一种稳定性聚磷酸铵肥料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及聚磷酸铵制备技术领域，具体涉及一种稳定性聚磷酸铵肥料及其制备方法和应用。本发明专利技术先采用磷酸和尿素进行缩合反应，得到均相的液体物料，然后将液体物料进行聚合反应得到固体物料，再将固体物料与硝化抑制剂共混得到稳定性聚磷酸铵肥料。本发明专利技术提供了一种全新的聚磷酸铵肥料的制备方法，并能够将制得的聚磷酸铵与硝化抑制剂共混，在工艺上进行稳定性相结合，以利用硝化抑制剂控制氮素养分的释放特性，同时和农作物养分吸收规律相一致，继而生产稳定性的聚磷酸铵肥料，使聚磷酸铵肥料在一定程度上抑制氨挥发和硝酸盐淋溶，进而减轻对环境和地下水污染。减轻对环境和地下水污染。减轻对环境和地下水污染。

【技术实现步骤摘要】
一种稳定性聚磷酸铵肥料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚磷酸铵制备
，具体涉及一种稳定性聚磷酸铵肥料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚磷酸铵是一种含N和P的聚磷酸盐，简称APP。按其聚合度大小，可分为低聚、中聚和高聚3种，当聚合度在20以下叫做低聚，是水溶性的；聚合度在50以上叫做高聚，可作为阻燃剂。在80年代考虑到价格、成本等因素，低聚水溶性APP主要是在纤维素材料如纸张、木材等阻燃材料上应用，高聚合度聚磷酸铵广泛应用于膨胀型防火涂料、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、环氧树脂、橡胶制品、纤维板及干粉灭火剂等，是一种使用安全的高效氮磷系非卤消烟阻燃剂。
[0003]农用聚磷酸铵(简称APP，ammonium polyphosphate)，是一种低N高P的聚磷酸盐，pH为近中性，其化学通式为(NH4)
n
+2P
n
O
3n+1
。按聚合度大小，APP可分为低聚、中聚和高聚三种，聚合度越高水溶性越小，通常当n<20为水溶性，n>20为水不溶性，目前APP农用已作为一种新型肥料进入化肥领域，常常用作配制高浓度液体复合肥料的基础磷肥。固体聚磷酸铵产品一般由20
‑
30％正磷酸盐，40
‑
50％焦磷酸盐(P2O
74
‑
)，10
‑
15％三聚磷酸盐(P3O
105
‑
)与3
‑
5％的四聚及四聚以上的多聚磷酸盐组成；液体聚磷酸铵产品一般比颗粒产品含更高量的三聚磷酸盐与磷酸根离子，但是组分是变化的，常用的范围是30
‑
40％正磷酸盐，50
‑
55％焦磷酸盐，以及一部分三聚磷酸盐与四聚磷酸盐。国外常用液体APP配比有：8
‑
24
‑
0，10
‑
34
‑
0，11
‑
37
‑
0，11
‑
44
‑
0，8
‑
28
‑
0等，固体为18
‑
58
‑
0。近年来APP逐渐进入液体肥料的生产领域。
[0004]APP农用聚磷酸铵是水溶肥料发展的一项重要磷原料，其具备了以下几点优势：(1)磷养分含量高，pH值为6.5
‑
7.5接近中性，作物使用安全系数高，矿物质元素的活性好。(2)溶解度大，溶解度≥150克/100克水，可配置磷含量较高的液体肥料；结晶温度较低，生产使用方便。(3)对金属离子有螯合作用，可防止溶液中金属杂质形成沉淀，在液体肥料中添加微量元素，有利于制成高浓度高品质的液体肥料；磷素不易被土壤中的铁、钙等金属离子固定，反而可与土壤中的无效微量元素形成可溶性络合物而被植物吸收利用。(4)在土壤中虽然不被植物直接吸收，但可以在土壤中缓慢水解成正磷酸盐，然后被植物利用，是一种缓溶性长效肥料。(5)可制成用于农作物叶面喷施的叶面肥；农用聚磷酸铵作为肥料，施用量可比正磷酸盐高3倍，但不会烧伤叶片，其中性溶液可以在叶面上维持几天，而不会被蒸干或盐析。(6)重金属含量低，能钝化土壤里的重金属，改良土壤，安全环保。
