一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法与流程

为二聚磷酸盐、三聚磷酸盐、四聚磷酸盐、五聚磷酸盐、六聚磷酸盐、七聚磷酸盐和八聚磷酸盐中的一种或多种混合。
11.进一步的，所述n的原料为尿素、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、碳酸氢铵、氨水和液氨中的一种或多种。
12.进一步的，所述非聚合态的p2o5原料为磷酸、磷酸二氢钾、磷酸一氢钾、正磷酸钾、磷酸二氢铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢钠、磷酸一氢钠和正磷酸钠中的一种或多种；所述聚合态的p2o5原料为聚磷酸、焦磷酸钾、三聚磷酸钾、四聚磷酸钾、五聚磷酸钾、六聚磷酸钾、七聚磷酸钾、八聚磷酸钾、焦磷酸铵、三聚磷酸铵、四聚磷酸铵、五聚磷酸铵、六聚磷酸铵、七聚磷酸铵和八聚磷酸铵中的一种或多种。
13.进一步的，k2o来源于氯化钾、硫酸钾、甲酸钾、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、乙酸钾、柠檬酸钾和硝酸钾中的一种或多种。
14.进一步的，所述大量元素水溶肥料按照1:250的肥料与水的质量比稀释后ph值为5-8.5。大量元素水溶肥料是供作物使用的，作物较为适宜的ph即5-8.5，过高或过低对作物均有不利影响。而且大量元素水溶肥料ph小于5时，p2o5多半以二氢盐存在，溶解度太小，不稳定；高于8.5，不满足使用要求。
15.本发明的另一个目的还在于保护上述一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法得到的大量元素水溶肥料。
16.本发明与现有技术相比较具有以下有益效果：本发明主要通过提高液体大量元素水溶肥料中溶质的溶解度，降低产品中溶质的过饱度来提高产品的抗冻性能。具体的，当大量元素水溶肥料按照1:250的肥料与水的质量比稀释后ph值为5-8.5时，溶液中的磷以磷酸一氢根和磷酸二氢根并存的形式存在，磷酸二氢根与钾离子结合成溶解度小的磷酸二氢钾，使溶液过饱和度增加而产生结晶；磷酸一氢根电荷较磷酸二氢根高，钾又比钠更容易失电子，因此磷酸一氢钾比磷酸一氢钠稳定，当混合溶液体系内存在钠离子，钾离子，磷酸二氢根离子，磷酸一氢根离子时，溶液中的离子更倾向于结合成磷酸二氢钠和磷酸一氢钾，此时溶液体系最稳定。磷酸二氢钠溶解度是磷酸二氢钾的近4倍，磷酸一氢钾的溶解度是磷酸二氢钾的近5倍。因此，本发明通过往产品中添加适宜量的钠离子可改变产品中磷酸盐的组成，降低磷酸二氢钾的占比从而降低溶液的过饱和度。另外，本发明中用聚合态的p2o5代替非聚合态的p2o5亦可不改变磷养分含量的同时降低溶液的过饱和度，从而整体上提高产品的抗冻性能。经过本发明工艺得到的液体大量元素水溶肥料的抗冻性能好，肥料的抗冻性温度在5℃～
[0017]-15℃之间。事实上，对液体肥料，结晶温度当然是越低越好，这样肥料的适用区域更广，不必担心冬天或露天储存时产生结晶。但结晶温度越低越难实现，要付出的代价更大，因此，适宜的结晶温度范围才是最实用的。一般，南方冬季的温度普遍在5度以上，而北方则较低，但-15℃已经能适用绝大部分区域冬季的室内储存，基本满足市场要求。
具体实施方式
[0018]
下面结合实施例和试验对本发明作进一步说明。
[0019]
实施例1
[0020]
一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其包括如下步骤：
[0021]
按物料质量计，取浓度为85％的磷酸26.8份，取浓度为110％的聚磷酸42份，取含量为90％的氢氧化钾67.6份，氢氧化钠3.8份，水33.3份。反应前，先将水投入反应器，然后投加全部的氢氧化钾和氢氧化钠，接着投加磷酸和聚磷酸进行反应，反应结束后，补充损耗的水分即得配比为0-500-510(n 0g/l，p2o5500g/l，k2o 510g/l)，含有55％(聚合态p2o5/总p2o5)聚合态p2o5，钠离子浓度21.5g/l的大量元素水溶肥料产品。
[0022]
实施例2
[0023]
一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其包括如下步骤：
[0024]
按物料质量计，取磷酸二氢铵13份，取浓度为116％的聚磷酸20份，浓度为105％的聚磷酸36份，取尿素10份，氨水44份，碳酸钠1.2，水16.8份。反应前，先将水投入反应器，然后投加全部的尿素、磷酸二氢铵和氨水，接着投加磷酸、聚磷酸和碳酸钠进行反应，反应结束后，补充损耗的水分即得配比为150-520-0(n 150g/l，p2o5520g/l，k2o 0g/l)，含有55％(聚合态p2o5/总p2o5)聚合态p2o5，钠离子浓度5g/l的大量元素水溶肥料产品。
