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1、(10)申请公布号 CN 104250000 A (43)申请公布日 2014.12.31 C N 1 0 4 2 5 0 0 0 0 A (21)申请号 201410478235.1 (22)申请日 2014.09.19 C01B 25/30(2006.01) C05G 1/00(2006.01) C05B 7/00(2006.01) (71)申请人贵阳中化开磷化肥有限公司 地址 551109 贵州省贵阳市息烽县小寨坝镇 申请人贵州科鑫化冶有限公司 贵州大学 (72)发明人廖吉星 高贵龙 朱飞武 薛涛 彭宝林 陈肖虎 韩朝应 赵伟毅 曾舒 王丽远 (74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限。
2、 公司 11002 代理人谷庆红 (54) 发明名称 一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种制备磷酸二氢钾联产白芍 专用复合肥方法，该方法包括以下三个步骤：原 料混合反应、制备磷酸二氢钾、制备白芍专用复合 肥。白芍专用肥料是根据白芍进行正常的生长发 育所需要的营养元素而配比的，令土壤更疏松，加 入多种营养元素，更多保护白芍的健康，添加天然 矿物质及植物生长物质，肥力更能有效调节白芍 的机体抵御能力，减轻病害，提高产量，大大改善 作物品质。使用本品能抗病抗灾，提高白芍自身的 免疫力。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书7页 (19)中华人民共和国。
3、国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 (10)申请公布号 CN 104250000 A CN 104250000 A 1/1页 2 1.一种磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法，其特征在于：用尿素与磷酸按摩尔比 1.3:1.5-1.8混合，将温度升至98-102，搅拌反应130min，分离得到中间体，将中间体与 碱性钾混合反应，控制PH值为3.8-4.3，反应结束后得到含有氮、磷、钾的母液，将母液置 与冷却结晶器中降温结晶，同时对母液进行监测分析，当氮含量为18-22，五氧化二磷含 量为8.2-8.6，氧化钾含量为8.7-12.4时，停止结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二。
4、氢 钾，然后向获得的滤液中加入白芍所需的元素，并采取5/min的升温速度将滤液升温至 28-32进行干燥，干燥75min后，当含水量为2时，得到白芍专用复合肥成品。 2.根据权利要求1所述的磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法，其特征在于，该方法 包括以下步骤： (1)原料混合反应：用尿素与磷酸按摩尔比1.3:1.5-1.75混合，将温度升至98-101， 搅拌速度为60-80r/min搅拌反应130min，分离得到中间体； (2)制备磷酸二氢钾：将步骤1)中得到的中间体与碱性钾混合反应，控制PH值为 3.8-4.2，反应结束后得到含有氮、磷、钾的母液，将母液置与冷却结晶器中降温结晶，同时 对母液。
5、进行监测分析，当氮含量为18-21，五氧化二磷含量为8.2-8.5，氧化钾含量为 8.7-12.3时，停止结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二氢钾； (3)制备白芍专用复合肥：然后向步骤2)中获得的滤液中加入白芍所需的元素，并采 取5/min的升温速度将滤液升温至28-31进行干燥，干燥75min后，当含水量为2时， 得到白芍专用复合肥成品。 3.根据权利要求1或2所述的磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法，其特征在于：所 述尿素与磷酸的反应为尿素固体与磷酸溶液反应。 4.根据权利要求1或2所述的磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法，其特征在于：所 述磷酸的浓度为70-72。 5.根据权利要求1或2所述的。
