酸二氫銨，磷酸二氫鉀，硝酸銨，硫酸銨等 傳統的化合態複合肥進行一定比例的混合配製而成的混合態的複合肥，進而滿足燕麥營養 成分的需求，促進燕麥的正常快速生長，提高燕麥的產量和質量，但是這種採用化合態的 肥料按照一定配比配製燕麥專用肥，往往會導致某種元素的配製過量，進而使得肥料中的 營養元素搭配不當，造成一定元素吸收完成之後，另外還有部分其他元素沒有被吸收，進而 殘留在土壤之中，造成肥料的浪費和環境的汙染，增大了農戶燕麥種植成本，並且根據木桶 短板理論，作物吸收肥料中的營養元素時，在缺乏某種元素時，難以形成有效的養分運輸， 也會對燕麥等作物的正常生長造成一定的影響，影響燕麥等農作物的正常生長。
[0004] 同時，對於磷酸氫二銨產品的製備工藝中，通常是採用熱法磷酸和溼法磷酸，但不 論是熱法磷酸還是溼法磷酸製備磷酸二氫銨產品，其工藝中都會有大量的雜質元素純在， 使得製備的磷酸二氫銨產品的純度較差，並且，採用熱法磷酸或者溼法磷酸製備出來的磷 酸二氫銨產品在進行結晶處理步驟中，往往也需要通過深度結晶處理來降低原料元素的浪 費，節約原料資源，降低磷酸二氫銨產品的製備成本，降低廢液的排放量，但這個過程會使 磷酸二氫銨在深度結晶時帶入其他雜質，進而影響磷酸二氫銨產品的純度，不進行深度結 晶，磷酸二氫銨產品的產量較低，並且又會浪費大量的氮磷資源，造成生產成本提高。
[0005] 為此，本研究者通過在磷酸二氫銨產品的生產過程中，結合對燕麥專用肥特點進 行分析，並對燕麥營養價值進行分析與了解，經過長期的探索與研究，將磷酸二氫銨產品的 製備工藝與燕麥專用肥的製備工藝結合起來，為燕麥專用肥和磷酸二氫銨產品的製備工藝 提供了一種新思路。
【發明內容】
[0006] 為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種製備磷酸氫二銨副產 燕麥專用肥的生產方法，具有將磷酸二氫銨產品的製備工藝與燕麥專用肥的製備工藝相 結合，進而為磷酸二氫銨產品製備工藝中的廢液處理提供了可行性方案，並通過對磷酸二 氫銨產品製備工藝中的廢液處理，避免了磷酸二氫銨產品的深度結晶，提高了磷酸二氫銨 產品的純度，降低了廢液量排放，提高了磷酸二氫銨產品製備工藝的產品附加值，具有顯著 的環保價值和經濟效益等特徵。
[0007] 具體是通過以下技術方案得以實現的：
[0008] -種製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法，採用磷酸與尿素按照摩爾比為 (1. 4-1. 9) : 1，在溫度為80-130°C，攪拌反應2-3h後，得到中間料漿；再將中間料漿與氨氣 進行混合反應，並控制溫度為50-80°C，調整PH值為7. 8-8. 2時，攪拌反應30-50min後，獲 得含磷酸氫二銨的料漿，並將含磷酸氫二銨的料漿進行循環降溫結晶處理，並檢測分析調 整溶液中的氮磷比例為I: (1. 1-1. 3)時，停止結晶並過濾，濾餅為磷酸氫二銨產品；向濾液 中加入鉀成分和中微量元素化合物調整為化合態複合肥初成品，其中加入的鉀成分含量與 氮磷元素的含量比為氮磷鉀元素形成摩爾比為I. I: (1. 1-1. 3) : (1. 3-1. 9);並將初成品置 於烘乾器中，採用升溫速度為:TC /min升溫至45-55°C，乾燥0. 5-2h後，調整水分含量為 1-4%，即可製得燕麥專用化合態複合肥。
[0009] 具體包括以下步驟：
[0010] ⑴原料製備混合：將磷酸與尿素按照摩爾比為（1. 4-1. 9) :1在攪拌式反應釜中， 在溫度為80-130°C，控制攪拌釜的攪拌速度為180-200r/min攪拌混合反應2-3h，得到中間 體料漿；
[0011] (2)製備磷酸氫二銨：向步驟1)獲得的中間體料漿中通入氨氣，並控制反應釜 中的溫度為50-80°C，調整PH值為7. 8-8. 2時，按照攪拌速度為60-80r/min，攪拌反應 30-50min，獲得含磷酸氫二銨產品的料漿；
[0012] (3)循環結晶過濾：將步驟2)獲得含磷酸氫二銨的料漿置於冷卻結晶器中15s內 降溫至溫度< 40°C，降溫循環結晶過濾處理，並檢測分析濾液中的養分含量，待氮成分、磷 成分的摩爾比為I :(1. 1-1. 3)時，停止結晶並過濾，獲得濾餅為磷酸氫二銨，向濾液中加入 鉀成分和中微量元素化合物調整肥料結構成為化合態複合肥初成品，其中加入的鉀成分含 量與氮磷元素的含量比為氮磷鉀元素的比為I. I: (1. 1-1. 3) : (1. 3-1. 9);
[0013] (4)濾液烘乾：將步驟3)獲得的化合態複合肥初成品置於烘乾器中，採用升溫速 度為3°C /min升溫至40-50°C，乾燥0. 5-2h後，調整水分含量為1-4%，即可製得燕麥專用 化合態複合肥。