[0025]
实施例3
[0026]
一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其包括如下步骤：
[0027]
按物料质量计，取磷酸二氢钾6.7份，三聚磷酸钾13.7份，取含量为90％的氢氧化钾2份，碳酸氢钠11份，尿素32.6份，氯化钾3份，甲酸钾23份，水46份。反应前，先将水投入反应器，然后投加全部的磷酸二氢钾、尿素、氯化钾、甲酸钾和碳酸氢钠，接着投加氢氧化钾和三聚磷酸钾进行反应，反应结束后，补充损耗的水分即得配比为150-100-250(n150g/l，p2o5100g/l，k2o 250g/l)，含有65％(聚合态p2o5/总p2o5)聚合态p2o5，钠离子浓度30g/l的大量元素水溶肥料产品。
[0028]
实施例4
[0029]
一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其包括如下步骤：
[0030]
按物料质量计，取磷酸二氢钾8份，八聚磷酸钾3.3份，取含量为90％的氢氧化钾2.5份，氢氧化钠2.6份，尿素17份，硝酸钾1份，甲酸钾36份，水62份。反应前，先将水投入反应器，然后投加全部的磷酸二氢钾、尿素、硝酸钾、甲酸钾和氢氧化钠，接着投加氢氧化钾和八聚磷酸钾进行反应，反应结束后，补充损耗的水分即得配比为80-60-260(n 80g/l，p2o560g/l，k2o 260g/l)，含有30％(聚合态p2o5/总p2o5)聚合态p2o5，钠离子浓度15g/l的大量元素水溶肥料产品。
[0031]
实施例5
[0032]
一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其包括如下步骤：
[0033]
按物料质量计，取浓度为85％的磷酸3.3份，取浓度为115％的聚磷酸18份，取含量为90％的氢氧化钾22.5份，氢氧化钠0.9份，尿素37份，水57.3份。反应前，先将水投入反应器，然后投加全部的尿素、氢氧化钾和氢氧化钠，接着投磷酸和聚磷酸进行反应，反应结束后，补充损耗的水分即得配比为170-170-170(n 170g/l，p2o5170g/l，k2o 170g/l)，含有80％(聚合态p2o5/总p2o5)聚合态p2o5，钠离子浓度5g/l的大量元素水溶肥料产品。
[0034]
对照组1：不加氢氧化钠，用少量氢氧化钾代替氢氧化钠将ph调至与实施例1相同，其他方式与实施例1相同；
[0035]
对照组2：不加聚磷酸，用p2o5等量的浓度85％的磷酸代替聚磷酸，其他方式与实施例1相同；
[0036]
对照组3：不加氢氧化钠，用少量氢氧化钾代替氢氧化钠将ph调至与实施例1相同；不加聚磷酸，用p2o5等量的浓度85％的磷酸代替聚磷酸，其他方式与实施例1相同；
[0037]
对照组4：按照标准标准《ny/t 1107-2020大量元素水溶肥料》将实施例1的产品按照1:250的肥料与水的质量比稀释后，用聚磷酸将ph调至4；
[0038]
对照组5：将钠离子的浓度为15g/l，用少量氢氧化钾代替不足的氢氧化钠将ph调至与实施例1相同，其他方式与实施例1相同；
[0039]
对照组6：将聚磷酸减少至23份，用p2o5等量的浓度为85％的磷酸代替减少的聚磷酸，其他方式与实施例1相同；
[0040]
按照标准《ny/t 1107-2020大量元素水溶肥料》中的测试要求，比较上述实施例1～实施例5以及对照组1～对照组6所得的肥料的抗冻性能、比重等指标，结果如表一所示：
[0041]
表一
[0042][0043][0044]
由表一可知，本发明实施例1～实施例5制备得到的液体大量元素水溶肥料在-15℃的低温下均不结晶析出，说明本发明方法制备得到的液体大量元素水溶肥料抗冻性好。对照组1不添加钠离子，制备得到的液体大量元素水溶肥料低于0度则开始出现结晶，抗冻性差。对照组2不加聚磷酸，制备得到的液体大量元素水溶肥料低于5度则开始出现结晶，抗冻性也差。对照组3不添加钠离子也不添加聚磷酸，制备得到的液体大量元素水溶肥料在25℃下就出现结晶，抗冻性极差。对照组4用聚磷酸将ph调至4，制备得到的液体大量元素水溶肥料在45℃下出现结晶，说明采用用聚磷酸将ph调至4，制备得到的液体大量元素水溶肥料稳定性极差，抗冻性极差！而对照组5将钠离子的浓度为15g/l，用少量氢氧化钾代替不足的氢氧化钠将ph调至与实施例1相同，制备得到的液体大量元素水溶肥料在-15度出现结晶，0度还未出现结晶，说明，添加一定量的钠离子能改善大量元素水溶液肥料的抗冻性，但是添加适宜量的钠离子的液体大量元素水溶肥料抗冻性更好。对照组5将聚磷酸减少至230g，用p2o5等量的浓度为85％的磷酸代替聚磷酸制备得到的液体大量元素水溶肥料在0℃下出现
