一种制备磷酸二氢钙副产粟米专用肥的生产方法技术

本发明专利技术涉及化工技术领域，尤其是一种制备磷酸二氢钙副产粟米专用肥的生产方法，通过对湿法磷酸制备磷酸二氢钙的温度等系数进行改变，提高磷酸二氢钙产品的纯度，同时可以生产出含有N、P、K化合态的复混肥，不仅可以提高磷酸二氢钙的纯度，生产出的该粟米专用肥的吸收率好，同时在滤液中添加甲醛制作一种控释复混肥，生产出的该粟米专用肥能够满足生长周期中各个时期的营养需要，大大地增加了粟米产量，是高效的复混肥。

【技术实现步骤摘要】
一种制备磷酸二氢钙副产粟米专用肥的生产方法
本专利技术涉及化工
，尤其涉及一种制备磷酸二氢钙副产粟米专用肥的生产方法。
技术介绍
粟米是禾本科草本植物粟的种子，去壳即小米。又称白粱粟、籼粟、硬粟。在我国北方广为栽培。秋季采收成熟果实，晒干去皮壳用。味甘、咸，性凉。能益脾胃，养肾气，除烦热，利小便。用于脾胃虚热，反胃呕吐或脾虚腹泻；烦热消渴，口干；热结膀胱，小便不利等。据有关资料显示，粟米脂肪中的维生素E含量较高，有益于促进人体内分泌活动；粟米中含有的谷氨酸都有健脑作用；粟米能补养肾气，去脾胃中热，益气。陈者味苦。能治胃热、消渴，利小便，止泄痢，解丹石及小麦毒。煮粥食性暖。喂养初生小儿，可研细煮粥，如乳汁，每天少量喂食，可以帮助消化，通调肠胃。目前，粟米在种植过程中主要是施用氮、磷、钾的混合肥，其吸收率比较低。磷酸二氢钙，是无色三斜片状、粒状或结晶性粉末，广泛用于水产养殖动物及畜禽养殖动物的饲料添加剂，用作膨松剂、面团调节剂、缓冲剂、营养增补剂、乳化剂、稳定剂等品质改良剂。其主要制作包括热法磷酸和湿法磷酸制取磷酸二氢钙，而热法磷酸成本较大，不宜作为广泛推广，因此，湿法磷酸生产磷酸二氢钙产品成为了主要的方法，湿法磷酸制磷酸二氢钙的基本步骤如下：反应式一：CO(NH2)2+H3PO4＝CO(NH2)2.H3PO4反应式二CO(NH2)2.H3PO4+CaCO3＝Ca(H2PO4)2+CO(NH2)2+H2O+CO2在整个反应结束后，碳酰胺为发生任何变化，同时由于碳酰胺溶解度很高，在20℃时，其溶解度为85g/100ml(详见《磷肥与复合肥》第20卷第6期——化学肥料溶解度与复混肥生产工艺)，同时碳酰胺的溶解度随温度的升高而增大，故此滤液中含有的碳酰胺在通过降温晶体析出后，滤液中还含有大量未析出的碳酰胺、NH4+、H2PO4～、HPO42～、PO43～，如果直接做废水排出，既浪费资源，又会造成资源的浪费，同时制成的磷酸氢二钾产品纯度不高。针对湿法磷酸生产磷酸二氢钙过程中，磷酸二氢钙的纯度不高，滤液中还含有大量未析出的碳酰胺、NH4+、H2PO4～、HPO42～、PO43～等物质，本专利技术的研究者从大量的现有技术文献以及多年的探索与研究，并对传统粟米专用肥的成分含量以及粟米的吸收情况进行研究，有效地探讨出从湿法磷酸生产磷酸二氢钙的滤液中制取粟米专用肥，解决湿法磷酸生产磷酸二氢钙的滤液中有效成分无法利用等问题，在国内肥料生产中，未见报道。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种制备磷酸二氢钙副产粟米专用肥的生产方法，，通过独特的工艺生产设计，提高磷酸二氢钙的纯度，同时充分利用湿法磷酸制磷酸二氢钙的滤液中碳酰胺、NH4+、H2PO4～、HPO42～、PO43～等物质，制取出适合粟米生长的粟米专用肥。本专利技术通过以下技术方案得以实现。