含螯合金属离子的肥料组合物制造技术

本发明专利技术针对肥料添加剂和组合物，以及它们的制备和施加植物的方法，该肥料添加剂包括过渡和碱土金属的螯合金属离子。螯合金属离子溶液通过使用有机酸和有机胺配合金属阳离子而制成。肥料添加剂包括足够量的胺以保持ｐＨ在７．５以上，优选约８－１１。虽金属离子的来源可以是任何种生物学允许的金属盐，但优选的是金属氧化物。优选的螯合剂是柠檬酸和双官能胺。优选的胺是２－羟基乙胺、二甲基氨基丙胺和它们的混合物。含有此种螯合金属的添加剂溶液在碱性ｐＨ下是稳定的并用于制备给植物输送痕量金属的清透的液体肥料组合物。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术通常涉及肥料添加剂和肥料组合物以及它们的制备和使用方法。具体讲，本专利技术针对为植物生长提供所需的微量养料的含螯合金属离子的肥料添加剂和组合物。2.背景说明农业上，金属离子是植物生长的基本养料。由于金属离子的得不到或耗尽而土壤贫瘠时常造成植物生长不良。庄稼毛病出现在金属含量极低、即在植物细胞组织中百万分之一含量时。螯合金属离子在土壤和叶部的应用可以防止、排除或减少庄稼的毛病。螯合的配合物已受到人们喜爱，因为螯合金属离子在不同或变化的环境中仍然是可溶的。见Chen和Barak，“Advances inAgronomy”卷35，217-239页(1982)。常规的产物已使用合成的螯合剂，尽管已广泛地认可施用金属离子为最好方法，但是合成螯合产物是昂贵的产物。见Barak和Chen，Soil Sci.Soc.Am.J.卷51，893-896页(1987)，所以，常规的螯合金属添加剂是昂贵的。因此，已在寻找廉价但仍有效的螯合体系。利用柠檬酸作螯合剂以提供一种价廉、天然产生的替换物已被提出。但是，这种柠檬酸的金属螯合物在pH7以上是不稳定的。见Cline等论文，Soil Sci.Soc.Am.J.vol.46，pp.1158-1164(1982)和美国专利5,372,626。为农业使用用于金属离子螯合的现有方法也提出过引入无机阴离子以稳定pH。但是这些阴离子可伴随产生生态的破坏和它们的加入增加了肥料的费用。因此，久已在寻求，但未达到对更有效、更经济和对环境更有利的肥料添加剂和组合物，以给植物供给痕量金属的微量养料和这类含植物生长需要的金属养料的肥料生产方法的需求。本专利技术满足了这些需求。专利技术概述本专利技术针对新颖的肥料添加剂和组合物，它们用于在中性pH以螯合形式给植物细胞组织供给痕量金属离子。这些添加剂和组合物的制备是使用螯合剂的新颖结合方法以配合金属离子和控制添加剂溶液的pH。虽然可以任何盐来提供金属，但优选的金属来源是金属氧化物。本专利技术使金属盐，优选为金属氧化物转化成螯合的金属溶液的方法是独特的，因为它能生产没有无机阴离子的组合物，这些阴离子是常常随螯合体系产生的。虽然未限定本专利技术的范围，由于本专利技术方法也会螯合氯化物、硫酸盐、硝酸盐、氢氧化物和碳酸盐的金属离子和其它生物学上相容的阳离子盐类，但这些盐类每单位金属阳离子费用更昂贵，通常不纯和伴随产生生态破坏问题。金属氧化物是优选的，因为它们每单元金属阳离子的费用非常低廉，通常更纯并对环境比它们的无机阴离子对应物毒性小。金属离子的螯合是使用有机酸和有机胺。在本专利技术的优选组合物中金属阳离子的配合是使用柠檬酸和足够量的双官能胺以保持pH在7.0以上。双官能胺比现有技术具有几个优点，例如无臭的制剂，配方师能用碱性的pH调节溶液的缓冲作用和对环境更安全。双官能胺不仅中和溶液中的过量酸，而且也参加螯合的配合物的形成以产生更稳定的配合物。本专利技术一般性的方面是提供一个清透的，液体肥料添加剂的配方，它包括水有机酸，优选为含约2到约20碳原子的羧酸；至少一种金属盐，其中金属优选于碱土和过渡金属；一种优选含约1到20碳原子的有机胺。有机胺更优选于由有机二胺、羟基胺、多胺、多羟基胺和它们的混合物组成的双官能胺。在本专利技术最优选的实施方案中，本专利技术提供了用于从金属氧化物中使用柠檬酸和双官能胺螯合金属离子的组合物和方法，其金属氧化物中的金属选自钙、镁、铁、钴、铜、锌、钼和它们的混合物，双官能胺选自2-羟基乙胺、二甲基氨基丙胺和它们的混合物。