一種緩釋鉀鎂肥的生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種緩釋鉀鎂肥的生產(chǎn)方法，屬于肥料制造【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明利用我國(guó)特有的農(nóng)用碳酸氫銨和豐富的鎂鹽氯化鎂(或硫酸鎂)，與氯化鉀(或硫酸鉀)在常溫常壓下生產(chǎn)緩釋鉀鎂肥KHCO3·MgCO3·4H2O，與國(guó)外采用CO2和氯化鉀、氧化鎂的混合水溶液反應(yīng)生產(chǎn)KHCO3·MgCO3·4H2O相比，不但原料成本低，而且全部工藝在常溫常壓下進(jìn)行，并且無三廢排放，產(chǎn)品KHCO3·MgCO3·4H2O是一種高效的緩釋鉀鎂肥，副產(chǎn)物氯化銨或者硫酸銨是農(nóng)用化肥，因此本發(fā)明在工藝和經(jīng)濟(jì)上均有很大優(yōu)勢(shì)。
【專利說明】一種緩釋鉀鎂肥的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種緩釋鉀鎂肥的生產(chǎn)方法，屬于肥料制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到的是以氯化鉀(或硫酸鉀)、氯化鎂(或硫酸鎂)、碳酸氫銨等為原料制造緩釋鉀鎂肥的技術(shù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，土壤普查的數(shù)據(jù)顯示我國(guó)土壤大量缺乏鉀元素，并且鎂元素的缺乏也日益嚴(yán)重，美國(guó)、以色列、德國(guó)等國(guó)家針對(duì)我國(guó)土壤養(yǎng)分的變化，向我國(guó)推出由無水鉀鎂礬生產(chǎn)的速溶性鉀鎂肥，但價(jià)格昂貴，不易推行。國(guó)內(nèi)也有廠家生產(chǎn)速溶性鉀鎂肥，生產(chǎn)方法主要分為兩種:一種是利用可溶性軟鉀鎂 礬生產(chǎn)速溶性鉀鎂肥，我國(guó)可溶性鉀鹽礦奇缺，且主要位于自然條件艱苦、地理位置偏僻的青海、新疆、西藏等地；另一種方法是以硫酸鉀、氯化鉀和硫酸鎂等速效化肥為原料用摻混方法生產(chǎn)的速溶性鉀鎂肥。速溶性鉀鎂肥雖然補(bǔ)充了鎂元素，肥效要優(yōu)于單純鉀肥，但是養(yǎng)分釋放速度較快，供肥前期養(yǎng)分釋放過量，植物無法在短時(shí)間內(nèi)完全吸收，養(yǎng)分容易淋失或被土壤固定，而后期又供肥不足，導(dǎo)致肥料利用率低。因此，尋找養(yǎng)分釋放緩慢的鉀鎂肥就成為提高養(yǎng)分利用率、減少養(yǎng)分損失的有效途徑之
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[0003]緩釋肥料是指施入土壤后轉(zhuǎn)變?yōu)橹参镉行юB(yǎng)分的速度比速效肥料緩慢的肥料。相對(duì)于速效肥，緩釋肥養(yǎng)分釋放緩慢，肥效長(zhǎng)期、穩(wěn)定，可以極大提高肥料的利用率。緩釋肥按其溶解釋放方式一般分為三類:物理障礙性因素控制的水溶性肥料；微溶性有機(jī)氮化合物；微溶性無機(jī)化合物。長(zhǎng)期以來，我國(guó)對(duì)緩釋鉀鎂肥的研究較少，主要是利用我國(guó)富產(chǎn)的非水溶性鉀鹽石資源采用高爐熔融熱化學(xué)法生產(chǎn)緩釋鉀鎂肥。該方法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，肥料養(yǎng)分為枸溶性，肥效長(zhǎng)，并可以改善長(zhǎng)期使用化肥所造成的土壤板結(jié)問題，但投資能耗大，且產(chǎn)品鉀含量很低(5%~10% )，因此，需要加大對(duì)緩釋鉀鎂肥的研究，努力研制價(jià)格低廉、鉀和鎂含量較高、養(yǎng)分釋放緩慢、肥效期長(zhǎng)的緩釋鉀鎂肥。
[0004]本發(fā)明所生產(chǎn)的緩釋鉀鎂肥KHCO3.MgCO3.4H20屬于微溶性無機(jī)化合物。國(guó)內(nèi)外主要通過向含有氯化鉀和氧化鎂的水溶液中通入CO2來生產(chǎn)KHCO3.MgCO3.4H20。原料氧化鎂價(jià)格較高，此工藝還需要產(chǎn)生CO2的裝置，而且要使反應(yīng)有較大的反應(yīng)速率和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，二氧化碳的壓力必須控制在20個(gè)大氣壓左右。