技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及化肥和農(nóng)藥生產(chǎn)領(lǐng)域，具體是一種高水溶性、含微量元素、嵌入農(nóng)藥(包括除草劑和殺蟲劑)多聚磷酸銨-硫酸鉀-農(nóng)藥復(fù)合肥料的制備方法。該方法可以縮短原有的多聚磷酸銨農(nóng)用水溶性肥料的制備時(shí)間，降低反應(yīng)溫度，減少縮二脲的生成量，添加農(nóng)作物需要的微量元素，鑲嵌了有機(jī)農(nóng)藥，提高生物利用度，同時(shí)解決了生產(chǎn)過程中的溢料問題。

背景技術(shù)：
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聚磷酸銨(ammoniumpolyphosphate，以下簡(jiǎn)稱app)具有如下的結(jié)構(gòu)通式：(nh4)n+2pno3n+1，是一種含氮、磷的聚磷酸鹽，按其聚合度大小，可分為低聚、中聚、高聚3種，其聚合度越高，水溶性越小。按其結(jié)構(gòu)可分為結(jié)晶形和無定形，結(jié)晶態(tài)聚磷酸銨為長(zhǎng)鏈狀水不溶性聚磷酸鹽。

近來聚磷酸銨已逐漸進(jìn)入復(fù)合肥和液體肥料的生產(chǎn)領(lǐng)域，特別在發(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛利用。以聚磷酸銨為主要成分的用于農(nóng)作物葉面噴施的葉面肥，由聚磷酸銨、尿素、氯化鉀、硫酸鋅、硼砂、硫酸錳、硫酸銅按一定的百分含量經(jīng)復(fù)配而成，具有藥、肥雙效，營(yíng)養(yǎng)成分全，濃度高，成本低，無毒害，防病抗災(zāi)效果顯著，使用方便，增產(chǎn)幅度大，適合多種土壤和各種農(nóng)作物施用等特點(diǎn)，能明顯提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，是一種極為理想的農(nóng)用復(fù)合化學(xué)肥料。隨著我國(guó)葉面噴施和現(xiàn)代高效灌溉技術(shù)特別是滴灌節(jié)水新技術(shù)的推廣應(yīng)用，機(jī)械化施肥條件的逐步改善，以及農(nóng)業(yè)對(duì)專用肥料的需求量不斷增加，聚磷酸銨高濃度全營(yíng)養(yǎng)復(fù)合水溶肥料將得到迅速發(fā)展，市場(chǎng)前景廣闊。

我國(guó)目前生產(chǎn)聚磷酸銨肥料的方法還不夠完善，其性狀、組成及生產(chǎn)方法尚有問題沒有解決，高水溶性、含微量元素并且鑲嵌有機(jī)農(nóng)藥的多聚磷酸銨“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品生產(chǎn)方法還沒有報(bào)道。一般認(rèn)為作為肥料用聚磷酸銨應(yīng)是短鏈全水溶的，包含磷酸銨、三聚磷酸銨和四聚磷酸銨等多種聚磷酸銨，聚合度更高、鏈更長(zhǎng)的聚磷酸銨只有少量存在；根據(jù)多聚磷酸銨聚合度的水溶性要求，結(jié)合微量元素自身的溶解性條件和有機(jī)農(nóng)藥的穩(wěn)定性，我們發(fā)明了一項(xiàng)新的高水溶性、含微量元素并且鑲嵌有機(jī)農(nóng)藥的多聚磷酸銨“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品制備方法。

有資料介紹農(nóng)用聚磷酸銨通常聚合度為2-5，且溶解性好，是液體肥料的主要品種，制備含微量元素鑲嵌有機(jī)農(nóng)藥的多聚磷酸銨水溶性肥料可以使肥料和農(nóng)藥有機(jī)協(xié)同，在促進(jìn)了植物生長(zhǎng)的同時(shí)保證其不受病蟲害的影響，這正是農(nóng)戶需要的好產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)尚沒有高水溶性、含微量元素并且鑲嵌有機(jī)農(nóng)藥的多聚磷酸銨-硫酸鉀“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品的制備方法，原有生產(chǎn)多聚磷酸銨的生產(chǎn)方法中存在反應(yīng)溫度高，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，生物利用度低等缺點(diǎn)，不僅增加了生產(chǎn)成本，同時(shí)也使得縮二脲的生成量增大，致使一些產(chǎn)品合格率降低，甚至一些產(chǎn)品根本沒有肥效。

