一种用盐析工艺制备有机钛-有机铵盐有机肥料的方法技术

本发明专利技术涉及一种用盐析工艺制备有机钛-有机铵盐有机肥料的方法。其特征在于：用碱中和钛盐的冰水溶液制备一种新沉淀偏钛酸；用新沉淀偏钛酸，替代钛的氯化物、硫酸盐作为合成柠檬酸钛的原料；用新沉淀偏钛酸为钛源，以柠檬酸为酸溶剂、螯合剂，用微波热熔螯合工艺合成柠檬酸钛；将柠檬酸钛饱和溶液用碳酸铵粉体中和盐析制备有机钛-有机铵盐复合功能性有机肥料。本发明专利技术合成的有机钛中可完全不含氯、硫离子。柠檬酸对金属离子螯合能力强，性能稳定，活性高，与碳酸铵、氢氧化铵反应后生成的有机酸铵含量高、活性好；有机钛-有机铵复合有机肥料为粉体肥料，稳定性好、便于储存和运输，产品水溶性好、使用方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于肥料
，具体涉及一种由有机钛与有机铵盐复合组成功能性有机肥料的制造方法。
技术介绍
肥料是保障国家粮食安全的战略物资，保持和提高地力实现农业可持续发展的物质基石出。化学肥料仍是目前农业生产的重要生产资料，植物对土壤中的化学肥料吸收利用率很低，根据我国目前农业的综合科技水平测定，我国农业作物施肥的利用率仅为30%左右，造成大量肥料流失浪费与环境的污染。高吸收率的新型肥料研究与开发是当前肥料
的技术创新热点，世界各国针对植物对土壤中的化学肥料吸收利用率低的问题，投入了大量的人力、物力、大力研究与开发高吸收率的新型肥料。钛元素被誉为“肥料的催化剂”，它能强有力地促进植物对氮、磷、钾及其它中量元素、微量元素的吸收和运转。施用含钛元素的复合肥料既可达到补充植物营养，又能极大地促进植物对营养成分的吸收和利用。据国内外研究部门对施用含有机钛的复合肥料的试验结果表明施用含有机钛的复合肥料，可在原有植物对肥料吸收利用率的水平上，提高吸收利用率209Γ30%，含有机钛的复合肥料是一种高利用率的新型肥料。钛元素还是一种非常有效的非激素类植物生长调节剂钛元素能提高植物的光合作用，增加植物叶片中的叶绿素含量； 钛元素能激活植物体内多种酶(如过氧化物酶、过氧化氢酶、固氮酶、硝酸还原酶、2-6 磷酸酶等)的活性；钛元素能促进提高作物的抗逆性，增强免疫力，对作物的抗旱、抗涝、抗寒、抗高温、抗病虫害的能力有明显提高；钛元素能促进作物早熟，增加农产品产量；钛元素能改善农产品的品质，提高农产品中各种营养成分的含量，降低畸形果实率，使果形丰满，色泽鲜艳。含有机钛的复合肥料，是由水溶性的有机钛螯合物与普通的氮、磷、钾肥料及其他中量元素肥料，微量元素肥料所组成，是一种植物营养与生理调节双效合一的新型功能性肥料。有机钛的复合肥料在农作物上的使用不受地区、土壤和气候条件的影响，是一种适用于不同作物的广谱性，用量低的功能性肥料。专利文献CN1052302A公开了以四氯化钛与柠檬酸合成植物生长调节素的专利技术；专利文献CN101838159A公开了以硫酸钛与酒石酸、柠檬酸、苹果酸、苦杏仁酸、乳酸等制备含钛络合物的功能性肥料的专利技术。以上的专利文献公开了直接用水溶性钛的氯化物，或钛的硫酸盐作为合成柠檬酸有机钛螯合物的原料，其存在的不足之处是所合成的柠檬酸有机钛螯合物中将杂带大量的氯离子或硫离子。有机铵盐具备了所有无机氮肥的优点与效果，兼备有补充氮和有机营养的双重功效。有机铵盐与传统的氯化铵、硫酸铵等无机氮肥相比，没有硫酸根和氯离子在土壤中残留，不会造成土壤的酸化板结，消除了氯化铵、硫酸铵等传统铵肥在提高作物质量的限制性因素，也不会造成马铃薯、甜菜、烟叶质量的下降。经检索已公开的专利文献和学术论文未发现采用在冰水中用碱性中和钛盐制备能溶于柠檬酸的偏钛酸的报道；未发现以新沉淀偏钛酸作为制备柠檬钛的钛源的报道；未发现用微波热熔螯合工艺合成柠檬酸钛的报道。