[发明专利]碳酸氢铵混晶及其制备方法

说明书

本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种碳酸氢铵混晶及其制备方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种碳酸氢铵混晶，其分子式为(NH₄)_1‑xK_xHCO₃，x为0.01‑0.25。本发明还提供了该碳酸氢铵混晶的制备方法，将碳酸氢铵溶液或浆液与钾盐的混合体系降温至2～15℃保温，然后固液分离即可。本发明方法具有工艺流程简单、过程温和易控等特点。本发明所得碳酸氢铵混晶具有热稳定性高、含钾量可控等优点。

技术领域

本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种碳酸氢铵混晶及其制备方法。

背景技术

碳酸氢铵(简称碳铵)是我国独具特色的化肥产品，具有不板结土壤、肥效快、价格低等优点。在20世纪50年代以来的半个多世纪里为我国农业丰收，解决人民温饱问题做出了巨大贡献。

然而，碳铵最大的缺点是热稳定性差，易分解，给肥料的贮存和运输造成了极大困难。同时，碳铵肥料养分单一，不能提供植物生长所需要的多种营养元素。随着农业技术的快速发展，对肥料的要求越来越高，传统碳铵已无法满足农业生产需要，逐渐被其他复合肥取代，市场份额不断缩小。碳铵改性是我国大量碳铵厂亟待解决的生死问题。

在碳铵改性方面的研究，国外起步较早，但由于国外碳铵普及率较低，研究报道反而较少。国内起步虽然较晚，但由于我国在很长的一段时间内将碳铵作为主要的氮肥，因此对其的研究范围更广，数量更多。碳铵改性方面的研究主要集中在提升热稳定性和丰富营养元素增强肥效两方面。

在提高热稳定性方面，美国专利US1766705A中报道，在碳酸氢铵结晶过程中添加苯、四氯化碳、煤油、糖、烷基苯磺酸，能有效提高碳酸氢铵热稳定性；日本专利JP105016报道，用饱和硫酸铵溶液洗涤碳铵，能在碳铵结晶表面形成一层稳定的硫铵薄漠，提高其热稳定性能。英国专利GB896284A报道，将磷酸镁与碳酸氢铵按比例掺混，可在碳酸氢铵结晶表面上生成稳定的磷酸铵镁保护层，改善碳酸氢铵结块，降低分解趋势。中国专利CN85100516A报道，将氧化镁、磷酸二氢铵和碳铵掺混，可生成磷酸镁铵六水化合物覆盖在碳酸氢铵表面，抑制碳铵分解。

在丰富营养元素增强肥效方面，专利CN1053225A报道，在碳酸氢铵中添加一定量的潜育固化剂和硝酸还原酶抑制剂可提高氮肥利用率25-30％。专利CN1050178A报道，将碳酸氢铵、普钙、钾盐、柠檬酸及微量元素按比例混合，可提高氮素利用率。专利CN102093122A报道，将生物质焦和碳酸氢铵混合，制成0.5-3mm的复合颗粒，可有效减少碳铵分解。现有技术也有用腐植酸CN103274857A、海藻CN103274858A、谷氨酸CN103274853A来增效碳酸氢铵肥效的相关报道。

上述改性方法，在提升碳铵热稳定性方面，主要采用添加稳定剂和表面包裹方式抑制碳铵分解，均是从碳铵分子外部采取措施，没有改变碳铵分子内部的晶体结构，因此热稳定性改善效果十分有限；在丰富营养元素增强肥效方面，主要通过掺混无机、有机化合物形成混合物实现，只是简单的混合过程，丰富营养元素的同时难以兼顾热稳定性的改善。因此，有必要开发高效的改性方法。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种钾含量可控、热稳定性好的碳酸氢铵混晶及其制备方法。该方法还具有工艺流程简单、过程温和易控、溶剂可循环使用等特点。

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种碳酸氢铵混晶，其分子式为(NH₄)_1-xK_xHCO₃，x为0.01-0.25。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述碳酸氢铵混晶的制备方法。采用以下任意一种方法制备碳酸氢铵混晶：

方法一：包括以下步骤：碳酸氢铵溶液或浆液中加入钾盐，混合体系降温至2～15℃保温，然后固液分离即可；