6、磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法，其特征在于：所 述碱性钾为氢氧化钾。 6.根据权利要求1或2所述的磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法，其特征在于：所 述冷却结晶的冷却温度为19-22。 7.根据权利要求1或2所述的磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法，其特征在于：所 述白芍所需的元素为硼、锰、锌。 8.根据权利要求1或2所述的磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法，其特征在于：所 述白芍专用复合肥为化合态复混肥。 9.根据权利要求8所述的磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法，其特征在于：所述化 合态复混肥，其成分中含有以下氮磷钾化合态结构式： 其中，碳原子与氧原子之间的虚线表示C原子与O原子之间 存在配位键。
7、。 权 利 要 求 书CN 104250000 A 1/7页 3 一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥方法 技术领域 0001 本发明涉及化肥技术领域，具体涉及一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥的 方法。 背景技术 0002 新中国成立以来，施肥方式历经了几次大的变革。解放初期，基本上还是完全依赖 农家肥，后来在全国范围内推广以氨水、碳酸铵、硫酸铵为代表的低含量氮肥，由于当时的 土壤极为贫瘠，取得明显了增产效果。但几年后改用高氮含量的尿素，再后来改成含氮、磷、 钾三种大量元素的复合肥料，此后近二十年的时间里，三元素的复合肥料粮食增产，农业发 展做出了极为重要的贡献。然而这些普通肥料在耕地施入。
8、以后，一部分蒸腾、散逸和随水流 失，一部分被只有其中的一部分才被作物吸收和利用。经研究表明：普通的氮、磷、钾肥料 利用率是很低的。由于连续多年只施用氮磷钾复合肥料，加上多年的连续高产，导致了土机 质的严重缺失，严重的制约了产量的继续提高、品质的改善和土壤的改良。故在当前的环境 下，急需要向土壤中补充包含硫的中量元素，铁，铜、硼、锌、钼，锰微量元素，富含氨基酸和 腐植酸的有机质等，才能更好的提高产量，改善品质，改良营养型的复合肥料是今后的发展 方向绿色生态全营养肥料不再是单纯的单一肥料品种，而是集大量元素肥料+中量元素肥 料+微量元素肥料，同时具备化学肥料的速效性，有机肥料的长效性，微量元素和生。
9、物菌肥 的特效性。白芍的一个生长周期中需要吸收较多的营养物质，不仅仅是普通复合肥料所提 供氮、磷、钾养分。缺少微量元素会引起，植株瘦小，抽穗不齐，授粉率低，严重影响产量。白 芍专用肥料应当是含有多种养分的综合体，不是养分单一的等大量元素外，还富含锰、铁、 锌、等多种作物必需的元素。 0003 磷酸二氢钾，农业上用作高效磷钾复合肥；磷酸二氢钾产品广泛适用于各类型经 济作物、粮食、瓜果、蔬菜等几乎全部类型的作物，磷酸二氢钾具有显著增产增收、改量优化 品质、抗倒伏、抗病虫害、防治早衰等许多优良作用，并且具有克服作物生长后期根系老化 吸收能力下降而导致的营养不足的作用。磷酸二氢钾属新型高浓度磷钾二元素。
10、复合肥料， 其中含五氧化二磷52左右，含氧化二钾34左右。磷酸二氢钾的生产方法很多，大致概 括为中和法、萃取法、离子交换法、复分解法、直接法、结晶法和电解法等。在中国，生产工艺 多采用中和法，其次还有有机萃取法、复分解法、离子交换法。 0004 中和法，是将苛性钾或碳酸钾配成30的溶液后送至中和器，在搅拌下与50的 磷酸溶液中和，控制温度在80-100，pH为4-5，中和产物经过滤、浓缩、冷却结晶、离心分 离、干燥后即得成品，结晶母液返回到浓缩工段进行回用。中和法的特点是工艺流程短，技 术成熟，设备少，产品质量高，能耗低，投资少。该法以热法磷酸和钾碱为原料，生产成本高， 难以在农业上应用，主要。
11、用于生产食品、医药和工业级的磷酸二氢钾，今后此法产量会有较 多下降，但目前尚无其它方法能动摇其产品在食品工业中的主导地位。当前，全国中和法 磷酸二氢钾的生产能力占总生产能力的90以上。有机萃取法是根据有机溶剂对不同化 合物具有不同溶解度的特性，选择性地使用有机溶剂进行萃取分离来制取磷酸二氢钾的方 说 明 书CN 104250000 A 2/7页 4 法。它是在合适的有机溶剂(S)存在下，通过氯化钾和磷酸反应，生成的盐酸几乎被萃取 到有机溶剂中，待分相、分离后，磷酸二氢钾从水相中结晶出来，经洗涤、干燥即得产品磷酸 二氢钾，分离后母液循环使用；盐酸由反萃剂从有机相中反萃出来，萃取剂在过程中循环使 。
12、用。离子交换法是利用氯化钾溶液通过苯乙烯系阳离子交换树脂，从溶液中吸附K+，然后将 磷酸二氢铵溶液通过树脂进行置换，制得磷酸二氢钾溶液，然后料液经浓缩、冷却结晶、离 心分离、干燥后得到成品磷酸二氢钾，结晶母液返回到浓缩工段进行回用。 0005 由上可知目前磷酸二氢钾的制备还存在，杂质多、成本高、产品纯度低、母液利用 率低、母液回收难等问题，本发明人通过对制备磷酸二氢钾产品技术及参考文献的大量研 究，还发现没有专利文件和公开文献中有从白芍对元素吸收率的角度出发，在提高磷酸二 氢钾产品的纯度同时将剩余的母液通过调整制备成白芍专用的化合态复合肥的技术出现。 发明内容 0006 为解决上述技术问题，本。
