專利名稱：類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種糧油作物的化肥，尤其是涉及一種用化學方法加工而成的氮磷鉀固溶體復合肥料及其制備方法。
背景技術：
磷酸鉀銨是不同比例的磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀組成的固溶體，是一種高濃度的氮、磷、鉀復合肥料。目前正在開發(fā)制取磷酸銨鉀的工藝流程有磷酸、氯化鉀、氨化流程。這種流程以以色列的IMI流程為代表，它雖然較早獲得了專利，但迄今尚未見到工業(yè)化的報道。國內曾以熱法磷酸、氯化鉀、氨化法生產磷酸銨鉀，但成本很高。另一種流程就是近年來開發(fā)的直接氨化法，主要有下列過程組成1.硫酸和氯化鉀加熱反應生成硫酸氫鉀，同時吸收反應逸出的氯化氫氣體生成30％的副產鹽酸。2.用硫酸氫鉀和硫酸分解磷礦制得含磷酸二氫鉀的磷酸液，再蒸發(fā)濃縮。3.濃縮液經氨化、造粒、干燥制成磷酸銨鉀固溶體肥料。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于，提供一種類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料及其制備方法，直接采用國內外成熟工藝制成的磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀作為原料，利用類質同像的原理合成磷酸鉀銨固溶體。這種方法工藝簡單、容易操作、產品純度高，可以作為植物的根外施肥肥料。
實現上述發(fā)明目的的技術解決方案是，一種類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料，其特征在于，該復合肥料的化學表達式為NH4H2PO4.KH2PO4。
該復合肥料在20℃結晶時磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀以及水投料的重量比為23∶16.7∶61.3。在5℃結晶時磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀以及水投料的重量比為23∶18∶59。
本發(fā)明的類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料，是等分子的磷酸銨鉀NH4H2PO4·KH2PO4，分子量251，白色，四方晶體，密度(20℃)1900千克/米3，熔點204℃，溶解度(30℃)37.0克/100克水，飽和溶液的PH值4.5，化學性能穩(wěn)定，不吸濕。含氮5.6％、五氧化二磷56.8％、氧化鉀18.6％。
實現上述類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料的制備方法，其特征在于，包括下列步驟1)準確稱取粉狀的磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、水三種物料，夏季按照23∶16.7∶60.3的重量比，冬季按照23∶18∶61的重量比進行混合，加入到錐型混合器1內，而后進行攪拌，同時將上述混合液加熱到70℃±5℃，令混合物料全部溶解，待其溶液變得清澈透明后，停止加熱；2)用冷卻水降至結晶溫度，夏季結晶溫度為20℃，冬季為5℃，大量結晶后停止攪拌；3)將上述含有結晶的混合液迅速用離心機分離，被分離出結晶后的母液用泵抽取返回錐形混合器內重復使用，結晶即為化學表達式為NH4H2PO4.KH2PO4的磷酸銨鉀固溶體復合肥料。
本發(fā)明是一種高濃度的氮磷鉀復合肥料，具有較高的養(yǎng)分比例，養(yǎng)分總量可達70％以上，有利于降低運輸、儲存費用。用這種肥料大多以0.3％的溶液對糧油作物進行根外施肥，用量少而增產效果頗為明顯。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
具體實施例方式
本發(fā)明的類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料，其理論基礎是近代類質同像的定義是，物質結晶時，其晶體結構中本應由某種離子或原子占有的配位位置，一部分被介質中性質相似的它種離子或原子所占有，共同結晶成均勻的，呈單一相的混合晶體(簡稱混晶)，但不引起鍵性和結構型式發(fā)生質變的現象。
完全類質同像混晶必須是兩種元素或化合物的晶體結構型式相同，化學性質相似，而且質點(指離子、原子、絡陰離子或分子)的大小相差一般也不大于15％，不具備這三個條件，就不可能完全類質同像。
磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀化學性質近似，同屬四角晶型，K+的半徑1.33，NH4+的半徑1.48，它們的半徑大小相差小于15％，所以可以完全類質同像合成混晶體。
