多肽堿性螯合鋅的制備方法及在化肥中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多肽螯合金屬鹽的制備和應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種多肽堿性螯合鋅的制備方法及在化肥中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著改革開放的發(fā)展，農(nóng)業(yè)在各種化肥(尿素、復(fù)合肥等)大量使用下，獲得了多年連續(xù)的豐產(chǎn)，保證了我國(guó)糧食的穩(wěn)定性。但隨著農(nóng)業(yè)的連年豐產(chǎn)，土壤中各種金屬元素被大量消耗，造成土壤肥力的退化，尤其是鋅的缺失，已嚴(yán)重威脅我國(guó)糧食的安全。
[0003]而當(dāng)前市場(chǎng)上農(nóng)業(yè)補(bǔ)鋅還以硫酸鋅、硝酸鋅等無機(jī)鋅為主。雖然無機(jī)鋅價(jià)格低廉，但它效果差，植物難吸收，且不能施于堿性土壤，因?yàn)樵趬A性土壤中，無機(jī)鋅易轉(zhuǎn)變成難溶于水的氫氧化鋅，無法被吸收。大量的無機(jī)鋅隨水土流失，在河流湖泊中富集，造成水質(zhì)污染。
[0004]多肽堿性螯合鋅，是一種新型的聚合氨基酸螯合鋅。它的鋅被主鏈上的肽鍵及羧基螯合，生成穩(wěn)定的五元環(huán)，可以適用于各種土壤并可與尿素、復(fù)合肥等進(jìn)行任意比例的復(fù)配。且它的主鏈聚天冬氨酸、聚谷氨酸等，是一種綠色可降解的化學(xué)品，不會(huì)在環(huán)境中富集，造成環(huán)境污染。
[0005]中國(guó)專利名稱為“農(nóng)業(yè)用補(bǔ)鋅劑聚天冬氨酸鋅的制備方法”(專利號(hào):CN102627766A)公開了一種多肽螯合鋅-聚天冬氨酸鋅的制備方法:以聚天冬氨酸鈣為原料，調(diào)節(jié)到酸性，加入硝酸鋅，利用復(fù)分解反應(yīng)，將生成的硫酸鈣沉淀過濾掉，得到酸性多肽螯合鋅-聚天冬氨酸鋅。
[0006]其制備聚天冬氨酸鋅過程中，生成大量的硫酸鈣副產(chǎn)物，難處理，易造成環(huán)境污染;硫酸鈣微溶于水，造成復(fù)分解反應(yīng)不徹底，所得產(chǎn)品在后期存放過程中，會(huì)繼續(xù)有少量的硫酸鈣析出，影響產(chǎn)品品質(zhì);硫酸鈣沉淀的分離，無論采用離心或板框過濾，都需要相應(yīng)增加設(shè)備投資;所得產(chǎn)品呈酸性，不適合堿性土壤使用;且它未給出化肥中的指導(dǎo)添加量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種多肽堿性螯合鋅的制備方法及在化肥中的應(yīng)用，其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，環(huán)境友好，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，所得產(chǎn)品呈堿性，可以施用于各種土壤，與各種肥料混合均勻后，即可得到多肽堿性螯合鋅尿素、多肽堿性螯合鋅復(fù)合肥等多肽堿性螯合鋅肥。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0009]本發(fā)明多肽堿性螯合鋅的制備方法，包括以下步驟:
[0010]a、將氫氧化鋅加入到多肽水溶液中，升溫，并保溫?cái)嚢?，進(jìn)行充分酸堿中和反應(yīng)，得到多肽螯合鋅水溶液；
[0011 ] b、向步驟a所得的多肽螯合鋅水溶液加入堿，調(diào)節(jié)溶液pH為堿性，得到多肽堿性螯合鋅；
[0012]步驟a中，所用的多肽水溶液為聚天冬氨酸或聚谷氨酸水溶液，其濃度為20 % -40%。
[0013]步驟a中，升溫溫度為80_100°C，保溫時(shí)間為6-llh。
[0014]步驟b中，所用的堿為氨水、液氨、NaOH或Κ0Η中的一種或幾種混合物。