13、发明提供了一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥的 制备方法，其具有设备要求低、无三废排除、生产工艺短、磷酸二氢钾产品纯度高、副产的白 芍专用复合肥能够被植物充分吸收，复合肥营养元素搭配得当，生产成本低，具有环保价值 等特征。 0007 本发明是通过以下技术方案予以实现的： 0008 一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥的方法，用尿素与磷酸按摩尔比 1.3:1.5-1.8混合，将温度升至98-102，搅拌反应130min，分离得到中间体，将中间体与 碱性钾混合反应，控制PH值为3.8-4.3，反应结束后得到含有氮、磷、钾的母液，将母液置 与冷却结晶器中降温结晶，同时对母液进行监测分析，当氮含量为。
14、18-22，五氧化二磷含 量为8.2-8.6，氧化钾含量为8.7-12.4时，停止结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二氢 钾，然后向获得的滤液中加入白芍所需的元素，并采取5/min的升温速度将滤液升温至 28-32进行干燥，干燥75min后，当含水量为2时，得到白芍专用复合肥成品。 0009 具体包括以下步骤： 0010 (1)原料混合反应：用尿素与磷酸按摩尔比1.3:1.5-1.75混合，将温度升至 98-101，搅拌速度为60-80r/min搅拌反应130min，分离得到中间体； 0011 (2)制备磷酸二氢钾：将步骤1)中得到的中间体与碱性钾混合反应，控制PH值为 3.8-4.2，反应结束后。
15、得到含有氮、磷、钾的母液，将母液置与冷却结晶器中降温结晶，同时 对母液进行监测分析，当氮含量为18-21，五氧化二磷含量为8.2-8.5，氧化钾含量为 8.7-12.3时，停止结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二氢钾； 0012 (3)制备白芍专用复合肥：然后向步骤2)中获得的滤液中加入白芍所需的元素， 并采取5/min的升温速度将滤液升温至28-31进行干燥，干燥75min后，当含水量为 2时，得到白芍专用复合肥成品； 0013 所述尿素与磷酸的反应为尿素固体与磷酸溶液反应。 0014 所述磷酸的浓度为70-72。 0015 所述碱性钾为氢氧化钾。 0016 所述冷却结晶的冷却温度为19-22。。
16、 0017 所述白芍所需的元素为硼、锰、锌。 说 明 书CN 104250000 A 3/7页 5 0018 所述白芍专用复合肥为化合态复混肥。 0019 所述化合态复混肥，其成分中含有以下氮磷钾化合态结构式： 0020 其中，碳原子与氧原子之间的虚线表示C原子与O原子 之间存在配位键。 0021 本发明的有益效果在于： 0022 通过对生产磷酸二氢钾的工艺条件进行调控，使得产出的磷酸二氢钾产品纯度 高，弥补了传统湿法磷酸制备磷酸二氢钾时，杂质处理困难的问题，降低了生产成本，而且 在制备磷酸二氢钾的过程中，通过对原料，温度，元素含量的控制，得到了可以制备成白芍 专用复合肥的滤液，使用该滤液制备。
17、出来的的复合肥能最大程度地符合白芍的需求，废液 的利用减少了环境的污染，降低了复合肥的生产成本，具有较高的经济价值，本白芍专用肥 料是根据白芍进行正常的生长发育所需要的营养元素而配比的，令土壤更疏松，加入多种 营养元素，更多保护白芍的健康，添加天然矿物质及植物生长物质，肥力更能有效调节白芍 的机体抵御能力，减轻病害，提高产量，大大改善作物品质。使用本品能抗病抗灾，提高白芍 自身的免疫力。 0023 通过对生产工艺参数的调整，尿素与磷酸反应生成磷酸脲，而磷酸脲在磷酸存在 的环境下，通过一定的温度控制又可以形成中间离子，这种中间 离子能够与对中元素化合物螯合形成多元素中间离子，进而能够继续与其他带。
18、负电荷的化 合物或者离子形成螯合物，提高复盐中元素含量，进而能够调整该离子存在的复盐中的养 分含量，使得制备出来的复合肥能够满足白芍对养分的需求。 具体实施方式 0024 以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述，但要求保护的范围并不局限 于所述。 0025 反应原理说明： 0026 尿素与磷酸反应生成磷酸脲，磷酸脲在含有磷酸及高温环境下会形成一种正负电 荷相吸引的离子复盐，而磷酸脲离子复盐在磷酸存在的环境下，其中的H 2 NCONH 3 + 离子与磷 酸接近，形成CO配位键的中间离子，即为CO 5 PN 2 H 8 + 离子，进而使得磷酸脲中间体中含有 大量的H 2 PO 4 - 和CO。
