一种纤维螯合型磷酸一铵及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纤维螯合型磷酸一铵及其制备方法，包括质量比为15～20:1的磷酸一铵和螯合型纤维素纤维；其中，螯合型纤维素纤维是先将纤维素纤维使用硫辛酸酸化后，再与2

【技术实现步骤摘要】
一种纤维螯合型磷酸一铵及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磷酸盐肥料领域，具体涉及一种纤维螯合型磷酸一铵及其制备方法。

技术介绍

[0002]磷酸一铵，又称磷酸二氢铵，是氨和磷酸发生中和反应生成的二元复合肥，在复合肥生产领域作为磷源原材料被大量需求，广泛应用于农林种植，起到农产品增产增收的效果，其社会价值和市场需求较大。
[0003]磷肥磷酸一铵当季利用率只有10％～25％，通过系统分析文献研究进展表明，磷肥低效利用的主要原因是土壤对磷的固定,固定方式包括吸附固定和化学反应固定。土壤对磷的固定取决于土壤中碳酸钙、铁铝氧化物、土壤粘粒的含量以及土壤中磷的初始浓度，磷酸一铵在施肥初期被大量的吸附固定在土壤中持续数小时至数十小时，后期逐渐转化为化学反应固定，使有效态磷转化为无效态磷。因此，需要一种能够降低土壤对磷固定以及提高农作物对磷的利用率的磷肥。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种纤维螯合型磷酸一铵及其制备方法，为了解决现有技术中存在肥料级磷酸一铵中的磷容易被土壤固定且利用率低的问题。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种纤维螯合型磷酸一铵，包括质量比为15～20:1的磷酸一铵和螯合型纤维素纤维；其中，螯合型纤维素纤维是先将纤维素纤维使用硫辛酸酸化后，再与2
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(二苯基膦基)乙胺缩合反应后得到。
[0007]优选地，所述磷酸一铵和所述螯合型纤维素纤维的质量比为18:1。r/>[0008]优选地，所述磷酸一铵的有效磷含量不低于60％，总氮含量不低于12％。
[0009]优选地，所述的纤维素纤维是使用农业废料经过无机酸处理后得到的纤维素。
[0010]优选地，所述无机酸包括盐酸、硫酸、硝酸、柠檬酸、草酸中的至少一种。
[0011]优选地，所述农业废料包括榨油后的水稻废弃物、稻壳、玉米芯、小麦壳中的至少一种。
[0012]优选地，所述螯合型纤维素纤维的制备方法为：
[0013]S1.将纤维素纤维于碱液中处理，得到纤维素纤维碱处理物；
[0014]S2.将纤维素纤维碱处理物与硫辛酸溶液混合处理，得到硫辛酸化纤维素纤维；
[0015]S3.将硫辛酸化纤维素纤维与2
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(二苯基膦基)乙胺缩合反应，得到螯合型纤维素纤维。
[0016]优选地，所述碱液是浓度为0.01～0.1mol/L的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
[0017]优选地，所述S1具体为：
[0018]称取纤维素纤维与碱液混合，分散均匀后，静置处理8～12h，过滤并收集固体纤维，使用纯净水冲洗至冲洗液呈现中性为止，干燥处理后得到纤维素纤维碱处理物。
[0019]优选地，所述S2中，硫辛酸溶液是由硫辛酸与去离子水按照质量比为1:5～8混合得到。
[0020]优选地，所述S2具体为：
[0021]将纤维素纤维碱处理物与硫辛酸溶液混合，升温至55～65℃，持续搅拌6～10h后，过滤并收集固体纤维，使用纯净水冲洗至少三次，干燥处理，得到硫辛酸化纤维素纤维；其中，纤维素纤维碱处理物与硫辛酸溶液的质量比为1:12.5～16。
[0022]优选地，所述S3具体为：
[0023]将硫辛酸化纤维素纤维、1
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乙基
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3(3
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二甲基丙胺)碳二亚胺、N
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羟基丁二酰亚胺依次加入至二氯甲烷中，混合均匀后脱气处理，在搅拌的状态下逐滴加入2
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(二苯基膦基)乙胺，滴加完毕后在室温状态下搅拌12～18h，然后依次过滤、洗涤和干燥处理，得到螯合型纤维素纤维；其中，硫辛酸化纤维素纤维、1
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乙基
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3(3
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二甲基丙胺)碳二亚胺、N