本专利技术提供了一种制备磷酸二氢钙副产粟米专用肥的生产方法，采用磷酸与碳酰胺按照摩尔比为(1.3～1.6)：1混合，并以升温速度为5℃/min从95℃升温至160℃，搅拌反应4～5h，分离得到中间体；将中间体、CaCO3固体同时放入磷酸溶液中搅拌反应，反应结束后，用磷酸溶液调整溶液的pH值到3.2，获得含氮、磷、钙的料浆，并将含氮、磷、钙的料浆置于冷却结晶器中降温到30～35℃，进行结晶过滤处理，使滤液在冷却结晶器中循环结晶处理，获得的滤饼为磷酸二氢钙产品，检测滤液中的成分含量；在滤液加氢氧化钾和磷酸溶液，当溶液的pH为3.5～4.0，氮成分含量为20～25％、磷成分含量为6～11％、钾成分含量为13～17％时，停止加入氢氧化钾和磷酸溶液；向滤液中加入甲醛溶液，并进行加压和升温处理，得到悬浮乳液A，然后再向悬浮乳液A中添加微量元素，得到悬浮乳液B，然后再结晶、造粒和烘干制成粟米专用肥。所述的氢氧化钾溶液浓度为10～15％。所述的磷酸溶液的浓度在10～15％。所述的甲醛溶液的浓度为30～35％，并且甲醛与溶液中含有的碳酰胺的摩尔比为(0.5～1.5)：4。所述的加压和升温处理的具体参数为：溶液快速加压到6～8个大气压时，以20～30Pa/min的速率增加压强，当达到10～12个大气压时保持不变，快速升温至80～100℃时，以2～5℃/min的速率升温，当达到120℃时保持不变，当压强和温度都到达最高值时保持1～2h。所述的微量元素为铁、硼、砷、锰、铜、钴、钼中的一种或多种。悬浮乳液B进行结晶步骤为降温增压处理，温度降至30～35℃，压强增至6～8个大气压，得到晶体，最后通过造粒烘干得到粟米专用肥。所述的粟米专用肥为化合态的复混肥，其中氮成分的含量为18-21％、磷成分含量为5-8％、钾成分含量为9-13％。所述的化合态的复混肥含有其成分中含有以下氮磷钾化合态结构式：其中，碳原子与氧原子之间的虚线表示C原子与O原子之间存在配位键，以及含有和的可控释的复混肥。本专利技术中，将碳酰胺与磷酸在95℃下，并以5℃/min的速度升温至160℃的环境下反应，生成磷酸脲，并随着温度的逐步升高，进而使得磷酸脲之间的配位键断离而形成两种离子状物质，即就是当离子处于磷酸环境中，将会与磷酸接近，进而在磷酸脲配位键断离时的温度环境下进行离子聚合反应，使得离子与磷酸生成中间离子，同时使得溶液中含有大量的磷酸二氢根，同时使得溶液中含有大量的磷酸二氢根，当加入碳酸钙化合物时，磷酸二氢根与碳酸钙反应生成磷酸二氢钙，不通过降温结晶析出；然后加入氢氧化钾溶液，当钾离子含量过量时，将会与中间离子中的铵根离子反应，进一步的使中间离子螯合成的中间离子，并且带有正电荷，进而当溶液中参与其他带负电离子或者化合物时，将会与该离子形成复盐化合物，进一步的丰富产品中的营养成分。同时，碳酰胺在pH在8.5～9.0碱性情况下，在一定压强和温度下，会与甲醛溶液反应，生成等脲醛系列产品，等脲醛系列产品在碱性情况下不易保存，故此需要用硫酸溶液调节溶液的pH值在7.0～7.4时，析出保存的时间较长。同时等脲醛系列产品在施肥以后，经过微生物的作用下，会释放出容易被植物吸收的N、C元素，其脲醛的链长越长，链需要断裂的时间越长，产生肥效的时间会在一定时间后释放出来，可以达到缓释的作用。