氨基三亞甲叉膦酸螯合微量元素肥料、及其制備方法和制備設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] 本發(fā)明設(shè)及肥料領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種含微量元素的氨基Ξ亞甲叉麟酸 馨合物及其制備方法;本發(fā)明還設(shè)及氨基Ξ亞甲叉麟酸馨合微量元素肥料、及其制備方法 和制備設(shè)備。
【背景技術(shù)】 [0002] 隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的增加，化肥施用量不斷攀升。而長(zhǎng)期W來(lái)，我國(guó)普遍存 在著重視大量元素輕視微量元素的現(xiàn)象，導(dǎo)致±壤中微量元素含量過(guò)低，不能滿足作物生 長(zhǎng)的需要，也影響了大量元素肥料的吸收效率。近年來(lái)，微量元素肥料受到格外重視，如何 促進(jìn)作物對(duì)微量元素的吸收已成為化肥行業(yè)的重要課題。幾種主要的金屬微量元素，如鋒、 儘、鐵、銅等，在ΡΗ值大于6的±壤中，離子態(tài)金屬微量元素易形成難溶于水的氨氧化物沉淀 而無(wú)法被吸收利用，而用馨合劑與金屬離子馨合，形成對(duì)ΡΗ值適應(yīng)能力較強(qiáng)的馨合物是解 決運(yùn)一問(wèn)題的有效途徑。
[0003] 為了獲得廉價(jià)且性能優(yōu)異的微量元素馨合物，一些公開(kāi)專利采用氨基酸作為主要 的馨合劑，如專利號(hào)為CN95120857.8，專利名稱為《混合氨基酸配合態(tài)多元微肥及其制造方 法》的發(fā)明專利，公開(kāi)了混合氨基酸配合態(tài)多元微肥，其由17種氨基酸、多種微量元素，混合 稀±元素、鐘、棚、氮、黃腐酸、微量艦和表面活性劑組成。其制造方法是將含混合氨基酸的 工業(yè)廢水除雜蒸發(fā)得到氨基酸濃縮液，在硝酸或鹽酸介質(zhì)中，分別與混合稀±鹽和多種微 量元素鹽進(jìn)行配合反應(yīng)，得到相應(yīng)的氨基酸金屬硝酸鹽(或氯化物)配合物，再與輔助溶液 混合制得微肥。該專利得到的馨合劑雖然成本低、溶解性好，但是混配組成的馨合劑由于各 種原料在發(fā)生馨合反應(yīng)時(shí)的最優(yōu)pH值、溫度和與微量元素的摩爾比不同，混配后難W在整 體上得到最優(yōu)工藝條件;并且形成的馨合常數(shù)K較低，在PH大于7的環(huán)境中難W保持馨合狀 態(tài)。
[0004] 專利號(hào)為CN200410065458.1，專利名稱為《一種復(fù)合型中微量元素馨合肥及其生 產(chǎn)方法》的發(fā)明專利中，公開(kāi)了一種復(fù)合型中微量元素馨合肥及其生產(chǎn)方法，采用含氨基酸 工業(yè)廢水或廢棄蛋白質(zhì)水解為氨基酸后，加入微量元素?zé)o機(jī)鹽進(jìn)行馨合反應(yīng)，再加入腐殖 酸鋼馨合游離出的中、微量元素，形成W氨基酸、腐殖酸雙馨合劑馨合肥。還有一些專利使 用多種有機(jī)酸混合后作為馨合劑，例如，專利號(hào)為CN200710107078.3,專利名稱為《一種馨 合鋒肥及其制備方法》的發(fā)明專利，公開(kāi)一種馨合鋒肥，所述馨合鋒肥為在1~2% (質(zhì)量百 分含量）的催化劑作用下，由58~69%的無(wú)機(jī)鋒原料和30~40%的馨合劑發(fā)生馨合反應(yīng)后 制得;其中，所述馨合劑包括下述質(zhì)量比例的組分:草酸、蘋果酸、巧樣酸、馬來(lái)酸、山梨糖 醇、沒(méi)食子酸、乳酸等，其穩(wěn)定性適中，成本低且能夠在固相狀態(tài)下與鋒進(jìn)行馨合反應(yīng)。上述 兩個(gè)現(xiàn)有專利中，由于氨基酸和蘋果酸等小分子有機(jī)酸，普遍是由分子中的氮原子、氧原子 等的孤對(duì)電子與微量元素的空軌道形成共用電子對(duì)而發(fā)生馨合反應(yīng)，形成的馨合常數(shù)K較 低，在PH值大于7的環(huán)境中難W保持馨合狀態(tài)。
[0005] 另外，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610030505.8，專利名稱為《全元馨合高效微肥及其制造方 法》的發(fā)明專利，公開(kāi)了一系列含有多種農(nóng)作物所需微量元素的全元馨合高效微肥及其制 造方法。該發(fā)明采用抓TA四酸溶液與銅、鋒、儘、鐵等反應(yīng)生成全元素馨合肥的方法。邸TA系 馨合劑有著較高的穩(wěn)定常數(shù)κ，但本身不具備肥效，又難W降解，易造成±壤環(huán)境污染，加之 價(jià)格昂貴，因此在應(yīng)用上存在一定程度的局限性。
