[发明专利]一种纳米增效尿素硝酸磷肥的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合肥生产领域，尤其涉及一种纳米增效尿素硝酸磷肥的制备方法。

背景技术

随着水稻产量的提高，氮肥用量逐年增加，残留在土壤中的氮不但降低了肥料利用率， 同时又给生态环境带来污染。纳米材料具有独特的物理化学性质，对作物生长具有刺激作 用，可以改善土壤环境，促进作物生长代谢。近年来，纳米材料已越来越多地应用到农业 生产中，但研究多集中在用纳米材料器皿浸种上。王小燕等人在植物营养与肥料学报发表 的《纳米增效尿素对水稻产量及氮肥农学利用率的影响》报道中指出纳米增效尿素对水稻 产量及氮肥农学利用率具有积极影响。但是关于纳米材料与尿素应用到高聚合度的硝酸磷 肥中的相关研究并不多见。

现有尿素硝酸磷肥的制备过程如图1所示，主要包括硝酸酸解、尿素加成、脱水、造 粒等工序。以磷矿石为原料，与硝酸反应后，与尿素进一步反应，脱水后根据需要加入钾 盐，造粒得到尿素硝酸磷肥。该工艺存在的缺陷是整个工艺过程中仅含有氮磷钾大量元素， 同时，在蒸发过程中，仅能蒸发去水分，不能调节聚磷酸的聚合度。

CN200780044974.8公开了一种用硝酸磷肥法生产含多磷酸盐NPK或NP材料的方法， 该方法通过降低蒸发步骤的压力和/或提高蒸发步骤的温度和/或控制结晶步骤的温度，使得 到的材料中含MAP、DAP、DCP的混合物和任选的磷灰石，以及控制量的缩合磷酸盐(多磷 酸盐)，并且NPK材料的N/P和Ca/P比为N/P≥0.95，1.0≥Ca/P≥0.2，以及由该方法得到的 产品。同时还公开制备硝酸磷肥的方法，包含以下步骤：(1)硝酸消化磷灰石，(2)结晶， 过滤硝酸钙，(3)用氨中和，(4)蒸发，其中蒸发过程降低蒸发的压力使水分含量小于等于 1％，同时任选提高步骤(4)的温度，任选控制结晶步骤(2)的温度从而生成多磷酸盐， 任选在步骤(4)后添加钾；现有技术只能在负压下实现聚磷酸铵的化学反应生成，条件限 制比较严格，且耗能高，不利于达到节能减排的目的，该技术也没有公开将尿素和纳米材 料合理的应用到硝酸磷肥产品中，同时保证产品中聚磷酸铵的聚合度和聚合率又能保证纳 米材料对尿素增效的功效。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷提供一种纳米增效尿素硝酸磷肥的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案来实现。

一种纳米增效尿素硝酸磷肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)用硝酸消化磷灰石；

(2)尿素与酸解液加成反应，温度100-105℃，优选，反应时间5-15min；

(3)加入氨中和；

(4)压力降至-0.05MPa以下进行蒸发浓缩，浓缩到含水量≤2％重量；

(5)加入纳米材料，温度为170℃以上,增压至常压以上发生聚合反应生成聚磷酸盐， 再进行造粒得到纳米增效尿素硝酸磷肥。

或者，一种纳米增效尿素硝酸磷肥的制备方法，还可以包括以下步骤：

(1)用硝酸消化磷灰石；

(2)尿素与酸解液加成反应，温度100-105℃，优选，反应时间5-15min；

(3)加入氨中和；

(4)压力降至-0.05MPa以下进行蒸发浓缩，浓缩到含水量≤2％重量；

(5)温度为170℃以上,增压至常压以上发生聚合反应生成聚磷酸盐；

(6)加入纳米材料，再进行造粒得到纳米增效尿素硝酸磷肥。

所述纳米材料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米硅藻土、纳米膨润土、纳米氧化 镁、纳米氢氧化镁、纳米碱式碳酸镁、纳米氧化锌中的一种或多种。纳米材料的粒径在 1-100nm，所述纳米材料的添加量占肥料重量的0.1％-5％。

上述硝酸、磷灰石、尿素的用量为任意配比，优选的，所述硝酸、磷灰石、尿素的重 量比为，硝酸：磷灰石：尿素＝1～100：1～100：1～100。

本发明还提供了一种上述方法制备的纳米增效尿素硝酸磷肥。

本发明相对于现有技术所具有的优点及有益效果。

(1)、加入了纳米材料，能够补充钙、镁、硅、锌等中微量元素，该材料为纳米结构， 化学性质稳定，不与硝酸磷肥中的其它成分反应，纳米材料具有活性高、易利用，同时促 进作物对大量元素氮磷钾吸收的优点，促进作物生长；

(2)加入的纳米材料能够使尿素增效，提高尿素的利用率；