19、 5 PN 2 H 8 + 离子，在加入过量并且适量的钾离子时，磷酸二氢根与钾离子形成 磷酸二氢钾晶体被析出来，多余钾离子与CO 5 PN 2 H 8 + 离子反应，并置换出部分NH4+，使得溶液 中含有CO 5 PNH 4 K + 的复盐离子，通过对元素调整，最后加入干燥滤液即可获得复合肥。具体 反应方程式如下： 0027 反应方程式一： 0028 H 2 PO 3 +CO(NH 2 ) 2 CO(NH 2 ) 2 H 3 PO 4 0029 反应方程式二： 0030 CO(NH 2 ) 2 H 3 PO 4 H 2 NCONH 3 + +H 2 PO 4 - 0031 反应方程式三： 说 。
20、明 书CN 104250000 A 4/7页 6 0032 H 2 PO 4 - +K + KH 2 PO 4 0033 反应方程式四: 0034 0035 反应方程式五： 0036 0037 下面结合实施例对本发明做进一步的阐述： 0038 实施例1 0039 一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥的方法，该方法包括以下步骤： 0040 (1)原料混合反应：用尿素与磷酸按摩尔比1.3:1.5混合，将温度升至98，搅拌 速度为60-80r/min搅拌反应130min，分离得到中间体； 0041 (2)制备磷酸二氢钾：将步骤1)中得到的中间体与碱性钾混合反应，控制PH值为 3.8，反应结束后得到含。
21、有氮、磷、钾的母液，将母液置与冷却结晶器中降温结晶，同时对母 液进行监测分析，当氮含量为18，五氧化二磷含量为8.2，氧化钾含量为8.7时，停止 结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二氢钾； 0042 (3)制备白芍专用复合肥：然后向步骤2)中获得的滤液中加入白芍所需的元素， 并采取5/min的升温速度将滤液升温至28进行干燥，干燥75min后，当含水量为2 时，得到白芍专用复合肥成品； 0043 实施例2 0044 一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥的方法，该方法包括以下步骤： 0045 (1)原料混合反应：用尿素与磷酸按摩尔比1.3:1.55混合，将温度升至99，搅拌 速度为60-80r/mi。
22、n搅拌反应130min，分离得到中间体； 0046 (2)制备磷酸二氢钾：将步骤1)中得到的中间体与碱性钾混合反应，控制PH值为 3.9，反应结束后得到含有氮、磷、钾的母液，将母液置与冷却结晶器中降温结晶，同时对母 液进行监测分析，当氮含量为18.5，五氧化二磷含量为8.3，氧化钾含量为8.8时，停 止结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二氢钾； 0047 (3)制备白芍专用复合肥：然后向步骤2)中获得的滤液中加入白芍所需的元素， 并采取5/min的升温速度将滤液升温至29进行干燥，干燥75min后，当含水量为2 时，得到白芍专用复合肥成品； 0048 实施例3 0049 一种制备磷酸二氢钾联产白芍。
23、专用复合肥的方法，该方法包括以下步骤： 0050 (1)原料混合反应：用尿素与磷酸按摩尔比1.3:1.6混合，将温度升至100，搅拌 速度为60-80r/min搅拌反应130min，分离得到中间体； 0051 (2)制备磷酸二氢钾：将步骤1)中得到的中间体与碱性钾混合反应，控制PH值为 说 明 书CN 104250000 A 5/7页 7 3.9，反应结束后得到含有氮、磷、钾的母液，将母液置与冷却结晶器中降温结晶，同时对母 液进行监测分析，当氮含量为19.5，五氧化二磷含量为8.35，氧化钾含量为9.1时， 停止结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二氢钾； 0052 (3)制备白芍专用复合肥：然后向。
24、步骤2)中获得的滤液中加入白芍所需的元素， 并采取5/min的升温速度将滤液升温至30进行干燥，干燥75min后，当含水量为2 时，得到白芍专用复合肥成品； 0053 实施例4 0054 一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥的方法，该方法包括以下步骤： 0055 (1)原料混合反应：用尿素与磷酸按摩尔比1.3:1.65混合，将温度升至101，搅 拌速度为60-80r/min搅拌反应130min，分离得到中间体； 0056 (2)制备磷酸二氢钾：将步骤1)中得到的中间体与碱性钾混合反应，控制PH值为 4，反应结束后得到含有氮、磷、钾的母液，将母液置与冷却结晶器中降温结晶，同时对母液 进行监测分析。
