一種芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，是通過檢測(cè)芥菜生長(zhǎng)過程中從土壤中吸收的各種營(yíng)養(yǎng)元素的量，來分析芥菜生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素的比例，以配制芥菜營(yíng)養(yǎng)肥。采用磷酸與碳酰胺反應(yīng)生成中間體，再用該中間體與堿性鈣鹽反應(yīng)，通過嚴(yán)格控制反應(yīng)中的參數(shù)，使反應(yīng)生成的一部分磷酸二氫鈣結(jié)晶析出，以此來調(diào)整反應(yīng)液中氮、磷的含量，再向反應(yīng)液中添加一定量的鉀以及微量元素化合物來配制芥菜營(yíng)養(yǎng)肥。該生產(chǎn)方法使得原料得以充分利用，配制出的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥能夠提高芥菜的產(chǎn)量和質(zhì)量，副產(chǎn)的磷酸二氫鈣產(chǎn)品純度較高。
【專利說明】一種芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 芥菜，是十字花科蕓苔屬一年生或二年生草本，是中國(guó)著名的特產(chǎn)蔬菜，為全國(guó)各 地栽培的常用蔬菜。芥菜含有維生素A、維生素B族、維生素C和維生素D很豐富。具體功 效有提神醒腦，芥菜含有大量的抗壞血酸，是活性很強(qiáng)的還原物質(zhì)，參與機(jī)體重要的氧化還 原過程，能增加大腦中氧含量，激發(fā)大腦對(duì)氧的利用，有提神醒腦，解除疲勞的作用。其次還 有解毒消腫之功，能抗感染和預(yù)防疾病的發(fā)生，抑制細(xì)菌毒素的毒性，促進(jìn)傷口愈合，可用 來輔助治療感染性疾病。還有開胃消食的作用，因?yàn)榻娌穗缰坪笥幸环N特殊鮮味和香味，能 促進(jìn)胃、腸消化功能，增進(jìn)食欲，可用來開胃，幫助消化。最后還能明目利膈、寬腸通便，是因 芥菜組織較粗硬、含有胡蘿卜素和大量食用纖維素，故有明目與寬腸通便的作用，可作為眼 科患者的食療佳品，還可防治便秘，尤宜于老年人及習(xí)慣性便秘者食用。芥菜有采集野生和 人工栽培的兩種繁殖方式。人工栽培有露地栽培和保護(hù)地栽培。露地栽培在長(zhǎng)江、黃淮地 區(qū)春、秋兩季均可進(jìn)行，一般以秋播為主。從7月下旬-10月可陸續(xù)播種，9月中旬-翌年3 月收獲結(jié)束，但以8月份播種的產(chǎn)量最高。過早播種，天氣炎熱干旱，暴雨多，出苗困難，要 采用遮陽網(wǎng)覆蓋。過遲播種，幼苗2-3片真葉時(shí)遇寒流，易受凍害。春播可利用日光溫室或 塑料大棚栽培，提前延后上市，是一種高效的栽培方式。據(jù)研究，種植1公頃芥菜，需施肥量 為氮180-240kg、五氧化二磷90-120kg、氧化鉀150-180kg，目前培植芥菜常用的肥料是尿 素，該肥料能夠滿足芥菜對(duì)于氮元素的需求，但不能滿足芥菜對(duì)磷和鉀元素的需求。
[0003] 為此，有研究者從芥菜生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素角度出發(fā)，制備芥菜專用肥。例如，專 利申請(qǐng)?zhí)枮?01110363078. 6公開了"一種芥菜摻混專用肥配方"，該肥料采用尿素、氯化 銨、鈣鎂磷以及氯化鉀按一定的比例摻混而成，其營(yíng)養(yǎng)齊全，營(yíng)養(yǎng)元素配比合理，但該肥料 為復(fù)合態(tài)的復(fù)混肥，該種肥料的利用率較低。
[0004] 磷酸二氫鈣是一種無機(jī)化合物，是無色三斜片狀、粒狀或結(jié)晶性粉末，廣泛用于水 產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物及畜禽養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料添加劑，用作膨松劑、面團(tuán)調(diào)節(jié)劑、緩沖劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑、 乳化劑、穩(wěn)定劑等品質(zhì)改良劑。磷酸二氫鈣有提高食品的絡(luò)合金屬離子、pH值、增加離子強(qiáng) 度等的作用，可以改善食品的黏著力和持水性。