本發(fā)明利用我國(guó)特有的農(nóng)用碳酸氫銨和豐富的鎂鹽氯化鎂(或硫酸鎂)，與氯化鉀(或硫酸鉀)在常溫常壓下生產(chǎn)緩釋鉀鎂肥KHCO3.MgCO3.4H20，與國(guó)外采用CO2、氯化鉀和氧化鎂的混合水溶液反應(yīng)生產(chǎn)KHCO3.MgCO3.4H20相比，不但原料成本低，而且全部工藝在常溫常壓進(jìn)行，并且無三廢排放，副產(chǎn)物氯化銨或硫酸銨是農(nóng)用化肥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種生產(chǎn)成本低、肥效長(zhǎng)期穩(wěn)定的緩釋鉀鎂肥。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:按照重量份計(jì)算，將6~10份的氯化鉀(或硫酸鉀)倒入水浴溫度為20~30°C 的反應(yīng)器中，用30~80份的水溶解，不斷攪拌下分批加入10~18份的氯化鎂(或硫酸鎂)和10~22份的碳酸氫銨，攪拌速度為300r/min~500r/min，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH為9~11，向溶液中加入0.2~5份表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨，反應(yīng)0.5~15h后，水浴溫度調(diào)節(jié)為5~15°C并繼續(xù)攪拌反應(yīng)I~20h，過濾并用O~25°C的水沖洗濾餅，在20°C~40°C的烘箱中干燥0.5~3h，即得到純度為95%~98%的緩釋鉀鎂肥 KHCO3.MgCO3.4H20。
[0007]其反應(yīng)式為:
[0008]KCl+MgCl2+3NH4HC03+3H20 — KHCO3.MgCO3.4H20 I +3NH4C1+C02
[0009]副產(chǎn)物氯化銨(或硫酸銨)經(jīng)冷卻結(jié)晶使其從母液中分離出來，母液中少量未反應(yīng)的氯化鉀(或硫酸鉀)、氯化鎂(或硫酸鎂)可循環(huán)配料使用。KHCO3.MgCO3.4H20幾乎不溶于冷水，但在25 V~100°C的熱水中可緩慢分解，生成微溶于水的碳酸鎂和溶于水的碳酸氫鉀。產(chǎn)品KHCO3.MgCO3.4H20中鉀含量約為18%，鎂含量約為9% ;該產(chǎn)品不但給作物提供所需的鉀、鎂養(yǎng)分，而且肥效長(zhǎng)期穩(wěn)定，養(yǎng)分利用率高；此外，原料價(jià)格低廉且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，因此KHCO3.MgCO3.4H20是一種高效的緩釋鉀鎂肥。
[0010]本發(fā)明工藝技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]I該發(fā)明找到一種利用化學(xué)合成法生產(chǎn)緩釋鉀鎂肥的新方法，利用該工藝生產(chǎn)KHCO3.MgCO3.4H20,并將KHCO3.MgCO3.4H20作為緩釋鉀鎂肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)未見報(bào)道。
[0012]2緩釋鉀鎂肥KHCO3 -MgCO3^H2O與普通肥料相比，養(yǎng)分釋放緩慢，肥效期長(zhǎng)，又是一種很好的土壤改良劑，能疏松土壤，改善長(zhǎng)期施用化肥造成的土壤板結(jié)等問題。
[0013]3與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)相比，利用我國(guó)豐富、價(jià)廉的碳酸氫銨在常溫常壓下生產(chǎn)緩釋鉀鎂肥KHCO3.MgCO3.4H20，不但使成本降低，而且利用了我國(guó)豐富的鎂鹽并聯(lián)產(chǎn)氯化銨或硫酸銨，因此，本發(fā)明在生產(chǎn)工藝和經(jīng)濟(jì)上均有較大優(yōu)勢(shì)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]通過以下實(shí)例，對(duì)本發(fā)明的工藝方法進(jìn)行描述。但是，實(shí)例不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0015]實(shí)例I。
[0016]稱取18g氯化鉀倒入水浴溫度為22°C的反應(yīng)器中，用240mL的水溶解，不斷攪拌下分批加入34g MgCl2.6H20和40g NH4HCO3,攪拌速度為300r/min，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH為9，向溶液中加入Ig表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨，反應(yīng)4h后，水浴溫度調(diào)節(jié)為6°C并繼續(xù)攪拌反應(yīng)6h，過濾并用O~25°C的水沖洗濾餅，在25°C的烘箱中干燥lh，得到KHCO3.MgCO3.4H2032g。濾液和洗液可重新放入KCl和MgCl2的混合溶液中循環(huán)使用。當(dāng)母液中氯化銨積累到一定濃度時(shí)，冷卻使其結(jié)晶析出，過濾得氯化銨晶體，濾液仍可循環(huán)使用。