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羟基丁二酰亚胺与二氯甲烷的质量比为1:0.38～0.45:0.21～0.28:15～20；2
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(二苯基膦基)乙胺与硫辛酸化纤维素纤维的质量比为1:4.2～6.8。
[0024]第二方面，本专利技术提供了一种纤维螯合型磷酸一铵的制备方法，包括以下步骤：
[0025]X1.按照质量比为15～20:1分别称取磷酸一铵和螯合型纤维素纤维，干燥后备用；
[0026]X2.将干燥后的磷酸一铵和螯合型纤维素纤维加入至混合机中，以20～100rpm的速度混合0.2～0.5h，得到混合产物；
[0027]X3.将混合产物加入至造粒机中，以90～120℃的温度进行造粒，冷却后经过筛分和包装，得到纤维螯合型磷酸一铵。
[0028]本专利技术的有益效果为：
[0029]本专利技术使用磷酸一铵和螯合型纤维素纤维进行复合，制备得到了一种纤维螯合型磷肥，该磷肥不仅能够降低土壤对磷的固定，阻止了有效态磷大量转化为无效态磷的不良后果，提高了农作物对磷的利用，而且还解决了磷酸一铵本身容易结块的缺陷。
[0030]其中，螯合型纤维素纤维是以农业废料作为基料，先进行酸化降解得到纤维素纤维，然后将纤维素纤维依次使用碱液浸泡处理、硫辛酸酸化处理和2
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(二苯基膦基)乙胺的缩合反应，最终得到了螯合型纤维素纤维。通过硫辛酸酸化后的纤维素具有较好的亲水性，而与纤维素表面的羧基缩合反应得到的螯合型纤维素纤维通过酰胺键连接有大量的二苯基膦基团，二苯基膦基团是一种有机磷化合物配体，能够螯合多种金属离子，且其本身含有磷元素，后期分解后能够作为有机磷肥料使用。
[0031]螯合型纤维素纤维从两方面增强了磷肥的利用，第一是螯合型纤维素纤维对金属离子具有较好的吸附性，能够将那些固化磷的金属离子(钙、铝、铁等)先一步固化在纤维上，从而减弱了金属对磷的固化，减少了磷的无效态转化；第二，具有较强的浸润性，磷素在土壤中的移动靠扩散，磷肥利用率低的一个原因在于磷在土壤中的移动性很差，也就是说，磷的扩散系数很小，在24小时内的移动距离只有1
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4mm，而较强的浸润性能够使得纤维素纤维外部的水分更加畅通的进入内部环境，从而使得与其复合的磷酸一铵能够通过水分快速扩散至土壤中被植物吸收。
具体实施方式
[0032]为了更清楚的说明本专利技术，对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的
理解，现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。
[0033]磷肥当季利用率只有10％～25％，通过系统分析文献研究进展表明，磷肥低效利用的主要原因是土壤对磷的固定,固定方式包括吸附固定和化学反应固定。土壤对磷的固定取决于土壤中碳酸钙、铁铝氧化物、土壤粘粒的含量以及土壤中磷的初始浓度，在施肥初期发生大量的吸附固定，持续数小时至数十小时，后期逐渐转化为化学反应固定,使有效态磷转化为无效态磷,持续数月乃至数年。
[0034]磷肥在当季的利用率低是农业上一个长久未决的问题，即磷很容易在土壤中的固化，例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维螯合型磷酸一铵，其特征在于，包括质量比为15～20:1的磷酸一铵和螯合型纤维素纤维；其中，螯合型纤维素纤维是先将纤维素纤维使用硫辛酸酸化后，再与2
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(二苯基膦基)乙胺缩合反应后得到。2.根据权利要求1所述的一种纤维螯合型磷酸一铵，其特征在于，所述磷酸一铵和所述螯合型纤维素纤维的质量比为18:1。3.根据权利要求1所述的一种纤维螯合型磷酸一铵，其特征在于，所述磷酸一铵的有效磷含量不低于60％，总氮含量不低于12％。4.根据权利要求1所述的一种纤维螯合型磷酸一铵，其特征在于，所述的纤维素纤维是使用农业废料经过无机酸处理后得到的纤维素。5.根据权利要求4所述的一种纤维螯合型磷酸一铵，其特征在于，所述无机酸包括盐酸、硫酸、硝酸、柠檬酸、草酸中的至少一种。6.根据权利要求4所述的一种纤维螯合型磷酸一铵，其特征在于，所述农业废料包括榨油后的水稻废弃物、稻壳、玉米芯、小麦壳中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种纤维螯合型磷酸一铵，其特征在于，所述螯合型纤维素纤维的制备方法为：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，李博，武良，郭武松，高璐阳，房福力，
申请(专利权)人：新洋丰农业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：