CN102079676A

CN102079676A - 一种氯化铵防结块剂组合物及应用

Info

Publication number: CN102079676A
Application number: CN2010105760135A
Authority: CN
Inventors: 陈萍; 王金福
Original assignee: DALIAN CHEMICAL RESEARCH & DESIGN INST
Current assignee: ZHONGHAO (DALIAN) CHEMICAL RESEARCH AND DESIGN INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: CN102079676B

Abstract

本发明涉及一种氯化铵防结块剂，其包括马来酸酐-丙烯酸聚合物、聚丙烯酸钾、聚天冬氨酸钾和十二烷基二苯醚二磺酸钠。所述防结块剂具有用量少、成本低、性能好、效率高、易使用、无污染等优点。本发明还涉及所述防结块剂在氯化铵生产中的应用方法，即将防结块剂用水稀释成1.5％～3％的溶液，均匀雾化后喷加到分离机后氯化铵输送皮带上，添加的防结块剂的质量分数为30～120×10^-6g/L。采用本方法将所述防结块剂添加于干或湿氯化铵中，在露天环境下经历恶劣气候，可保证8个月结块率达标。

Description

一种氯化铵防结块剂组合物及应用

技术领域

本发明属于农用化学肥料添加剂领域，具体涉及一种农用氯化铵防结块剂及其在制备防结块氯化铵中的应用。

背景技术

目前，我国联碱行业的氯化铵年产量已近1000万吨，除有少量精制成工业级氯化铵外，大部分用作氮肥。农用氯化铵可以用于复合肥，也可以直接施肥。

由于氯化铵储运期间的温度、湿度、压力等因素的变化，在氯化铵晶体表面易反复产生溶解-结晶-再溶解-再结晶的情况，使晶体间产生“晶桥”现象，引起结块，从而给使用带来极大的不便。由于农业季节性和工业生产连续性这对矛盾，客观上有近一半的直施农用氯化铵对存放八个月不结块的高效防结块剂有较大需求。

为解决此问题，原化工部制碱工业研究所(大连化工研究设计院前身)，从1950年代开始致力于氯化铵防结块剂的研究，曾推出脂肪酸类和脂肪胺类防结块剂，一度使氯化铵结块问题得到缓解。但脂肪酸类防结块剂的防结块效果欠佳，防结块时间短；脂肪胺类防结块剂的防结块效果虽好，但由于该物质有致癌嫌疑而被淘汰。另外，有的氯化铵企业采用十二烷基苯磺酸钠做防结块剂。

中国发明专利公开说明书CN101112997A(北京华美天意科技开发有限公司.一种氯化铵防结块剂及其在制备防结块氯化铵中的应用.2008-01-30)提供了一种天冬氨酸聚合物与模拟超氧化岐化酶的组合物，尽管从保护环境和提高肥效的角度非常可取，但该防结块剂的添加量大，其制备复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于干农业或湿农业氯化铵的添加量少、成本低和防结块时间长的氯化铵防结块剂。

发明人经过大量试验，研究发现了一种氯化铵防结块剂组合物可以达到该目的。其主要成分包括马来酸酐-丙烯酸聚合物，聚丙烯酸钾，聚天冬氨酸钾和十二烷基二苯醚二磺酸钠，它们的重量比为1.0～0.5∶1.0～1.5∶1.0～1.5∶0.005～0.01，优选为1∶1∶1∶0.01。

所述马来酸酐-丙烯酸聚合物的分子式为(C₃H₄O₂)_m(C₄H₂O₃)_m(C₄H₄O₄)_n，粘均相对分子质量为500～1000，其中m为2～100，n为2～100；聚丙烯酸钾的分子式为(CH₂CHCOOK)_n，粘均相对分子质量为2000～4000，其中n为2～80；聚天冬氨酸钾盐的分子式为(C₄H₄O₃NK)_n，粘均相对分子质量为2000～6000，其中n为20～80；十二烷基二苯醚二磺酸钠的分子式为C₂₄H₃₂Na₂₂O₇S₂。这是较适用的范围，分子量太大，粘度大，容易使氯化铵结晶粘结。