早在上世紀(jì)80年代，日本的藥肥研究技術(shù)就已經(jīng)趨于成熟。資料記載最早見于1964年的《日本東北農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)研究報(bào)告》，以本谷耕一為代表的研究人員將除草劑五氯苯酚混入到肥料中做基肥施用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在田間施用混入五氯苯酚的肥料后，能防止no3-n的損失，因?yàn)槲迓缺椒幽芤种仆寥乐邢趸?xì)菌的代謝作用，使硝化作用受到阻礙，從而發(fā)現(xiàn)五氯苯酚與肥料混合施用不但可以維持其藥效，還有抑制硝化的作用。

我國(guó)對(duì)藥肥的研究始于上世紀(jì)80年代，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院和黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等科研部門相繼開展了有關(guān)除草藥肥的研究，如黑龍江省將2，4-d除草劑與尿素或過磷酸鈣混用，發(fā)現(xiàn)有明顯的增效和增產(chǎn)作用，特別是過磷酸鈣在提高藥效和增產(chǎn)作用上最為顯著。發(fā)現(xiàn)除草劑對(duì)土壤中的氨化細(xì)菌有顯著抑制作用，因而能提高尿素的利用率。此前藥肥雖已形成產(chǎn)品，但因多是肥料和除草劑結(jié)合，成分單一，營(yíng)養(yǎng)不全面，殺草譜較窄，綜合應(yīng)用效果不理想，因此一直未能廣泛推廣應(yīng)用。

針對(duì)目前市場(chǎng)需求，研究發(fā)展新型反應(yīng)溫度低，反應(yīng)時(shí)間短的多聚磷酸銨的制備方法，使制備的多聚磷酸銨在保持含氮、磷含量高的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，具有良好的水溶性是生產(chǎn)多聚磷酸銨水溶性肥料迫切需要解決的問題，同時(shí)將多聚磷酸肥料、微量元素、有機(jī)農(nóng)藥結(jié)合在一起制備多聚磷酸銨“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品可以充分發(fā)揮多聚磷酸銨緩釋，作物吸收效率高的特點(diǎn)，在有效降低化肥農(nóng)藥用量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和品質(zhì)雙提升。藥肥一體化理念和技術(shù)有望為中國(guó)有機(jī)農(nóng)業(yè)開辟一條新道路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是開發(fā)新的高水溶性、含微量元素，鑲嵌有機(jī)農(nóng)藥的多聚磷酸銨-硫酸鉀“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品的制備方法。

本發(fā)明需要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是控制多聚磷酸銨-硫酸鉀水溶性肥料中微量元素和有機(jī)農(nóng)藥的添加量，保證有機(jī)農(nóng)藥的有效性，同時(shí)能夠簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，使其能夠工業(yè)化大量生產(chǎn)。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)app的技術(shù)對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，通過深入討論制備app反應(yīng)過程的反應(yīng)機(jī)理，在反應(yīng)原料配比、反應(yīng)溫度控制、反應(yīng)時(shí)間掌握和反應(yīng)中微量元素的有效使用，有機(jī)農(nóng)藥的添加時(shí)間，有機(jī)農(nóng)藥的添加量等方面進(jìn)行改進(jìn)，使得反應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)溫度低，制備工藝簡(jiǎn)單。

多聚磷酸銨app的反應(yīng)方程式如圖1：

本發(fā)明的多聚磷酸銨-硫酸鉀“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品制備步驟如圖2：

1)將按照一定質(zhì)量配比的85％磷酸、磷酸二氫銨、尿素和硫酸鉀和微量元素(85％磷酸∶磷酸二氫銨∶尿素∶硫酸鉀∶微量元素硝酸鹽＝1∶1.2-1.4∶2.0-2.5∶1.8-2.5∶0.1-0.5)加入到反應(yīng)釜內(nèi)，在釜內(nèi)混合溶解，攪拌均勻；