结晶，说明大量元素水溶肥料中聚合态的p2o5占总p2o5的比例降低后，抗冻性也跟着变差。经过上述实施例1与对照组1～对照组5的比对可知，只有向液体大量元素水溶肥料中添加钠离子并控制钠离子的浓度为5～30g/l，且大量元素水溶肥料中聚合态的磷酸盐占总磷的比例控制为30～80％时，大量元素水溶肥料的抗冻性才具有最佳的效果，可以在5℃～-15℃下使用不出现结晶，具有突出的技术效果。
[0045]
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

技术特征：
1.一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其特征在于：所述液体大量元素水溶肥料为包含n和k2o中一种或两种，以及p2o5的液体水溶性肥料；所述方法为：向所述液体大量元素水溶肥料中添加钠离子并控制钠离子的浓度为5～30g/l，且所述大量元素水溶肥料中聚合态的p2o5占总p2o5的比例控制为30～80％。2.如权利要求1所述的一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其特征在于，添加钠离子时，所述钠离子以氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或几种添加。3.如权利要求1所述的一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其特征在于，所述总p2o5为非聚合态的p2o5和聚合态的p2o5的混合；所述聚合态的p2o5为二聚磷酸盐、三聚磷酸盐、四聚磷酸盐、五聚磷酸盐、六聚磷酸盐、七聚磷酸盐和八聚磷酸盐中的一种或多种混合。4.如权利要求1所述的一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其特征在于，所述n的原料为尿素、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、碳酸氢铵、氨水和液氨中的一种或多种。5.如权利要求3所述的一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其特征在于，所述非聚合态的p2o5原料为磷酸、磷酸二氢钾、磷酸一氢钾、正磷酸钾、磷酸二氢铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢钠、磷酸一氢钠和正磷酸钠中的一种或多种；所述聚合态的p2o5原料为聚磷酸、焦磷酸钾、三聚磷酸钾、四聚磷酸钾、五聚磷酸钾、六聚磷酸钾、七聚磷酸钾、八聚磷酸钾、焦磷酸铵、三聚磷酸铵、四聚磷酸铵、五聚磷酸铵、六聚磷酸铵、七聚磷酸铵和八聚磷酸铵中的一种或多种。6.如权利要求1所述的一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其特征在于，k2o的原料为氯化钾、硫酸钾、甲酸钾、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、乙酸钾、柠檬酸钾和硝酸钾中的一种或多种。7.如权利要求1所述的一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，其特征在于，所述大量元素水溶肥料按照1:250的肥料与水的质量比稀释后ph值为5-8.5。8.如权利要求1-7任一所述的一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法得到的大量元素水溶肥料。

技术总结
本发明公开了一种提高液体大量元素水溶肥料抗冻性的方法，所述液体大量元素水溶肥料为包含N和K2O中一种或两种，以及P2O5的液体水溶性肥料；所述方法为：向所述液体大量元素水溶肥料中添加钠离子并控制钠离子的浓度为5～30g/L，且所述大量元素水溶肥料中聚合态的P2O5占总P2O5的比例控制为30～80％。经过本发明工艺得到的液体大量元素水溶肥料的抗冻性能好，肥料的抗冻性温度在5℃～-15℃之间，即在-15℃低温下也没有结晶，效果突出。效果突出。


技术研发人员：黄海周 王莉莉 邓燕清
受保护的技术使用者：广西东林食品化工有限公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/9/22