[0017]實(shí)例2。
[0018]稱取60g硫酸鉀倒入水浴溫度為24°C的反應(yīng)器中，用400mL的水溶解，不斷攪拌下分批加入IlOg的MgSO4.7H20和115g NH4HCO3,攪拌速度為350r/min，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH為9.5，向溶液中加入2g表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨，反應(yīng)4.5h后，水浴溫度調(diào)節(jié)為8°C并繼續(xù)攪拌反應(yīng)6.5h，過濾并用O~25°C的水沖洗濾餅，在25°C的烘箱中干燥1.5h，得到KHCO3.MgCO3.4H2098g。濾液和洗液可重新放入K2SO4和MgSO4的混合溶液中循環(huán)使用。當(dāng)母液中硫酸銨積累到一定濃度時(shí)，冷卻使其結(jié)晶析出，過濾得硫酸銨晶體，濾液仍可循環(huán)使用。
[0019]實(shí)例3。
[0020]稱取80g的硫酸鉀倒入水浴溫度為25 V的反應(yīng)器中，用500mL的水溶解，不斷攪拌下分批加入125g MgCl2.6H20和150g NH4HCO3，攪拌速度為400r/min，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH為10，向溶液中加入3g表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨，反應(yīng)5h后，水浴溫度調(diào)節(jié)為10°C并繼續(xù)攪拌反應(yīng)7h，過濾并用O~25°C的水沖洗濾餅，在25°C的烘箱中干燥2h，得到KHCO3.MgCO3.4H20120g。濾液和洗液可重新放入K2SO4和MgCl2的混合溶液中循環(huán)使用。當(dāng)母液中硫酸銨和氯化銨積累到一定濃度時(shí)，冷卻使其結(jié)晶析出，過濾得硫酸銨和氯化銨的混合物，濾液仍可循環(huán)使用。
[0021]實(shí)例4。
[0022]稱取100g的氯化鉀倒入水浴溫度為27°C的反應(yīng)器中，用670mL的水溶解，不斷攪拌下分批加入220g MgSO4.7H20和210g NH4HCO3，攪拌速度為450r/min，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH為11，向溶液中加入5g表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨，反應(yīng)6h后，水浴溫度調(diào)節(jié)為14°C并繼續(xù)攪拌反應(yīng)8h，過濾并用O~25°C的水沖洗濾餅，在25°C的烘箱中干燥2.5h，得到KHCO3.MgCO3.4H20150g。濾液和洗液可重新放入KCl和MgSO4的混合溶液中循環(huán)使用。當(dāng)母液中硫酸銨和氯化銨積累到一定濃度時(shí)，冷卻使其結(jié)晶析出，過濾得硫酸銨和氯化銨的混合物，濾液仍可循 環(huán)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種緩釋鉀鎂肥的生產(chǎn)方法，其特征在于該方法為:按照重量份計(jì)算，將6~10份的氯化鉀(或硫酸鉀)倒入水浴溫度為20~30°C的反應(yīng)器中，用30~80份的水溶解，不斷攪拌下分批加入10~18份的氯化鎂(或硫酸鎂)和10~22份的碳酸氫銨，攪拌速度為300r/min~500r/min,用氨水調(diào)節(jié)溶液PH為9~11,向溶液中加入0.2~5份表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨，反應(yīng)0.5~15h后，水浴溫度調(diào)節(jié)為5~15°C并繼續(xù)攪拌反應(yīng)I~20h，過濾并用O~25°C的水沖洗濾餅，在20°C~40°C的烘箱中干燥0.5~3h，即得到純度為95%~98%的緩釋鉀鎂肥KHCO3.MgCO3.4H20。
2.一種如權(quán)利要求1所述的緩釋鉀鎂肥的生產(chǎn)方法，其特征在于副產(chǎn)物氯化銨(或硫酸銨)經(jīng)冷卻結(jié)晶使其從母液中分離出來，母液中少量未反應(yīng)的氯化鉀(或硫酸鉀)、氯化鎂(或硫酸鎂)可循環(huán) 配料使用。
【文檔編號(hào)】C05G3/00GK103936523SQ201410191645
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】張文輝, 谷守玉, 梅丹丹 申請(qǐng)人:河南力浮科技有限公司