25、，当氮含量为20.5，五氧化二磷含量为8.3，氧化钾含量为9.6时，停止 结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二氢钾； 0057 (3)制备白芍专用复合肥：然后向步骤2)中获得的滤液中加入白芍所需的元素， 并采取5/min的升温速度将滤液升温至30进行干燥，干燥75min后，当含水量为2 时，得到白芍专用复合肥成品； 0058 实施例5 0059 一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥的方法，该方法包括以下步骤： 0060 (1)原料混合反应：用尿素与磷酸按摩尔比1.3:1.72混合，将温度升至99，搅拌 速度为60-80r/min搅拌反应130min，分离得到中间体； 0061 (2)制备磷酸二氢钾。
26、：将步骤1)中得到的中间体与碱性钾混合反应，控制PH值为 4.1，反应结束后得到含有氮、磷、钾的母液，将母液置与冷却结晶器中降温结晶，同时对母 液进行监测分析，当氮含量为18.9，五氧化二磷含量为8.3，氧化钾含量为9.2时，停 止结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二氢钾； 0062 (3)制备白芍专用复合肥：然后向步骤2)中获得的滤液中加入白芍所需的元素， 并采取5/min的升温速度将滤液升温至29进行干燥，干燥75min后，当含水量为2 时，得到白芍专用复合肥成品； 0063 实施例6 0064 一种制备磷酸二氢钾联产白芍专用复合肥的方法，该方法包括以下步骤： 0065 (1)原料混合反应：用。
27、尿素与磷酸按摩尔比1.3:1.73混合，将温度升至101，搅 拌速度为60-80r/min搅拌反应130min，分离得到中间体； 0066 (2)制备磷酸二氢钾：将步骤1)中得到的中间体与碱性钾混合反应，控制PH值为 4.2，反应结束后得到含有氮、磷、钾的母液，将母液置与冷却结晶器中降温结晶，同时对母 液进行监测分析，当氮含量为19.9，五氧化二磷含量为8.1，氧化钾含量为10.2时， 停止结晶并过滤，得到的滤饼即是磷酸二氢钾； 0067 (3)制备白芍专用复合肥：然后向步骤2)中获得的滤液中加入白芍所需的元素， 并采取5/min的升温速度将滤液升温至31进行干燥，干燥75min后，当含水量为。
28、2 时，得到白芍专用复合肥成品； 说 明 书CN 104250000 A 6/7页 8 0068 下面结合具体试验例对本发明的产品和技术效果作进一步的说明。 0069 实验例1 0070 本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6，中制备出的白 芍专用复合肥按照GB1887-2002标准进行检测，其结果如表1所示： 0071 表1本发明白芍专用复合肥的元素含量检测 0072 检测项目合格标准实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6 氮磷钾3034.935.636.9538.436.438.2 氮121818.319.520.518.919.9 磷88.28.58.。
29、358.38.38.1 钾108.78.89.19.69.210.2 含水量2222222 0073 由表1中可以得知本发明制备的白芍专用复合肥的元素含量不仅达到了合格标 准，而且远优于合格标准，说明本复合肥能满足白芍的营养元素需求，在技术效果上具有显 著地进步。 0074 实验例2 0075 本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6，中制备出的磷 酸二氢钾产品按GBT278-1997的检测方法进行检测。 0076 表2本发明磷酸二氢钾产品纯度检测 0077 0078 由表2中可以看出，本发明的技术方案生产出来的磷酸二氢钾不仅达到了合格标 准，而且产品的纯度也较高，说明。
30、本方法制备磷酸二氢钾产品具有显著的进步。 0079 实验例3 0080 根据白芍对元素含量的吸收和及其生长情况，对白芍专用复合肥与普通肥作对比 试验。以9棵白芍幼苗为试验对象，分别标号为A、B、C、D、E、F、G、H、I、对A、B、C三个标号 的白芍幼苗施用普通肥料，对D、E、F、G、H、I等六个标号的白芍幼苗分别施用实施例1、实 施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6中所制备出的白芍专用肥，对比试验结果如 表2所示： 0081 表3施用普通肥与白芍专用复合肥对白芍元素吸收率的对比及对白芍生长的影 响 说 明 书CN 104250000 A 7/7页 9 0082 NPKBMnZe生长状况 A 776无无无生长缓慢 B 766无无无生长缓慢 C 676无无无生长缓慢 D 1688.5444正常 E 158.18.3433正常 F 15.57.98.1434正常 G 178.28343正常 H 16.58.18.2334正常 I 16.47.98.1434正常 0083 由上表可以看出本发明制备的白芍专用复合肥能够被白芍充分的吸收，并且还富 含B、Mn、Ze等白芍所需的营养元素，对白芍的正常生长提供了保障，提高了经济效益。 说 明 书CN 104250000 A 。