2)攪拌下使反應(yīng)釜升溫至110℃，反應(yīng)5分鐘，再升高溫度到120℃反應(yīng)10分鐘；

3)待反應(yīng)完成以后使反應(yīng)釜內(nèi)溫度逐步降低至40℃，將0.5mol/l的硫雙滅多威加入到樣品中，攪拌5分鐘，同時(shí)用稀磷酸溶液吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣，即可得到本發(fā)明的產(chǎn)物。

本發(fā)明制備的多聚磷酸銨-硫酸鉀“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品具有水溶性好，成本低，氮、磷、鉀有效含量高，有機(jī)農(nóng)藥作用效果不受影響，反應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)溫度底，生產(chǎn)工藝安全等特點(diǎn)，本發(fā)明制備方法具有簡(jiǎn)單、實(shí)用，時(shí)間短，反應(yīng)溫度生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明：

圖1是多聚磷酸銨app的反應(yīng)方程式；圖2是多聚磷酸銨-硫酸鉀“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品制備步驟；圖3是本發(fā)明產(chǎn)品氮、磷、鉀含量和水中溶解度表。

具體實(shí)施方式：

以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

在50l常壓反應(yīng)釜中依次加入85％磷酸10kg、磷酸二氫銨12kg，尿素32kg，硫酸鉀18.6kg，氯化鋅45g，硫酸鎂50g，硝酸銅50g和硼砂55g在釜內(nèi)混合溶解，攪拌均勻。攪拌下使反應(yīng)釜升溫至110℃，反應(yīng)5分鐘，再升高溫度到120℃反應(yīng)10分鐘，待反應(yīng)完成以后使反應(yīng)釜內(nèi)溫度逐步降低，待溫度降低到40℃，將0.5mol/l的硫雙滅多威水溶液2l加入到反應(yīng)體系中攪拌分鐘不斷冷卻，同時(shí)用稀磷酸溶液吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣，即可得到高水溶性、含微量元素-硫雙滅多威嵌入型多聚磷酸銨-硫酸鉀“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品。

實(shí)施例2

在50l常壓反應(yīng)釜中依次加入85％磷酸13kg、磷酸二氫銨15kg，尿素34.3kg，硫酸鉀48kg，硝酸鋅100g，硫酸鎂50g，硝酸銅50g，硼砂100g，硫酸鈣200g攪拌均勻，攪拌下使反應(yīng)釜升溫至110℃，反應(yīng)5分鐘，再升高溫度到120℃反應(yīng)10分鐘。待反應(yīng)完成以后使反應(yīng)釜內(nèi)溫度逐步降低，待溫度降低到40℃，將0.5mol/l的草甘膦溶液2l加入到反應(yīng)體系中攪拌分鐘不斷冷卻，同時(shí)用稀磷酸溶液吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣，即可得到高水溶性、含微量元素-草甘膦嵌入型多聚磷酸銨-硫酸鉀“藥肥一體化”農(nóng)用化學(xué)品。

實(shí)施例3

在50l常壓反應(yīng)釜中依次加入85％磷酸16.2kg、磷酸二氫銨20kg，尿素54kg，硫酸鉀27.7kg，硝酸鋅100g，硫酸鎂100g，硝酸銅50g，硼砂100g，硫酸鈣200g攪拌均勻，余同實(shí)施例1。

實(shí)施例4

在50l常壓反應(yīng)釜中依次加入85％磷酸6.5kg、磷酸二氫銨10kg，尿素28kg，硫酸鉀14.9kg，硝酸鋅100g，硫酸鎂100g，硝酸鐵120g，硼砂100g，硫酸鈣200g攪拌均勻，余同實(shí)施例1。

實(shí)施例5

在50l常壓反應(yīng)釜中依次加入85％磷酸13kg、磷酸二氫銨16kg，尿素34.3kg、硫酸鉀48kg、硝酸鋅42g、硝酸銅21g和硼砂87g，硫酸鎂200g，攪拌均勻，余同實(shí)施例1。

實(shí)施例6

在50l常壓反應(yīng)釜中依次加入85％磷酸6.5kg、磷酸二氫銨8kg，尿素28kg、硫酸鉀14.9kg、硝酸鋅10g、硝酸銅5.3g和硼砂22g，攪拌均勻，余同實(shí)施例1。

本發(fā)明產(chǎn)品氮、磷、鉀含量和水中溶解度表如圖3。