[0015]步驟b中，堿的用量至調(diào)節(jié)溶液pH=7.5-11為止。
[0016]本發(fā)明多肽堿性螯合鋅在化肥中的應(yīng)用，將多肽堿性螯合鋅添加到化肥中，得到多肽堿性螯合鋅肥。
[0017]所述化肥為氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥和復(fù)混肥中的一種。
[0018]化肥中多肽堿性螯合鋅的添加量為3%。_3%。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明多肽堿性螯合鋅的制備方法及在化肥中的應(yīng)用，采用多肽、氫氧化鋅、堿為原料，原料易于獲得，且價(jià)格低廉;制備過程中無三廢產(chǎn)生，制備工藝環(huán)保;所得產(chǎn)品無副產(chǎn)物，收率高；制備過程只需在80_100°C保溫?cái)嚢瑁瑹o需密封和氮?dú)獗Ｗo(hù)，工藝條件簡(jiǎn)單，易于控制;所得產(chǎn)品呈堿性，可以施用于各種土壤，也可與尿素、復(fù)合肥等化肥復(fù)配使用，也可單獨(dú)作為鋅肥使用，應(yīng)用范圍廣。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0021]實(shí)施中所采用的聚天冬氨酸、氫氧化鋅、堿為工業(yè)級(jí)。
[0022]實(shí)施例1
[0023]本發(fā)明聚天冬氨酸螯合鋅的制備方法，包括以下步驟:
[0024]a、將113kg的氫氧化鋅一次性加入到800kg 40%的聚天冬氨酸水溶液中，升溫至100°c，保溫?cái)嚢?h，得到聚天冬氨酸螯合鋅溶液；
[0025]b、向上述聚天冬氨酸螯合鋅溶液中加入50kg的32%的NaOH溶液，NaOH溶液緩慢加入，防止局部濃度過高，造成氫氧化鋅沉淀，至pH為8.5，得到963kg 41.7%的聚天冬氨酸螯合鋅。
[0026]分裝，得到農(nóng)業(yè)用堿性聚天冬氨酸螯合鋅。
[0027]實(shí)施例2
[0028]本發(fā)明聚谷氨酸螯合鋅的制備方法，包括以下步驟:
[0029]a、將113kg的氫氧化鋅一次性加入到900kg 40%的聚谷氨酸水溶液中，升溫至80°c，保溫?cái)嚢? lh，得到聚谷氨酸鋅溶液；
[0030]b、向上述聚谷氨酸鋅溶液中加入34kg的20 %的氨水，緩慢加入，防止局部濃度過高，造成氫氧化鋅沉淀，至pH為10.5，得到1047kg 42 %的堿性聚谷氨酸螯合鋅。
[0031]分裝，得到農(nóng)業(yè)用堿性聚谷氨酸螯合鋅。
[0032]實(shí)施例3
[0033]本發(fā)明聚天冬氨酸螯合鋅的制備方法，包括以下步驟:
[0034]a、將56kg的氫氧化鋅一次性加入到800kg 30%的聚天冬氨酸水溶液中，升溫至90°C，保溫?cái)嚢?h，得到聚天冬氨酸螯合鋅溶液；
[0035]b、向上述聚天冬氨酸螯合鋅溶液中加入11.5kg的Κ0Η溶液，緩慢加入，防止局部濃度過高，造成氫氧化鋅沉淀，至pH為9.6，得到867,5kg 23.5%的堿性聚天冬氨酸螯合鋅。
[0036]分裝，得到農(nóng)業(yè)用堿性聚天冬氨酸螯合鋅。
[0037]本實(shí)施例中采用Κ0Η溶液調(diào)節(jié)pH，相應(yīng)的所得堿性多肽螯合鋅中含有大量鉀離子，這樣不僅可以給農(nóng)作物補(bǔ)充螯合鋅肥，而且也可補(bǔ)充螯合鉀肥。
[0038]實(shí)施例4
[0039]本發(fā)明聚天冬氨酸螯合鋅在化肥中的應(yīng)用，將實(shí)施例1所制得的聚天冬氨酸螯合鋅按3%。定量加入到尿素的熔融管線中，與尿漿一起混合均勻后，造粒，得到聚天冬氨酸螯合鋅尿素。
[0040]實(shí)施例5
[0041]本發(fā)明聚谷氨酸螯合鋅在化肥中的應(yīng)用，將實(shí)施例2所制得的聚谷氨酸螯合鋅按3%。定量加入到復(fù)合肥中，與通過混料機(jī)與復(fù)合肥混合均勻后，得到聚谷氨酸螯合鋅復(fù)合肥。
