[發(fā)明專利]一種納米增效尿素硝酸磷肥的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610196554.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105777274A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴福云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州芭田生態(tài)工程有限公司
• 主分類號(hào): C05G1/00
• 分類號(hào): C05G1/00
• 代理公司: 廣州圣理華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合肥生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米增效尿素硝酸磷肥的制備方法。

背景技術(shù)

隨著水稻產(chǎn)量的提高，氮肥用量逐年增加，殘留在土壤中的氮不但降低了肥料利用率， 同時(shí)又給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)污染。納米材料具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，對(duì)作物生長(zhǎng)具有刺激作 用，可以改善土壤環(huán)境，促進(jìn)作物生長(zhǎng)代謝。近年來(lái)，納米材料已越來(lái)越多地應(yīng)用到農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)中，但研究多集中在用納米材料器皿浸種上。王小燕等人在植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)發(fā)表 的《納米增效尿素對(duì)水稻產(chǎn)量及氮肥農(nóng)學(xué)利用率的影響》報(bào)道中指出納米增效尿素對(duì)水稻 產(chǎn)量及氮肥農(nóng)學(xué)利用率具有積極影響。但是關(guān)于納米材料與尿素應(yīng)用到高聚合度的硝酸磷 肥中的相關(guān)研究并不多見(jiàn)。

現(xiàn)有尿素硝酸磷肥的制備過(guò)程如圖1所示，主要包括硝酸酸解、尿素加成、脫水、造 粒等工序。以磷礦石為原料，與硝酸反應(yīng)后，與尿素進(jìn)一步反應(yīng)，脫水后根據(jù)需要加入鉀 鹽，造粒得到尿素硝酸磷肥。該工藝存在的缺陷是整個(gè)工藝過(guò)程中僅含有氮磷鉀大量元素， 同時(shí)，在蒸發(fā)過(guò)程中，僅能蒸發(fā)去水分，不能調(diào)節(jié)聚磷酸的聚合度。

CN200780044974.8公開(kāi)了一種用硝酸磷肥法生產(chǎn)含多磷酸鹽NPK或NP材料的方法， 該方法通過(guò)降低蒸發(fā)步驟的壓力和/或提高蒸發(fā)步驟的溫度和/或控制結(jié)晶步驟的溫度，使得 到的材料中含MAP、DAP、DCP的混合物和任選的磷灰石，以及控制量的縮合磷酸鹽(多磷 酸鹽)，并且NPK材料的N/P和Ca/P比為N/P≥0.95，1.0≥Ca/P≥0.2，以及由該方法得到的 產(chǎn)品。同時(shí)還公開(kāi)制備硝酸磷肥的方法，包含以下步驟：(1)硝酸消化磷灰石，(2)結(jié)晶， 過(guò)濾硝酸鈣，(3)用氨中和，(4)蒸發(fā)，其中蒸發(fā)過(guò)程降低蒸發(fā)的壓力使水分含量小于等于 1％，同時(shí)任選提高步驟(4)的溫度，任選控制結(jié)晶步驟(2)的溫度從而生成多磷酸鹽， 任選在步驟(4)后添加鉀；現(xiàn)有技術(shù)只能在負(fù)壓下實(shí)現(xiàn)聚磷酸銨的化學(xué)反應(yīng)生成，條件限 制比較嚴(yán)格，且耗能高，不利于達(dá)到節(jié)能減排的目的，該技術(shù)也沒(méi)有公開(kāi)將尿素和納米材 料合理的應(yīng)用到硝酸磷肥產(chǎn)品中，同時(shí)保證產(chǎn)品中聚磷酸銨的聚合度和聚合率又能保證納 米材料對(duì)尿素增效的功效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種納米增效尿素硝酸磷肥的制備方法。

本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。

一種納米增效尿素硝酸磷肥的制備方法，包括以下步驟：

(1)用硝酸消化磷灰石；

(2)尿素與酸解液加成反應(yīng)，溫度100-105℃，優(yōu)選，反應(yīng)時(shí)間5-15min；

(3)加入氨中和；

(4)壓力降至-0.05MPa以下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮到含水量≤2％重量；

(5)加入納米材料，溫度為170℃以上,增壓至常壓以上發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚磷酸鹽， 再進(jìn)行造粒得到納米增效尿素硝酸磷肥。

或者，一種納米增效尿素硝酸磷肥的制備方法，還可以包括以下步驟：

(1)用硝酸消化磷灰石；

(2)尿素與酸解液加成反應(yīng)，溫度100-105℃，優(yōu)選，反應(yīng)時(shí)間5-15min；

(3)加入氨中和；

(4)壓力降至-0.05MPa以下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮到含水量≤2％重量；

(5)溫度為170℃以上,增壓至常壓以上發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚磷酸鹽；

(6)加入納米材料，再進(jìn)行造粒得到納米增效尿素硝酸磷肥。

所述納米材料包括納米碳酸鈣、納米二氧化硅、納米硅藻土、納米膨潤(rùn)土、納米氧化 鎂、納米氫氧化鎂、納米堿式碳酸鎂、納米氧化鋅中的一種或多種。納米材料的粒徑在 1-100nm，所述納米材料的添加量占肥料重量的0.1％-5％。

上述硝酸、磷灰石、尿素的用量為任意配比，優(yōu)選的，所述硝酸、磷灰石、尿素的重 量比為，硝酸：磷灰石：尿素＝1～100：1～100：1～100。

本發(fā)明還提供了一種上述方法制備的納米增效尿素硝酸磷肥。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果。

(1)、加入了納米材料，能夠補(bǔ)充鈣、鎂、硅、鋅等中微量元素，該材料為納米結(jié)構(gòu)， 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與硝酸磷肥中的其它成分反應(yīng)，納米材料具有活性高、易利用，同時(shí)促 進(jìn)作物對(duì)大量元素氮磷鉀吸收的優(yōu)點(diǎn)，促進(jìn)作物生長(zhǎng)；

(2)加入的納米材料能夠使尿素增效，提高尿素的利用率；