本發(fā)明利用NH4H2PO4、KH2PO4和H2O混合成一定比例，加熱溶解而后再結晶，分離沉淀便可得到磷酸銨鉀固溶體復合肥料。
其化學表達式為NH4H2PO4.KH2PO4；分子量251，白色，四方晶體，密度(20℃)1900千克/米3，熔點204℃，溶解度(30℃)37.0克/100克水，飽和溶液的PH值4.5，化學性能穩(wěn)定，不吸濕。含氮5.6％、五氧化二磷56.8％、氧化鉀18.6％。
本發(fā)明是一種高濃度的氮磷鉀復合肥料，具有較高的養(yǎng)分比例，養(yǎng)分總量可達70％以上，有利于降低運輸、儲存費用。在水溶液中有較高的溶解度，可以配成高濃度的營養(yǎng)液。據《中國化肥手冊》報道，我國用這種肥料大多以0.3％的溶液對糧油作物進行根外施肥，用量少而增產效果頗為明顯。
類質同像工藝合成磷酸銨鉀固溶體，較其它工藝簡單易行，非常適合中小企業(yè)生產，尤其是生產磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀的企業(yè)。
類質同像制取磷酸銨鉀固溶體肥料的新工藝流程見圖1。其制備工藝包括1)準確稱取粉狀的磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、水三種物料，夏季按照23∶16.7∶60.3的重量比，冬季按照23∶18∶61的重量比進行混合，加入到錐型混合器1內，而后進行攪拌，同時用太陽能和電熱水器串聯的熱水機組9通過錐型混合器1的夾套將介質加熱到70℃±5℃，令混合物料全部溶解，待其溶液變得清澈透明后，停止加熱，用冷卻水降至結晶溫度，夏季結晶溫度為20℃，冬季為5℃，大量結晶后停止攪拌，迅速用離心機7分離產品，產生的母液用泵5抽取返回錐形混合器2內重復使用。
在錐型混合器2內，根據在錐型混合器1取出結晶的數量，按照115∶136的重量比再加入磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀進行補充，同時根據產品所夾帶的水分含量，補充適量的水。而后重復上述操作。即用太陽能和電熱水器串聯的熱水機組9加熱到70℃±5℃，再用離心機8分離產品，母液用泵6抽取返回錐形混合器1內重復使用。
太陽能和電熱水器串聯的熱水機組，通過清水泵3或4的循環(huán)，達到提高(或經附線用冷水降低)介質的溫度。
權利要求
1.一種類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料，其特征在于，該復合肥料的化學表達式為NH4H2PO4·KH2PO4。
2.如權利要求1所述的類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料，其特征在于，20℃結晶時磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀以及水的投料重量比為23∶16.7∶61.3。
3.按照權利要求1所述類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料，5℃結晶時磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀以及水的投料重量比為23∶18∶59。
4.實現權利要求1所述的類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料的制備方法，其特征在于，包括下列步驟1)準確稱取粉狀的磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、水三種物料，夏季按照23∶16.7∶60.3的重量比，冬季按照23∶18∶61的重量比進行混合，加入到錐型混合器1內，而后進行攪拌，同時將上述混合液加熱到70℃±5℃，令混合物料全部溶解，待其溶液變得清澈透明后，停止加熱；2)用冷卻水降至結晶溫度，夏季結晶溫度為20℃，冬季為5℃，大量結晶后停止攪拌；3)將上述含有結晶的混合液迅速用離心機分離，被分離出結晶后的母液用泵抽取返回錐形混合器內重復使用，結晶即為化學表達式為NH4H2PO4·KH2PO4的磷酸銨鉀固溶體復合肥料。
5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，被分離出結晶后的母液重復使用時，補充NH4H2PO4和KH2PO4的重量比為115∶136。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用類質同像合成的磷酸銨鉀固溶體復合肥料及其制備方法，其分子式為NH
文檔編號C05B7/00GK1609062SQ20041007324
公開日2005年4月27日 申請日期2004年11月8日 優(yōu)先權日2004年11月8日
發(fā)明者劉長有, 卓澤凡 申請人:陜西巨川富萬鉀股份有限公司