本發(fā)明屬于化肥領(lǐng)域，具體涉一種利用磷酸一銨料漿與尿素制取水溶性聚磷酸銨的方法。
背景技術(shù)：
聚磷酸銨又稱多聚磷酸銨或縮聚磷酸銨(簡稱APP)，聚磷酸銨是一種含N和P的聚磷酸鹽，由于聚磷酸銨養(yǎng)分含量高，溶解性好，不易與土壤溶液中的鈣、鎂、鐵、鋁等離子反應(yīng)而使磷酸根失效。聚磷酸銨還具有螯合金屬離子的作用，提高諸如鋅、錳等微量元素的活性。由于聚磷酸銨的優(yōu)點，該產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)發(fā)達國家得到廣泛使用，是液體肥料的主要品種。聚磷酸銨施入土壤后，在酶的作用下產(chǎn)生水解反應(yīng)。水解反應(yīng)相當復(fù)雜，因為聚磷酸銨溶液含有好幾種化合物如正磷酸、焦磷酸、三聚磷酸和更多元的聚合物，而正磷酸鹽是聚磷酸鹽水解的最終產(chǎn)物。土壤或栽培基質(zhì)的溫度、水分、pH和其它因素都會影響水解的速率。但一般水解的速率較快，可以在幾個小時到幾天內(nèi)完成。通常作物只吸收正磷酸鹽形態(tài)的磷，故聚磷酸鹽水解速率的快慢決定了磷肥效的快慢。由于聚磷酸中有一部分為正磷酸，因此聚磷酸銨是一種速效長效結(jié)合的磷肥農(nóng)用聚磷酸銨溶解性好，是液體肥料的主要品種。目前，農(nóng)用聚磷酸銨在中國僅有少量生還未形成商品出售。隨著國家土地流轉(zhuǎn)等政策的推行，農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化邁進，肥料也越來越追求高效性，本發(fā)明制取的水溶性聚磷酸銨符合當今世界肥料向復(fù)合化、高效化、液體化、緩效化發(fā)展的趨勢。
林明等人發(fā)明的專利(CN104724688A)以磷酸銨鹽、五氧化二磷、尿素、水為原料來制得水溶性好的聚磷酸銨產(chǎn)品。張愛明等人發(fā)明的專利(CN1994873A)以磷酸氫二銨和五氧化二磷在一定摩爾比和溫度下，在氨氣的氛圍中合成制備聚磷酸銨。
從文獻報道來看，大部分以磷酸鹽和尿素為原料制備聚磷酸銨，所采用的原料直接為磷酸銨鹽成品，生產(chǎn)成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種利用磷酸一銨料漿與尿素制取水溶性聚磷酸銨的方法，解決現(xiàn)有生產(chǎn)水溶性聚磷酸銨的成本高的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種利用磷酸一銨料漿與尿素制取水溶性聚磷酸銨的方法，將磷酸一銨料漿和尿素按磷酸一銨與尿素摩爾比(1.1-1.8)︰1加入到反應(yīng)釜中，攪拌、加熱，控制物料溫度140-230℃，此期間，物料不斷反應(yīng)，并放出氨氣、二氧化碳和水蒸氣，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻出料，得到聚磷酸銨產(chǎn)品。
進一步地，磷酸一銨和尿素的摩爾比為(1.2-1.4)︰1，控制物料溫度為160-190℃。
進一步地，磷酸一銨料漿為以濕法磷酸來生產(chǎn)磷酸一銨的磷酸一銨料漿，水分含量10％-30％，N含量為4％-8％，P2O5含量為22％-50％。
優(yōu)選地，磷酸一銨料漿水分含量25％，磷酸一銨和尿素的摩爾比為1.3︰1，控制物料溫度為180℃。
本發(fā)明的方法所制得的水溶性聚磷酸銨成品聚合度分布范圍為2-5，平均聚合度為3.5，為短鏈聚磷酸銨，水溶性良好。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
1、本發(fā)明所選原料磷酸一銨料漿可以是以濕法磷酸來生產(chǎn)磷酸一銨的磷酸一銨料漿，磷酸一銨料漿中水分含量10％-30％，N含量為4％-8％，P2O5含量為22％-50％，能夠降低生產(chǎn)成本。
2、本發(fā)明所選原料磷酸一銨料漿可以是以濕法磷酸來生產(chǎn)磷酸一銨的磷酸一銨料漿，將磷酸一銨的生產(chǎn)與聚磷酸銨的生產(chǎn)有效的結(jié)合起來，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。
3、本發(fā)明用磷酸一銨料漿與尿素制取的水溶性聚磷酸銨，所生產(chǎn)出來的聚磷酸銨固體產(chǎn)品水溶性很好，其所含水不溶物的重量小于0.1％，可用于液體肥料或其它肥料領(lǐng)域，將能大大促進我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的解釋說明，將詳述本發(fā)明的最佳實施方式。
實施例1
向?qū)Ｓ迷O(shè)備中倒入128Kg磷酸一銨料漿(水分10％)和55Kg尿素，開啟攪拌，關(guān)閉專用設(shè)備蓋頂，并升溫，在物料溫度提升到140℃，混合物不斷發(fā)生縮合反應(yīng)，放出氨氣、二氧化碳和水蒸氣，并最終得到聚磷酸銨產(chǎn)品127Kg，經(jīng)分析含氮21％，含P2O5 45％，水不溶物0.03％，聚合態(tài)磷占總磷含量為76％，所制得的聚磷酸銨產(chǎn)品水溶性很好。
實施例2
向?qū)Ｓ迷O(shè)備中倒入187Kg磷酸一銨料漿(水分30％)和60Kg尿素，開啟攪拌，關(guān)閉專用設(shè)備蓋頂，并升溫，在物料溫度提升到220℃，混合物不斷發(fā)生縮合反應(yīng)，放出氨氣、二氧化碳和水蒸氣，并最終得到聚磷酸銨產(chǎn)品162Kg，經(jīng)分析含氮20％，含P2O5 46％，水不溶物0.05％，聚合態(tài)磷占總磷含量為81％，所制得的聚磷酸銨產(chǎn)品水溶性很好。
實施例3
向?qū)Ｓ迷O(shè)備中倒入138Kg磷酸一銨料漿(水分20％)和20Kg尿素，開啟攪拌，關(guān)閉專用設(shè)備蓋頂，并升溫，在物料溫度提升到180℃，混合物不斷發(fā)生縮合反應(yīng)，放出氨氣、二氧化碳和水蒸氣，并最終得到聚磷酸銨產(chǎn)品127Kg，經(jīng)分析含氮19％，含P2O5 48％，水不溶物0.09％，聚合態(tài)磷占總磷含量為85％，所制得的聚磷酸銨產(chǎn)品水溶性很好。
以上所述實施例僅表達了本申請的具體實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本申請保護范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請技術(shù)方案構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本申請的保護范圍。