[发明专利]一种磷酸铵锌缓释肥的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业、化工技术和肥料领域，具体来说涉及一种高效缓溶微肥磷酸铵锌的合成方法。

背景技术

锌是植物必需的微量元素之一，是植物生长发育过程中多种酶的活化剂，植物缺锌会导致植株生长缓慢，叶片小，且容易发生病害，从而影响作物品质和产量。我国有些地区土壤缺锌严重，尤其常见于盐碱土和冷性土壤。磷酸铵锌是一种缓溶性的肥料，是同时含有N和P的锌肥，施于土壤后其养分缓慢释放出来，与其它锌肥（硫酸锌、氯化锌）相比，其肥效好，肥料利用率高。除此之外，一般锌肥和磷肥同施后易形成磷酸锌沉淀，降低磷肥和锌肥的肥效，而磷酸铵锌则可以在很大程度上解决这一问题，是一种极具发展前景的新型缓释肥料。

有关于磷酸铵锌合成方面的文献报道，有采用氧化锌、磷酸和氨水在90℃条件下进行合成，或采用磷铵、硫酸锌和氨水90℃下进行合成，但此条件下合成需要较高的温度，反应时间较长，操作不便，且生成磷酸铵锌的纯度不是很高。有文献用锌盐、铵盐、雪硅钙石和含磷废水在pH8.0-8.5合成磷酸铵锌，此条件下磷与锌极易结合形成磷酸锌沉淀，且此pH条件下铵盐容易转化成氨气挥发，生成的产物中主要为磷酸钙和磷酸锌，很难生成磷酸铵锌。也有报道在磷铵生产工艺中加入硫酸锌合成“磷铵锌肥”，但此条件下也容易生成磷酸锌沉淀，从而降低肥效，合成的产品主要是磷铵和磷酸锌的混合物，磷酸锌溶解性很差，基本上不能被作物利用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述方法的不足，提供一种工艺条件简单、易于操作、成本低、效果好、原料转化率高的磷酸铵锌缓释肥料的合成方法。

本发明需要解决的主要技术问题是通过以下方案实现的：

一种磷酸铵锌缓释肥的合成方法，其特征在于包括以下步骤：

(1) 在铵盐和锌盐的混合溶液中加入氢氧化钠来调节pH在7.0-7.5之间，其中铵盐与锌盐的摩尔比例为1.5-2.0；

(2) 在步骤(1)的混合溶液中，按照摩尔比P ：Zn = 1 : 1加入含磷溶液，并控制pH在7.0-7.5之间，常温下反应20-60min；

(3) 反应结束后进行固液分离，50-70℃条件下烘干沉淀，得磷酸铵锌结晶。分离出的含氨氮清液可循环使用。

所述的锌盐为硫酸锌、氯化锌或硝酸锌，所述的含磷溶液为磷酸溶液、磷酸盐溶液或者预处理后的工业含磷废水，调节 pH用氢氧化钠、盐酸或硫酸进行调节。

磷酸铵锌合成反应的离子方程式为：

Zn²⁺ + NH₄⁺ + PO₄^3- = ZnNH₄PO₄↓

Zn²⁺ + NH₄⁺ + HPO₄^2- = ZnNH₄PO₄↓+ H⁺

Zn²⁺ + NH₄⁺ + H₂PO₄^- = ZnNH₄PO₄↓+ 2H⁺

本发明在常温下即可进行，且合成效率高，产品的纯度较高，易于操作，能耗较低，P和Zn原料转化率接近100%，反应后清液中的氨氮可用于下一轮合成中，或者浓缩结晶为另外一种肥料（硫酸铵、硝酸铵或氯化铵）。与之前高温合成等技术相比，体现出了极大的优越性。

除此之外，本发明中的原料均可利用工业废弃物如废水代替。P源可以用高浓度的工业含磷废水，如处理后的磷石膏渣场含磷废水等，我国磷石膏累积堆积量已超过1亿吨，磷石膏废水的储量很大，廉价的P源十分丰富，经过适当的预处理之后可以直接作为P源。N源可以用合成氨工业排放的含氨氮废水，Zn源可以利用工业含锌废水如电镀废水等。以上廉价原料的选择可以在很大程度上降低生产成本，同时达到回收废水中有用物质的目的，保护了环境，符合国家的产业政策，一举多得。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1