[发明专利]含金属中微量元素的肥料级聚磷酸铵及其生产方法

说明书

本发明涉及含金属中微量元素的肥料级聚磷酸铵及其生产方法，属于农业肥料生产技术领域。本发明解决的技术问题是现有水溶性中微量元素成本高、溶解度低。本发明公开含金属中微量元素的肥料级聚磷酸铵及其生产方法，步骤包括a.预反应；b.聚合；c.破碎、包装，主要是先将过量磷酸与金属中微量元素添加剂在加热搅拌条件下混合，然后添加缩合剂尿素，在加热搅拌条件和NH₃分压下进行聚合反应得到聚磷酸铵半成品。本发明制备得到的含金属中微量元素的肥料级聚磷酸铵水溶性好，最终产品中金属中微量元素的含有量高，产品中可溶的中微量元素的最终浓度高，方法简便，具有很好的市场前景。

技术领域

本发明属于农业肥料生产技术领域，具体涉及含金属中微量元素的肥料级聚磷酸铵及其生产方法。

背景技术

在我国，大部分的磷矿资源都用于磷肥的生产，但是存在磷肥利用率普遍不高、磷肥品种也不多的问题，传统磷肥磷的吸收率很低，基本小于20％。目前国内外的磷复肥存在严重的产能过剩情况，并且这种趋势还在加剧，因此近年来国际肥料消费正在向高浓度、复合化、液体化的方向发展。

在农业生产中，使用比较多的当属氮磷钾三元素肥料，近几年来，人们逐渐意识到中微量元素的重要性。在实际应用中发现，中微量元素有提高肥料利用率、作物增产、降低作物病虫害的发生和提高作物品质的功效。

由于无机态的中微量元素的水溶性普遍较差，要在水溶肥领域使用，首先需要解决其溶解性，为此行业内目前通用的方法是先将无机态的中微量元素制成水溶性的中微量元素，如EDTA—乙二胺四乙酸型，然后再与各种水溶性的大量元素肥料(如磷酸二氢钾、结晶磷酸二氢铵、硝酸钾等)物理混合后进行施用。然而生产工艺复杂，导致水溶性中微量元素的成本较高，并且EDTA型中微量元素由于螯合基乙二胺四乙酸在土壤中比较稳定，在很长一段时间内都无法有效释放出离子，作物难以吸收。

聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)。聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小。聚磷酸铵已逐渐进入复混肥和液体肥料的生产，特别是在发达国家已得到广泛应用。在1965年美国孟山都公司最早开发成功并工业化生产，20世纪70年代，日本、前苏联等国开始大量生产低聚磷酸铵并用于农业肥料应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有水溶性中微量元素成本高、溶解度低。

本发明解决上述问题的技术方案是提供含金属中微量元素的肥料级聚磷酸铵的生产方法，步骤包括：

a.预反应：将过量磷酸与金属中微量元素添加剂在加热搅拌条件下混合，得到预反应料浆；

b.聚合：向步骤a制得的预反应料浆中添加缩合剂尿素，混合均匀，在加热搅拌条件和NH₃分压下进行聚合反应得到聚磷酸铵半成品；

c.破碎、包装：将b反应得到的聚磷酸铵半成品经粉碎筛分得到含金属中微量元素的聚磷酸铵产品。

其中，步骤a预反应温度50-100℃，反应时间10-30min。

其中，步骤a中所述金属中微量元素添加剂与磷酸中的P₂O₅质量比为10％～30％；作为优选的，金属中微量元素添加剂与磷酸中的P₂O₅质量比为15％～25％。

其中，步骤a搅拌转速控制为300rpm，平均线速度2-3m/s。

其中，步骤b中缩合剂尿素的加入量为磷酸中P₂O₅质量的70％-90％，优选的加入量为80％。

其中，步骤b聚合温度控制在100～350℃；优选的聚合温度控制在150～300℃；更优选的聚合温度控制在200℃；聚合时间控制在1～3小时，优选的聚合时间控制在2h。