用于面粉、蛋糕、糕點(diǎn)、焙制品、油炸食品、餅 干、奶粉、冷飲、冰淇淋等。我國(guó)規(guī)定，用于面包、餅干、發(fā)酵粉，最大使用量4. 0g/kg(以磷酸 計(jì)）；固體飲料8. Og/kg;小麥粉可按生產(chǎn)需要適量使用。目前，磷酸二氫鈣的制備方法有兩 種，一種是磷酸氫鈣法，由食品級(jí)磷酸氫鈣或食品級(jí)磷酸三鈣與食品級(jí)磷酸溶液中和，控制 終點(diǎn)為Ph值3. 2 ;再經(jīng)濃縮、結(jié)晶即得產(chǎn)品；另一種是石灰法，用石灰中和食品級(jí)磷酸，控制 終點(diǎn)為PH值3. 2,即得產(chǎn)品。這兩種方法的制備工藝都較為簡(jiǎn)單，但制備的磷酸二氫鈣的品 質(zhì)難以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
[0005] 以上技術(shù)的改進(jìn)依然存在著較大問題和困難，其工藝條件控制不好，則會(huì)在反應(yīng) 中生成其他其他產(chǎn)品，如磷酸二氫鈣在水中容易水解生成磷酸一氫鈣，導(dǎo)致磷酸二氫鈣的 收率較低，同時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)工藝中還會(huì)有大量的廢舊物質(zhì)排放，難以解決污染物的零排放問 題；并且，磷酸二氫鈣產(chǎn)品在結(jié)晶析出的過程中也難以完全析出，而是始終處于飽和狀態(tài)的 飽和溶液，繼而使得磷酸二氫鈣在溶液中含量較大，如果深度結(jié)晶析出，則獲得的磷酸二氫 鈣產(chǎn)品的純度較差，影響磷酸二氫鈣產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0006] 關(guān)于磷酸二氫鈣的生產(chǎn)方法有很多，例如，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210206325. 6公開 的"濕法磷酸生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸二氫鈣的方法"，其采用天然磷礦石制漿后經(jīng)反浮選獲得磷精 礦，再采取二水法萃取脫硫獲得稀硫酸，陳化沉清濃縮獲得濃磷酸，再將石灰石礦經(jīng)過處理 后與磷酸反應(yīng)，制備磷酸二氫鈣，該方法成本低，磷回收率高，但生產(chǎn)出來的磷酸二氫鈣的 質(zhì)量難以達(dá)到飼料級(jí)磷酸二氫興質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，以解決現(xiàn)有的肥料 中營(yíng)養(yǎng)元素搭配不符合芥菜對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求的比例，導(dǎo)致對(duì)芥菜所施用的肥料被芥菜吸 收率較低，其中一些元素化合物殘留在土壤中，改變土壤的結(jié)構(gòu)，污染環(huán)境。同時(shí)，解決在制 備磷酸二氫鈣產(chǎn)品的過程中，磷酸二氫鈣結(jié)晶析出不完全會(huì)造成的大量的磷酸二氫鈣的浪 費(fèi)，磷酸二氫鈣結(jié)晶過度又會(huì)給磷酸二氫鈣產(chǎn)品帶入大量雜質(zhì)，繼而使得磷酸二氫鈣產(chǎn)品 的純度較低的技術(shù)問題。
[0008] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0009] -種芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，包括以下步驟：
[0010](1)原料混合、調(diào)溫、攪拌、分離：將磷酸與碳酰胺以摩爾比為（1. 1-1. 3) :1混合， 然后以6°C /min的升溫速度將兩混合物的溫度升高到120-150°C，攪拌反應(yīng)160-180min，將 溫度冷卻至20-45°C后再離心分離得中間體；
[0011] ⑵加入堿性鈣鹽、結(jié)晶：將步驟⑴中獲得的中間體與堿性鈣鹽以摩爾比為1 : (0? 6-0. 8)混合反應(yīng)，以攪拌速度為180-250r/min攪拌反應(yīng)40-60min，并調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH值 為8. 5-9. 5,反應(yīng)結(jié)束后，將獲得的料漿加入到冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié)晶，同時(shí)檢測(cè)分析濾液， 當(dāng)濾液中氮含量為9-12%、五氧化二磷含量為4. 5-6%時(shí)，停止結(jié)晶并過濾，得到的濾餅為 憐fe-丐廣品；