经检索已公开的专利文献和学术论文未发现以碱性(PH > 8)的有机铵盐作为析盐中和剂，中和盐析制备有机钛-有机铵盐复合功能性肥料的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，是提供一种不含氯、硫离子的柠檬酸钛的制造方法； 本专利技术的目的之二，是提供一种不含氯、硫离子的有机钛-有机铵盐复合的功能性有机肥的制造方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现本专利技术是，其特征在于用碱中和钛盐的冰水溶液制备一种不含氯、硫离子， 能溶于柠檬酸的新沉淀偏钛酸；用不含氯、硫离子，能溶于柠檬酸的新沉淀偏钛酸，替代钛的氯化物、硫酸盐作为合成不含氯、硫离子的柠檬酸钛的原料；用不含氯、硫离子，能溶于柠檬酸的新沉淀偏钛酸为钛源，以柠檬酸为酸溶剂、螯合剂，用微波热熔螯合工艺合成不含氯、硫离子的柠檬酸钛；将柠檬酸钛饱和溶液用碳酸铵粉体中和盐析制备有机钛-有机铵盐有机肥料。所述的用碱中和钛盐的冰水溶液，制备的新沉淀偏钛酸，按以下步骤制备a、将钛的氯化物、或钛的硫酸盐溶于冰水之中，用109Γ30%氢氧化钠溶液中和，控制ρΗ 为7. (Γ8. 0，在< 5°C的冷水中沉淀析出乳白色凝胶状偏钛酸；b、新沉淀的偏钛酸，用蒸馏水洗涤除去氯离子或硫离子；C、洗涤去除氯离子或硫离子的新沉淀的偏钛酸用离心机脱除部分吸附水后，及时用于酸溶螯合。所述的新沉淀偏钛酸与柠檬酸按钛柠檬酸=1 2. 5、摩尔比的比例配比。所述的用微波热熔螯合工艺按以下步骤a、柠檬酸-偏钛酸悬浮混合液的制备按钛柠檬酸的摩尔比1 :2. 5^4的比例配比，将结晶体的一水柠檬酸溶于新沉淀偏钛酸的吸附水中，搅拌均勻生成乳白色的柠檬酸-偏钛酸悬浮混合液；b、微波热熔螯合工艺合成柠檬酸钛将柠檬酸-偏钛酸悬浮混合液置于特制的盘式聚四氟乙烯树脂反应容器内，用工作频率915MHz或用工作频率M50MHz，微波功率广IOKW的柜式微波设备，或隧道式微波设备进行辐射热熔螯合，微波热熔温度控制在100°C 120°C，反应终点为乳白色的悬浮混合液变成无色透明的胶液；c、柠檬酸钛饱和溶液的制备将微波热熔螯合制成的柠檬酸钛胶液，在胶液还处于热熔状态时，用蒸馏水稀释成柠檬酸钛饱和溶液。所述的用微波热熔螯合工艺按以下步骤a、酸性柠檬酸钛-柠檬酸铵复合盐的制备将柠檬酸钛饱和溶液用碳酸铵或氢氧化铵溶液调节PH为1. 5^2. 5，使柠檬酸钛与有机铵盐结晶析出，并在彡25°C室温中陈化M小时后，用60°C热风脱除表面吸附水，呈半干状态的酸性柠檬酸钛-柠檬酸铵的复合盐；b、有机钛-有机铵盐有机肥的制备将半干状态的酸性柠檬酸钛-柠檬酸铵复合盐与无水碳酸铵按比例混合，最终控制其 pH为5. 5飞.0，特制的盘式聚四氟乙烯树脂反应容器内，用工作频率915MHz或用工作频率 M50MHZ，微波功率广IOKW的柜式微波设备，或隧道式微波设备进行辐射热熔螯合，微波热熔温度控制在100°C 120°C，在微波中热溶复合制成有机钛-有机铵盐有机肥料。本专利技术的技术是针对直接用钛的氯化物或钛的硫酸盐作为合成柠檬酸钛的原料， 会使所合成的有机钛中混杂有氯离子或硫离子的缺陷，提出用不含氯、硫离子的偏钛酸作为合成有机钛的原料。商品的工业偏钛酸虽然不含氯、硫离子，但不溶于有机酸，新沉淀的偏钛酸能溶于柠檬酸等有机酸，特别是在冷水中新沉淀的偏钛酸易溶于柠檬酸等有机酸。新沉淀的偏钛酸更易溶于在微波中热熔的高浓度柠檬酸。新沉淀的偏钛酸应及时用有机酸酸溶制备有机酸螯合物，长时间陈化的偏钛酸或经加热烘干的偏钛酸都将失去有机酸的特性。柠檬酸，学名3-羟基-3-羧基戊二酸，是一种化学性能稳定的有机酸，它具有良好的抗分解能力和耐光耐热性能。柠檬酸其酸性及中和性好，与碳酸铵、氢氧化铵反应生成有机酸铵含量高。柠檬酸含有三个羧基，对金属离子具有很强的螯合能力。与酒石酸等其它有机酸相比较，柠檬酸价格又相对较低。因此，柠檬酸与酒石酸、苹果酸、乳酸等有机酸相比较，其综合指标最佳。微波化学是近年来发展的新技术，利用微波辐射进行有机合成，不仅显著提高反应速率，大大缩短反应时间，而且提高产品的质量和回收率，节省能耗。特别是微波加热是非传导性加热效应，可加速化学反应的进行，较传统的加热方法快数百倍，并且加热均勻， 无温度梯度及滞后效应。应用微波辐射具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐福乐，翁莹冰，张美娟，林秀，翁仁发，
申请(专利权)人：福州超大现代农业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：