[0005]现有技术中农用聚磷酸铵基础液肥往往与氮溶液、钾肥混合生产液体复混肥，无法实现以聚磷酸铵为主要成分；且目前我国专业生产农聚磷酸铵肥料的企业尚少，传统的聚磷酸铵生产方法工艺相对复杂，这些原因均使得聚磷酸铵肥料的性状、组成及生产方法尚存在争议，在产品质量、数量和应用范围都存在较大的差距。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种稳定性聚磷酸铵肥料及其制备方法和应用。本专利技术提供了一种全新的聚磷酸铵肥料的制备方法，并能够将制得的聚磷酸铵与硝化抑制剂共混，在工艺上进行稳定性相结合，以利用硝化抑制剂控制氮素养分的释放特性，同时和农作物养分吸收规律相一致，继而生产稳定性的聚磷酸铵肥料，使聚磷酸铵肥料在一定程度上抑制氨挥发和硝酸盐淋溶，进而减轻对环境和地下水污染。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种稳定性聚磷酸铵肥料的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、将磷酸和尿素混合，然后进行缩合反应，得到均相的液体物料；
[0010]S2、将步骤S1的液体物料进行聚合反应，得到固体物料，固体物料即为合成的聚磷酸铵；
[0011]S3、将步骤S2的固体物料降温至30
‑
50℃后，与硝化抑制剂共混后进行粉碎，得到稳定性聚磷酸铵肥料。
[0012]优选的，所述步骤S1中缩合反应的条件为：于50
‑
120℃下缩合反应15
‑
40min。
[0013]优选的，所述步骤S1中磷酸的质量百分比为65
‑
75％，尿素的质量百分比为25
‑
35％，二者的质量百分比之和为100％。
[0014]优选的，所述步骤S2中聚合反应的条件为：将液体物料置于管式反应器内，并于150
‑
250℃下聚合反应50
‑
150min。
[0015]优选的，所述步骤S3中硝化抑制剂选自双氰胺、硫脲、3，4
‑
二甲基吡唑磷酸盐、芳香族植物提取物丁香酚中的一种或几种。
[0016]优选的，所述步骤S3中固体物料与硝化抑制剂的质量比为0.1
‑
2：100。
[0017]本专利技术还保护了上述制备方法制得的稳定性聚磷酸铵肥料，所述稳定性聚磷酸铵肥料中聚磷酸铵的聚合度＜20。
[0018]本专利技术还保护了稳定性聚磷酸铵肥料在制备氮肥磷肥中的应用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0020]1、本专利技术采用氮素高效抑制剂的协同增效技术，控制氮素在土壤中转化的形态及进程，减少氮素淋溶损失，提高氮肥利用效率。本专利技术将与施肥有机结合，达到协同增效的目的，一方面能够保证生产出稳定性聚磷酸铵供农作物生长需要，另一方面该方法简单易行，容易控制生产工艺参数。
[0021]2、本专利技术稳定性聚磷酸铵制备方法简单，便于大量生产。具体为：先采用磷酸和尿素进行缩合反应，得到均相的液体物料，然后将液体物料进行聚合反应得到固体物料，固体物料即为聚磷酸铵，本申请制备的原理为：
[0022]缩合反应：(NH2)2CO+H3PO4→
(NH2)2CO
·
H3PO4；
[0023]聚合反应：
[0024](n
‑
1)CO(NH2)2+nH3PO4→
(NH4)
(n+2)
P
n
O
(3n+1)
+(n
‑
4)NH3+(n
‑
1)CO2。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定性聚磷酸铵肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将磷酸和尿素混合，然后进行缩合反应，得到均相的液体物料；S2、将步骤S1的液体物料进行聚合反应，得到固体物料；S3、将步骤S2的固体物料降温至30
‑
50℃后，与硝化抑制剂共混后进行粉碎，得到稳定性聚磷酸铵肥料。2.根据权利要求1所述的一种稳定性聚磷酸铵肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中缩合反应的条件为：于50
‑
120℃下缩合反应15
‑
40min。3.根据权利要求1所述的一种稳定性聚磷酸铵肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中磷酸的质量百分比为65
‑
75％，尿素的质量百分比为25
‑
35％，二者的质量百分比之和为100％。4.根据权利要求1所述的一种稳定性聚磷酸铵...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠，石元亮，王玲莉，李杰，魏占波，张蕾，
申请(专利权)人：沈阳中科新型肥料有限公司，
类型：发明
国别省市：