本专利技术的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术存在以下特点：与现有技术相比，本专利技术存在以下特点：①在常规湿法磷酸制磷酸二氢钙的滤液中富含碳酰胺溶液，碳酰胺的在相同温度下的溶解度相对较大，分离出的碳酰胺晶体富含NH4·H2PO4等其他晶体，同时进过降温析出碳酰胺晶体后的滤液中还含有大量的碳酰胺、H2PO4-、HPO42-、PO43-等未有效地利用，本专利技术将湿法磷酸制磷酸二氢钙的温度调节至80～160℃，并以5℃/min的速度升温从95℃至160℃的环境下反应，不仅使析出的磷酸二氢钙产品纯度达到98％以上，对滤液中加入强氧化钾溶液后，滤液中还生成的阳离子，在对滤液结晶析出生成的化合态复混肥出成品时，保证了化合态复混肥出成品中中间离子和磷酸二氢根，并在C与O之间形成配位键，这种中间离子能够与对中元素化合物螯合形成多元素中间离子，进而能够继续与其他带负电荷的化合物或者离子形成螯合物，提高复盐中元素含量，进而能够调整该离子存在的复盐中的养分含量，同时，该螯合物又能够进行水解而被作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备磷酸二氢钙副产粟米专用肥的生产方法，采用磷酸与碳酰胺按照摩尔比为(1.3～1.6)：1混合，并以升温速度为5℃/min从95℃升温至160℃，搅拌反应4～5h，分离得到中间体；将中间体、CaCO3固体同时放入磷酸溶液中搅拌反应，反应结束后，用磷酸溶液调整溶液的pH值到3.2，获得含氮、磷、钾、钙的料浆，并将含氮、磷、钾的料浆置于冷却结晶器中降温到30～35℃，进行结晶过滤处理，使滤液在冷却结晶器中循环结晶处理，获得的滤饼为磷酸二氢钙产品，检测滤液中的成分含量；在滤液加氢氧化钾和磷酸溶液，当溶液的pH为8.5～9.0，氮成分含量为20～25％、磷成分含量为6～11％、钾成分含量为13～17％时，停止加入氢氧化钾和磷酸溶液；向滤液中加入甲醛溶液，并进行加压和升温处理，得到悬浮乳液A，然后再向悬浮乳液A中添加微量元素，得到悬浮乳液B，然后再结晶、造粒和烘干制成粟米专用肥。

【技术特征摘要】
1.一种制备磷酸二氢钙副产粟米专用肥的生产方法，采用磷酸与碳酰胺按照摩尔比为(1.3～1.6)：1混合，并以升温速度为5℃/min从95℃升温至160℃，搅拌反应4～5h，分离得到中间体；将中间体、CaCO3固体同时放入磷酸溶液中搅拌反应，反应结束后，用磷酸溶液调整溶液的pH值到3.2，获得含氮、磷、钙的料浆，并将含氮、磷、钙的料浆置于冷却结晶器中降温到30～35℃，进行结晶过滤处理，使滤液在冷却结晶器中循环结晶处理，获得的滤饼为磷酸二氢钙产品，检测滤液中的成分含量；在滤液加氢氧化钾和磷酸溶液，当溶液的pH为8.5～9.0，氮成分含量为20～25％、磷成分含量为6～11％、钾成分含量为13～17％时，停止加入氢氧化钾和磷酸溶液；向滤液中加入甲醛溶液，并进行加压和升温处理，得到悬浮乳液A，然后再向悬浮乳液A中添加微量元素，得到悬浮乳液B，然后再结晶、造粒和烘干制成粟米专用肥。2.如权利要求1所述的制备磷酸二氢钙副产粟米专用肥的生产方法，其特征在于：所述的氢氧化钾溶液浓度为10～15％。3.如权利要求1所述的制备磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖吉星，薛涛，朱飞武，高贵龙，刘琼，陈肖虎，徐园，
申请(专利权)人：贵阳中化开磷化肥有限公司，贵州科鑫化冶有限公司，贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52