[0006] 氨基Ξ亞甲叉麟酸(ATMP)是一種水溶性憐酸鹽，分子式如式（II)所示：
[0007]
[000引 ATMP能與銅、鋒、鐵、儘、巧、儀等多種金屬離子馨合形成穩(wěn)定的馨合物，化學(xué)穩(wěn)定 性高，對(duì)碳酸鹽阻垢效果較佳，易于生物降解。ATMP目前主要用于火力發(fā)電廠、煉油廠的循 環(huán)冷卻水、油田回注水系統(tǒng)，可W起到減少金屬設(shè)備或管路腐蝕和結(jié)垢的作用，目前暫無(wú)作 為中、微量元素馨合劑在化肥領(lǐng)域應(yīng)用的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定常數(shù)高、營(yíng)養(yǎng) 全面，且可適應(yīng)偏堿性±壤的氨基Ξ亞甲叉麟酸馨合微量元素肥料、及其制備方法和制備 設(shè)備，本發(fā)明還提供一種含微量元素的氨基Ξ亞甲叉麟酸馨合物及其制備方法。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0011] 一種含微量元素的氨基Ξ亞甲叉麟酸馨合物，其分子式如式(I)所示：
[0012]
[0013] 其中，A為下列金屬離子中的一種:鋒、儘、銅或鐵。
[0014] 本發(fā)明還提供一種含微量元素的氨基Ξ亞甲叉麟酸馨合物的制備方法，其包括W 下步驟：
[001引步驟1:在反應(yīng)瓶中加入濃度為50%的氨基立亞甲叉麟酸ATMP7JC溶液，加堿調(diào)節(jié)溶 液的PH值為5-7;
[0016] 步驟2:升溫至40°C~50°C，緩慢滴加濃度為20%~50%的含微量元素的硫酸鹽水 溶液；當(dāng)溶液變渾濁，且有沉淀生成時(shí)，停止滴加硫酸鹽水溶液;所述硫酸鹽水溶液中的微 量元素為下列中的一種:鋒、儘、銅或鐵；
[0017] 步驟3:在SOr/min-lOOr/min的攬拌速度下保溫反應(yīng)0.5-比，得到含微量元素的氨 基Ξ亞甲叉麟酸馨合物。
[0018] 由于氨基Ξ亞甲叉麟酸已經(jīng)含有N和P兩種營(yíng)養(yǎng)元素，通過(guò)與堿液進(jìn)行中和反應(yīng)， 還可W引入其他營(yíng)養(yǎng)元素，例如通過(guò)加入氨氧化鐘溶液進(jìn)行中和，可引入鐘營(yíng)養(yǎng)元素。運(yùn)樣 制備的含微量元素的氨基Ξ亞甲叉麟酸馨合物，由于分子結(jié)構(gòu)上含Ν、Ρ、ΚΞ種營(yíng)養(yǎng)元素，營(yíng) 養(yǎng)全面;且同氨基酸類馨合劑相比，氨基Ξ亞甲叉麟酸的馨合能力更強(qiáng)，形成的馨合常數(shù)Κ 更高，馨合物穩(wěn)定性更好。
[0019]進(jìn)一步，所述步驟1中加入的堿為氨氧化鐘水溶液，為馨合劑提供κ離子。
[0020]更進(jìn)一步，所述硫酸鹽水溶液中的微量元素若為儘，則硫酸鹽為一水硫酸儘，步驟 1中加堿調(diào)節(jié)溶液的ΡΗ值6-7;
[0021 ]所述硫酸鹽水溶液中的微量元素若為鋒，則硫酸鹽為屯水硫酸鋒，步驟1中加堿調(diào) 節(jié)溶液的ΡΗ值6-7;
[0022] 所述硫酸鹽水溶液中的微量元素若為鐵，則硫酸鹽為屯水硫酸亞鐵，步驟1中加堿 調(diào)節(jié)溶液的ΡΗ值5.5-6;
[0023] 所述硫酸鹽水溶液中的微量元素若為銅，則硫酸鹽為五水硫酸銅，步驟1中加堿調(diào) 節(jié)溶液的ΡΗ值5-5.5。
[0024] 由于硫酸鹽中所含的微量元素的不同，硫酸鹽水溶液與堿反應(yīng)后，控制溶液的ΡΗ 值也有所不同。例如，硫酸鹽水溶液中的微量元素若為鐵，則中和反應(yīng)后調(diào)節(jié)溶液的ΡΗ值 5.5-6，運(yùn)是因?yàn)樵诖甩宝е禇l件下，馨合鐵離子的容量最大;而硫酸鹽水溶液中的微量元素 若為鋒，則中和反應(yīng)后調(diào)節(jié)溶液的ΡΗ值6-7，運(yùn)是因?yàn)樵诖甩宝l件下，馨合鋒離子容量最大。 微量元素為儘或銅時(shí)，其ΡΗ值的控制原理與上述相同。
[0025] 本發(fā)明還公開(kāi)一種氨基Ξ亞甲叉麟酸馨合微量元素肥料，其包括所述的含微量元 素的氨基Ξ亞甲叉麟酸馨合物。
[00%]本發(fā)明還公開(kāi)了一種氨基Ξ亞甲叉麟酸馨合微量元素肥料的制備方法，其包括W 下步驟：
[0027] 步驟1:在各反應(yīng)蓋中加入濃度為40 %~50 %的氨基Ξ亞甲叉麟酸ΑΤΜ