优选存在足够量的胺以保持添加剂的pH在约7.5以上，优选为约8-11。此种肥料添加剂溶液以后通称作“肥料添加剂”或“添加剂溶液”。本专利技术的另一方面是提供一种清透的液体肥料组合物，它包括用液体肥料掺混的上述肥料添加剂溶液。可以使用任何常规的液体肥料。典型的液体肥料包括选自至少含选自氮、磷和钾一种养料的N-P-K肥料。在本专利技术中肥料组合物配制成使添加剂溶液的金属浓度在最终肥料组合物中为0.001％到约5.0％(重)。最终肥料组合物一般将呈中性或微碱性pH。本专利技术的再一个方面是提供一种用于配制包括含配合的金属阳离子的肥料添加剂的清透液体肥料组合物的方法。该制备包括在酸性水溶液和有机酸，优选为柠檬酸中配合金属阳离子。优选的金属离子来源是金属氧化物。配合的金属离子的溶液通过加足够量的有机胺以保持pH在约7.5以上，更优选的为约8-11而被稳定和缓冲。优选的有机胺为选自二胺、羟基胺、多胺、多羟基胺和它们的混合物的双官能胺。最优选的胺是2-羟基乙胺、二甲基氨基丙胺和它们的混合物。然后用液体肥料溶液与pH调节后的添加剂溶液混合，其液体肥料含一种基本的养料，即氮、磷或钾。用于制备液体肥料组合物的优选重量比为每1份添加剂溶液比约1-10份肥料溶液。优选配制成的这些组合物在通常中性的pH下在肥料组合物中有约0.001％到5.0％(重)金属。优选实施方案的详细说明本专利技术提供一种改进的和更经济的肥料组合物为植物细胞组织输送痕量的金属离子。本专利技术的组合物和方法在含水的肥料添加剂中提供螯合的金属离子。螯合作用是使用有机酸和有机胺获得的。有机酸可以是羧酸，优选为含2-20碳原子的羧酸。现已发现柠檬酸是目前最为优选的有机酸，这主要是由于它的成本低和丰富的可得性，因此消除了先前合成螯合物伴随产生的高成本问题。优选柠檬酸也由于环境和其它的理由，例如气味。优选的有机胺有约1到20碳原子。更优选的有机胺是选自有机二胺、羟基胺、多胺、多羟基胺和它们混合物的双官能胺。最优选的有机胺是选自2-羟基乙胺、二甲基氨基丙胺和它们混合物的双官能胺。在肥料添加剂中存在的有机胺，优选为双官能胺应以足够量以保持添加剂溶液的pH在约7.5以上，优选pH在约8-11。概括讲，肥料添加剂中的金属离子可以是生物所需的痕量金属，添加剂溶液中的金属离子一般选自碱土金属和过渡金属。优选的组合物包括至少一种选自钙、镁、锰、铁、钴、铜、锌、钼和它们混合物的金属。虽然金属离子可以由溶在酸/胺含水溶液中的任何盐来提供，但优选的金属离子来源是金属氧化物。虽然金属可以任何量存在，但优选的是肥料添加剂溶液含约0.1％到约5.0％(重)的金属离子。在本专利技术中，将肥料添加剂溶液与常规的液体肥料掺混以生产清透的、液体肥料组合物。液体肥料选自含至少一种选自氮、磷和钾的养料的肥料。这些液体肥料通常称作“N-P-K肥料”。将足够量的添加剂溶液与所选的液体肥料掺混以使由添加剂溶液提供的配合金属的浓度在最终肥料组合物中有约0.001％到约5.0％(重)。这种掺混一般在肥料添加剂对液体肥料的重量比为约1份添加剂对约1-10份液体肥料时获得。按本专利技术的肥料添加剂和组合物可以用下述方法制取。酸溶液由将有机酸加到水中制取。优选的有机酸选自含约2-20碳原子的羧酸。最优选的羧酸是柠檬酸。将选自生物所需痕量金属，优选的是碱土和过渡金属的金属盐，优选为金属氧化物溶于酸溶液中。然后将含金属离子的酸溶液通过加入足够量的有机胺进行缓冲以使溶液的pH至少为约7.5，优选到约8-11。所得配合的金属离子的溶液一般是清透的和无任何沉淀物。已发现这些溶液非常稳定和用于对植物细胞组织提供痕量金属是优异的液体肥料添加剂。然后将这种液体肥料添加剂溶液与常规的液体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体肥料组合物，包括：水，柠檬酸，选自２－羟基乙胺、二甲基氨基丙胺和它们混合物的双官能胺，至少一种金属氧化物，其中所述金属选自钙、镁、锰、铁、钴、铜、锌、钼和它们的混合物，一种包括至少一种选自氮、磷和钾养料的液体肥料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：FW迪安，
申请(专利权)人：斯托尔勒企业公司，
类型：发明
国别省市：US[]