所述聚天冬氨酸钾是一种化肥增效剂，在起一定防结块作用的同时，可提高肥料利用率。

所述防结块剂中马来酸酐-丙烯酸聚合物、聚丙烯酸钾和聚天冬氨酸钾均具有分散作用，将其用于包裹氯化铵颗粒时，三者互补、相互协同，形成致密双电层，使晶粒间排斥力持久，晶桥难以产生，因此使氯化铵的防结块效果显著增强。但是，这三种成分有一个共同弱点，就是扩散能力差。通过添加十二烷基二苯醚二磺酸钠，可明显降低上述水溶液的表面能，增加扩散力和速度，使该水溶液雾滴接触到氯化铵颗粒的瞬间迅速扩散，使附着在晶粒上的液膜更薄、更匀，所布展的角落更彻底、更充分，从而使防结块效率更高、用量更少、效果更好。

本发明的防结块剂组合物可制成粉剂或水溶液剂型。

本发明的另一个目的在于提供该防结块剂在制备防结块氯化铵中的应用，保证防结块剂的分布均匀，从而更好地达到防结块效果。

本发明还提供该防结块剂的添加方法：将该防结块剂用水溶解或稀释后加入氯化铵中，可以在氯化铵的成品分离或包装工序中加入防结块剂。

本发明优选的方法是：将该防结块剂用水溶解或稀释成1.5％～3.0％(质量分数)的溶液，优选2％～2.5％，用雾化设备均匀雾化后喷加到分离机后氯化铵输送皮带上。

在上述方法中，防结块剂在氯化铵中的添加量多少视氯化铵结晶颗粒大小和储存环境而定，结晶颗粒大，粒度均匀，则加量少，反之，结晶颗粒细或粒度不均匀则加量大。此外，存放条件好(如存放库房内)，可少加；若存放条件差(如露天存放)，可多加。总之，可根据用户具体条件，调整加量。通常，添加的防结块剂的重量与氯化铵的重量比为30～120×10^-6g/L(质量分数)

本发明的防结块剂具有如下优点：

(1)聚天冬氨酸钾是化肥增效剂，在起一定防结块作用的同时，可提高肥料利用率。

(2)使用时用水溶解或稀释后雾化喷加，使用简单，对环境友好。

(3)添加量少，防结块剂的添加质量分数只需(30～120)×10^-6即可，使用成本低。

(4)防结块效果好，干氯化铵或湿氯化铵均可达到8个月不结块的良好效果。

具体实施方式

下面以实施例的方式进一步说明本发明，但是本发明不局限于这些实施例。

本发明防结块剂组合物中所用各主要组分的技术指标如下。

(1)马来酸酐-丙烯酸聚合物：含固量30％，pH值2～3，相对分子质量500～1000，无色或淡黄色透明液体；

(2)聚丙烯酸钾：含固量30％，pH值≤7，相对分子质量2000～6000，无色或淡黄色透明；

(3)聚天冬氨酸钾：含固量30％，pH值≤9.5，相对分子质量3000～7000，透明琥珀红；

(4)十二烷基二苯醚二磺酸钠：含固量45％，密度1.161(25℃)，粘度(25℃，浓度0.1％)0.145Pa/s，琥珀红色。

实施例1

称取上述马来酸酐-丙烯酸聚合物1kg、聚丙烯酸钾1kg、聚天冬氨酸钾1kg(含固量重量比为1∶1∶1)，十二烷基二苯醚二磺酸钠1.5g(为组合物总重量的0.05％)倒入混合罐混合均匀，得氯化铵防结块剂组合物1。

实施例2

称取上述马来酸酐-丙烯酸聚合物0.5kg、聚丙烯酸钾1.5kg、聚天冬氨酸钾1.5kg(含固量重量比0.5∶1.5∶1.5)，和十二烷基二苯醚二磺酸钠3.5克(为组合物总重量的0.1％)，倒入混合罐混合均匀，得氯化铵防结块剂组合物2。