[0012] (3)添加營(yíng)養(yǎng)元素、干燥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫鈣的濾液中加入鉀以及其他 中微量元素化合物調(diào)整為芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的初成品，該初成品中氮含量為9-12%、五氧化二磷 含量為4. 5-6%，氧化鉀含量為7. 5-9%，將初成品置于烘干器中，米用升溫速度為5°C /min 升溫至30-40°C，干燥30-50min后，調(diào)整水分含量為3-5%，即可制得芥菜營(yíng)養(yǎng)肥。
[0013] 所述中間體為磷酸脲。
[0014] 所述步驟⑴中，將磷酸與碳酰胺以摩爾比為1.2:1加到反應(yīng)釜中混合，然后以 6°C /min的升溫速度將兩混合物的溫度升高到135°C，攪拌反應(yīng)170min，將溫度冷卻至30°C 后再離心分離得中間體。
[0015] 所述步驟（2)中，中間體與堿性鈣鹽反應(yīng)時(shí)攪拌速度為230r/min，反應(yīng)時(shí)間為 50min，反應(yīng)溶液的pH值為9。
[0016] 所述堿性鈣鹽為氫氧化鈣。
[0017] 所述的中微量元素化合物為硫酸鈣、硫酸鋅、亞鐵離子的螯合物以及硫酸錳。
[0018] 所述中間體與堿性鈣鹽的摩爾比為1 :0. 7。
[0019] 所述步驟（3)中采用升溫速度為5 °C /min升溫至35 °C，干燥40min后，調(diào)整水分 含量為4%。
[0020] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0021] 1.傳統(tǒng)磷酸二氫鈣，由食品級(jí)磷酸氫鈣或食品級(jí)磷酸三鈣與食品級(jí)磷酸溶液中和 制備磷酸二氫鈣，磷回收率低，產(chǎn)品易結(jié)塊，且含有的雜質(zhì)較多，本發(fā)明采用磷酸與碳酰胺 反應(yīng)后，再用反應(yīng)物與堿性鈣鹽反應(yīng)，使一部分磷酸二氫鈣結(jié)晶析出，以控制反應(yīng)液中氮與 磷的含量，由此生產(chǎn)出的磷酸二氫鈣純度較高。
[0022] 2.本發(fā)明通過使配制芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的反應(yīng)液先析出磷酸二氫鈣，進(jìn)而調(diào)整反應(yīng)液中 氮、磷的含量符合芥菜生長(zhǎng)所需的比值，生產(chǎn)出的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥能被芥菜更加充分的吸收，以 最少的肥料投入，產(chǎn)出最多的芥菜，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0023] 3.本發(fā)明生產(chǎn)芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的過程中沒有廢液排出，不會(huì)給環(huán)境帶來污染，具有顯 著的環(huán)保價(jià)值，同時(shí)，其原料利用率為百分之百，使芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的生產(chǎn)成本較低。
[0024] 4.本發(fā)明的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥為化合態(tài)復(fù)混肥，通過對(duì)生產(chǎn)工藝中參數(shù)，即就是溫度、 原料濃度以及配比的控制，使得磷酸與尿素反應(yīng)后，生成磷酸脲產(chǎn)品，磷酸脲產(chǎn)品本身具有 較強(qiáng)的酸性，而磷酸與尿素之間又是通過配位鍵的方式結(jié)合在一起形成的化合態(tài)復(fù)鹽，也 是傳統(tǒng)技術(shù)中作為作物用肥，并且作物對(duì)該化合態(tài)復(fù)鹽的吸收率比對(duì)尿素、碳酸銨、硝酸銨 等一元、二元肥料吸收率均較優(yōu)的一種化合態(tài)專用肥，然而，這種化合態(tài)復(fù)鹽在磷酸存在的 環(huán)境下，在80-250°C的溫度下，會(huì)發(fā)生復(fù)雜的分解聚合反應(yīng)，使得磷酸脲形成（H 2P04r和 (H2NC0NH3) +兩個(gè)離子，（H2NC0NH3)+離子與磷酸接近，并在溫度為80-160°C的環(huán)境下，形成

