[发明专利]一种氮磷钾水溶性肥料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氮磷钾水溶性肥料及其制备方法，氮磷钾水溶性肥料主要有效成分为磷酸二氢钾·硝酸钾的复盐，该复盐是通过湿法磷酸与氢氧化钾/碳酸钾/碳酸氢钾反应先生成磷酸一氢钾，再加入硝酸与磷酸一氢钾反应生成的。本发明制得的氮磷钾水溶肥含N 6.76％、P₂O₅34.30％、K₂O 45.41％，氮磷钾三元素含量高达86.47％，且水溶性好，易制成氮磷钾符合国标500g/L的水溶肥；在制备过程中湿法磷酸中所有不溶元素全部通过沉淀方式去除，得到的磷酸二氢钾·硝酸钾在与其他原料复配水溶肥时也不会出现不溶物；与此同时，使用硝酸降低了水溶肥的生产成本。

技术领域

本发明涉及水溶性肥料技术领域，具体是一种氮磷钾水溶性肥料及其制备方法。

背景技术

水溶性肥料是一种可完全溶于水的多元复合肥料，它能迅速地溶解于水中，容易被作物吸收，具有用量少、使用方便、使用成本低、作物吸收快、营养成分利用率高等优点，其肥料利用率差不多是常规复合化学肥料的2-3倍。由于水溶性肥料是一个速效肥料，种植者能够较快地看到肥料效果和表现，随时根据作物不同长势对肥料配方作出调整。鉴于水溶性肥料的上述优势，在农业领域得到了快速发展和应用。

现有技术中，使用湿法磷酸生产磷酸二氢钾铵是常见水溶性肥料制备方法之一。用硫酸、硝酸或盐酸分解磷矿制得的磷酸统称为湿法磷酸，其中用硫酸分解磷矿制得磷酸在湿法磷酸生产中占主导地位。湿法磷酸的生产成本优于热法，但是湿法磷酸含有大量溶解在磷酸中的杂质元素，在生产水溶性磷酸盐前通常需进行净化处理，然而由于磷酸自身性质，除杂效果欠佳。

国家知识产权局于2011年5月4日公告授权的发明专利CN101348244B公开了一种使用湿法磷酸生产磷酸二氢钾铵的方法，先制备硫酸氢钾和硫酸的混合液，再将混合液与磷矿粉按比例混合，最后与磷酸进行反应，得到磷酸二氢钾与磷酸的混合液。由于湿法磷酸含有较多不易去除的杂质，使得制得的磷酸二氢钾成品纯度不高；此外，与磷矿粉反应过程中，大量钾被磷石膏夹带，以含钾磷石膏的形式沉淀，大大降低了钾的收率。

发明内容

针对现有技术中使用湿法磷酸制备氮磷钾水溶性肥料存在的技术缺陷，本发明提出一种氮磷钾水溶性肥料及其制备方法。

本发明的第一个目的，保护一种氮磷钾水溶性肥料，其主要有效成分为磷酸二氢钾·硝酸钾的复盐，该复盐是通过湿法磷酸与氢氧化钾/碳酸钾/碳酸氢钾反应先生成磷酸一氢钾，再加入硝酸与磷酸一氢钾反应生成磷酸二氢钾·硝酸钾的复盐。

本发明的第二个目的，保护一种上述氮磷钾水溶性肥料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，取适量湿法磷酸溶液放入反应器，分批向反应器中加入氢氧化钾/碳酸钾/碳酸氢钾反应生成磷酸一氢钾，每次加入氢氧化钾/碳酸钾/碳酸氢钾后充分搅拌溶液，静置一段时间至杂质沉淀，直至加入氢氧化钾/碳酸钾/碳酸氢钾不再生成沉淀为止，过滤得到磷酸一氢钾水溶液；

步骤2，向磷酸一氢钾溶液中加入适量硝酸溶液调节溶液PH值至中性，生成磷酸二氢钾·硝酸钾溶液，蒸发溶液至饱和，冷却得到磷酸二氢钾·硝酸钾晶体。

进一步的，将磷酸二氢钾·硝酸钾与尿素按照1:1比例制备N-P₂O₅-K₂O:25-16-22含量氮磷钾水溶肥。