[0014] 所述的鉀成分為氫氧化鉀、硫化鉀、氯化鉀中的一種。
[0015] 所述的中微量元素化合物為鈣離子EDTA螯合物、鐵離子EDTA螯合物、鋅離子EDTA 螯合物、硒離子EDTA螯合物、鎂離子EDTA螯合物、硼砂、腐殖酸、草木灰的混合物。
[0016] 所述的鉀成分的濃度為30%。
[0017] 所述的中微量元素化合物的總添加量為濾液總重量的12%左右。
[0018] 所述的化合態複合肥，其成分中含有以下氮磷鉀化合態結構式：
[0019]
【權利要求】
1. 一種製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法，其特徵在於，採用磷酸與尿 素按照摩爾比為（1.4-1.9) :1，在溫度為80-130°C，攪拌反應2-3h後，得到中間料漿； 再將中間料漿與氨氣進行混合反應，並控制溫度為50-80°C，調整PH值為7.8-8. 2時， 攪拌反應30-50min後，獲得含磷酸氫二銨的料漿，並將含磷酸氫二銨的料漿進行循環 降溫結晶處理，並檢測分析調整溶液中的氮磷比例為1:(1. 1-1.3)時，停止結晶並過 濾，濾餅為磷酸氫二銨產品；向濾液中加入鉀成分和中微量元素化合物調整為化合態復 合肥初成品，其中加入的鉀成分含量與氮磷元素的含量比為氮磷鉀元素形成摩爾比為 1. 1: (1. 1-1. 3) : (1. 3-1. 9);並將初成品置於烘乾器中，採用升溫速度為:TC/min升溫至 45-55°C，乾燥0. 5-2h後，調整水分含量為1-4%，即可製得燕麥專用化合態複合肥。
2. 如權利要求1所述的製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法，其特徵在於，包 括以下步驟： (1) 原料製備混合：將磷酸與尿素按照摩爾比為（1. 4-1. 9) :1在攪拌式反應釜中，在溫 度為80-130°C，控制攪拌釜的攪拌速度為180-200r/min攪拌混合反應2-3h，得到中間體料 漿； (2) 製備磷酸氫二銨：向步驟1)獲得的中間體料漿中通入氨氣，並控制反應釜中的溫 度為50-80°C，調整PH值為7. 8-8. 2時，按照攪拌速度為60-80r/min，攪拌反應30-50min， 獲得含磷酸氫二銨產品的料漿； (3) 循環結晶過濾：將步驟2)獲得含磷酸氫二銨的料漿置於冷卻結晶器中15s內降溫 至溫度<40°C，降溫循環結晶過濾處理，並檢測分析濾液中的養分含量，待氮成分、磷成分 的摩爾比為1 :(1. 1-1. 3)時，停止結晶並過濾，獲得濾餅為磷酸氫二銨，向濾液中加入鉀成 分和中微量元素化合物調整肥料結構成為化合態複合肥初成品，其中加入的鉀成分含量 與氮磷元素的含量比為氮磷鉀元素的比為1. 1: (1. 1-1. 3) : (1. 3-1. 9); (4) 濾液烘乾：將步驟3)獲得的化合態複合肥初成品置於烘乾器中，採用升溫速度為 3°C/min升溫至45-55°C，乾燥0. 5-2h後，調整水分含量為1-4%，即可製得燕麥專用化合 態複合肥。
3. 如權利要求1或2所述的製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法，其特徵在於， 所述的鉀成分為氫氧化鉀、硫化鉀、氯化鉀中的一種。
4. 如權利要求1或2所述的製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法，其特徵在於， 所述的中微量元素化合物為鈣離子EDTA螯合物、鐵離子EDTA螯合物、鋅離子EDTA螯合物、 硒離子EDTA螯合物、鎂離子EDTA螯合物、硼砂、腐殖酸、草木灰的混合物。
5. 如權利要求1或2所述的製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法，其特徵在於， 所述的化合態複合肥，其成分中含有以下氮磷鉀化合態結構式：
其中，碳原子與氧原子之間的虛線表示C原子與0原子 之間存在配位鍵。
6. 如權利要求1或2所述的製備磷酸氫二銨副產燕麥專用肥的生產方法，其特 徵在於，所述的磷酸氫二銨產品的養分含量為：總氮12. 01-12. 23 %、五氧化二磷為 61. 05-61. 25%。
【文檔編號】C05G1/06GK104276551SQ201410477847
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】鄭超, 陳肖虎, 廖吉星, 高貴龍, 朱飛武, 薛濤, 周勇, 趙偉毅, 曾舒, 趙平原 申請人:貴陽中化開磷化肥有限公司, 貴州科鑫化冶有限公司, 貴州大學