实施例3

称取上述马来酸酐-丙烯酸聚合物0.8kg、聚丙烯酸钾1.2kg、聚天冬氨酸钾0.8kg(含固量重量比0.8∶1.2∶0.8)，和十二烷基二苯醚二磺酸钠2g(为组合物总重量的0.07％)，倒入混合罐混合均匀，得氯化铵防结块剂组合物3。

实施例4 应用及防结块试验

把上述实施例1～3所得氯化铵防结块剂组合物1～3用水稀释15倍，有效物浓度为2％(质量分数)，用溶解桶稀释，用喷雾器雾化，雾化后喷加到氯化铵离心分离机后皮带输送机上，根据加量不同，湿氯化铵样品分别在干铵炉前取样，干氯化铵样品分别在干铵炉后取样，炉前炉后各取一份不添加防结块剂的样品为空白作为对比。

将取得的样品装入内衬塑料袋的编织袋内，封好口，做好标记，置于露天堆场下层，上压10袋高氯化铵作为负重，上覆彩条布，以免日晒袋子破包。从9月初到第2年4月底，经秋冬春三季共8个月，温度变化幅度-15～26℃。

检测结块率：按GB2946-92松散度的测定方法，将样品袋从1米高度，水平的自由落体式落到坚硬的平面上，正反面各落一次，然后用Φ5筛筛1分钟，称取筛余物重量。

用下式计算结块率：

x＝(m-m₁)/m

式中，x-结块率；m₁-过筛后留在筛上的试样质量，kg；m-过筛前袋内试样质量，kg。

检测结果见表1。

表1 防结块剂添加量及结块率检测数据

试验结果证明，无论干、湿氯化铵添加本发明防结块剂产品，并按本发明使用方法添加后，在露天环境下，经历恶劣的气候，温度变化幅度达到-15～28℃，可保证8个月结块率达标。用本发明制备的产品是一种用量少、成本低、性能好、效率高、易使用、无污染的好产品。该应用方法使该产品性能发挥到了极致。

Claims

1.一种氯化铵防结块剂，其特征是，所述防结块剂包括马来酸酐-丙烯酸聚合物，聚丙烯酸钾，聚天冬氨酸钾和十二烷基二苯醚二磺酸钠，它们的重量比为1.0～0.5∶1.0～1.5∶1.0～1.5∶0.005～0.01。马来酸酐-丙烯酸聚合物，聚丙烯酸钾，聚天冬氨酸钾起防结块作用，十二烷基二苯醚二磺酸钠起降低水溶液的表面能，增加扩散力和速度的作用。

2.如权利要求1所述的防结块剂，其特征是，所述马来酸酐-丙烯酸聚合物、聚丙烯酸钾、聚天冬氨酸钾和十二烷基二苯醚二磺酸钠的重量比为1.0∶1.0∶1.0∶0.005。

3.如权利要求1所述的防结块剂，其特征是，所述马来酸酐-丙烯酸聚合物的分子式为(C₃H₄O₂)_m(C₄H₂O₃)_m(C₄H₄O₄)_n，粘均相对分子质量为500～1000，其中m为2～100，n为2～100；聚丙烯酸钾的分子式为(CH₂CHCOOK)_n，粘均相对分子质量为2000～4000，其中n为2～80；聚天冬氨酸钾盐的分子式为(C₄H₄O₃NK)_n，粘均相对分子质量为2000～6000，其中n为20～80。

4.一种权利要求1～3中任一项所述防结块剂在制备防结块氯化铵中的应用，其特征是，将防结块剂用水溶解后加入氯化铵中。

5.一种权利要求4所述的应用，其特征是，将防结块剂用水稀释成1.5％～3％(质量分数)的溶液，均匀雾化后喷加到分离机后氯化铵输送皮带上。

6.如权利要求5所述的应用，其特征是，将防结块剂用水稀释成2％～2.5％的溶液。

7.如权利要求4所述的应用，其特征是，氯化铵中防结块剂的添加量为30～120×10^-6g/L(防结块剂有效成分与氯化铵质量比)。

8.如权利要求5或6所述的应用，其特征是，氯化铵中防结块剂的添加量为30～120×10^-6g/L(质量分数，同上)。