【權(quán)利要求】
1. 一種芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 原料混合、調(diào)溫、攪拌、分離：將磷酸與碳酰胺以摩爾比為（1. 1-1. 3) :1混合，然后 以6°C /min的升溫速度將兩混合物的溫度升高到120-150°C，攪拌反應(yīng)160-180min，將溫度 冷卻至20-45°C后再離心分離得中間體； (2) 加入堿性鈣鹽、結(jié)晶：將步驟（1)中獲得的中間體與堿性鈣鹽以摩爾比為1 : (0· 6-0. 8)混合反應(yīng)，以攪拌速度為180-250r/min攪拌反應(yīng)40-60min，并調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH值 為8. 5-9. 5,反應(yīng)結(jié)束后，將獲得的料漿加入到冷卻結(jié)晶器中循環(huán)結(jié)晶，同時(shí)檢測(cè)分析濾液， 當(dāng)濾液中氮含量為9-12%、五氧化二磷含量為4. 5-6%時(shí)，停止結(jié)晶并過濾，得到的濾餅為 憐fe-丐廣品； (3) 添加營(yíng)養(yǎng)元素、干燥：向步驟（2)中過濾磷酸二氫鈣的濾液中加入鉀以及其他中微 量元素化合物調(diào)整為芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的初成品，該初成品中氮含量為9-12%、五氧化二磷含量 為4. 5-6%，氧化鉀含量為7. 5-9%，將初成品置于烘干器中，米用升溫速度為5°C /min升溫 至30-40°C，干燥30-50min后，調(diào)整水分含量為3-5%，即可制得芥菜營(yíng)養(yǎng)肥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，其特征在于：所述中間體為磷酸脲。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，其特征在于：所述步驟（1)中，將磷 酸與碳酰胺以摩爾比為1. 2 :1加到反應(yīng)釜中混合，然后以6°C /min的升溫速度將兩混合物 的溫度升高到135°C，攪拌反應(yīng)170min，將溫度冷卻至30°C后再離心分離得中間體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，其特征在于：所述步驟（2)中，中間 體與堿性鈣鹽反應(yīng)時(shí)攪拌速度為230r/min，反應(yīng)時(shí)間為50min，反應(yīng)溶液的pH值為9。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，其特征在于：所述堿性鈣鹽為氫氧 化鈣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，其特征在于：所述的中微量元素化 合物為硫酸鈣、硫酸鋅、亞鐵離子的螯合物以及硫酸錳。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，其特征在于：所述中間體與堿性鈣 鹽的摩爾比為1 :〇. 7。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芥菜營(yíng)養(yǎng)肥的配制方法，其特征在于：所述步驟（3)中采用 升溫速度為5°C /min升溫至35°C，干燥40min后，調(diào)整水分含量為4%。
【文檔編號(hào)】C01B25/32GK104291306SQ201410478839
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】陳肖虎, 廖吉星, 高貴龍, 項(xiàng)雙龍, 薛濤, 徐圓, 李名新, 朱飛武, 李杰瑞, 金會(huì)心 申請(qǐng)人:貴州大學(xué), 貴陽中化開磷化肥有限公司, 貴州科鑫化冶有限公司