[0042]實(shí)施例6
[0043]本發(fā)明聚天冬氨酸螯合鋅在化肥中的應(yīng)用，將實(shí)施例3所制得的聚天冬氨酸螯合鋅按1.5%定量加入到水溶肥中，攪拌均勻后，分裝，得到聚天冬氨酸螯合鋅水溶肥。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多肽堿性螯合鋅的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: a、將氫氧化鋅加入到多肽水溶液中，升溫，并保溫?cái)嚢?，進(jìn)行充分酸堿中和反應(yīng)，得到多肽螯合鋅水溶液； b、向步驟a所得的多肽螯合鋅水溶液加入堿，調(diào)節(jié)溶液pH為堿性，得到多肽堿性螯合鋅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多肽堿性螯合鋅的制備方法，其特征在于，步驟a中，所用的多肽水溶液為聚天冬氨酸或聚谷氨酸水溶液，其濃度為20%-40%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多肽堿性螯合鋅的制備方法，其特征在于，步驟a中，升溫溫度為80-100°C，保溫時(shí)間為6-llh。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多肽堿性螯合鋅的制備方法，其特征在于，步驟b中，所用的堿為氨水、液氨、NaOH或KOH中的一種或幾種混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多肽堿性螯合鋅的制備方法，其特征在于，步驟b中，堿的用量至調(diào)節(jié)溶液pH=7.5-11為止。6.—種多肽堿性螯合鋅在化肥中的應(yīng)用，其特征在于，將多肽堿性螯合鋅添加到化肥中，得到多肽堿性螯合鋅肥。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多肽堿性螯合鋅在化肥中的應(yīng)用，其特征在于，所述化肥為氮月巴、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥和復(fù)混肥中的一種。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多肽堿性螯合鋅在化肥中的應(yīng)用，其特征在于，化肥中多肽堿性螯合鋅的添加量為3%。-3%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多肽堿性螯合鋅的制備方法及在化肥中的應(yīng)用，屬于多肽螯合金屬鹽的制備和應(yīng)用領(lǐng)域，包括以下步驟：將氫氧化鋅加入到多肽水溶液中，升溫，并保溫?cái)嚢?，進(jìn)行充分酸堿中和反應(yīng)，得到多肽螯合鋅水溶液；向步驟a所得的多肽螯合鋅水溶液加入堿，調(diào)節(jié)溶液pH為堿性，得到多肽堿性螯合鋅；將多肽堿性螯合鋅添加到化肥中，得到多肽堿性螯合鋅肥。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，環(huán)境友好，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，所得產(chǎn)品呈堿性，可以施用于各種土壤，也可與尿素、復(fù)合肥等化肥復(fù)配使用，也可單獨(dú)作為鋅肥使用，應(yīng)用范圍廣。
【IPC分類】C05D9/02, C05G1/00
【公開號(hào)】CN105439647
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510932824
【發(fā)明人】常領(lǐng)山, 張杰純
【申請(qǐng)人】山東遠(yuǎn)聯(lián)化工有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日