CN105837260A

CN105837260A - 多功能肥料酸性铵矾及其制备方法

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Publication number: CN105837260A
Application number: CN201610395994.0A
Authority: CN
Inventors: 高英林; 任甲祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2016-08-10

Abstract

多功能肥料酸性铵矾及其制备方法，分子式NH4HSO4•n（NH4)2SO4，原料为硫酸和硫酸铵或硫酸氢铵和硫酸铵或硫酸和液氨或硫酸铵，制备方法为硫酸和硫酸铵热熔加合法、硫酸氢铵与硫酸铵热熔加合法、硫酸和液氨部分中和法和硫酸铵热熔分解法。本发明提供的酸性铵矾，为强酸性肥料，不但可以降低土壤的PH值，而且肥料中的铵可以提供氮肥肥源，特别适用于碱性土壤的改良，在碱性土壤上使用不但可以免施磷、钾肥，同时可以较大幅度提高作物产量，具有见效快、改良效率高和用量少的优点。

Description

多功能肥料酸性铵矾及其制备方法

技术领域

本发明涉及土壤改良和化学肥料技术领域，具体涉及一种多功能肥料酸性铵矾及其制备方法。

背景技术

我国碱性土壤面积接近一亿公顷，约14.7亿亩，每年因减产和弃耕的接近5亿亩，碱性土壤主要集中在我国西北、华北、东北的干旱和半干旱地区。加之栽培过程中，长期过量地施用化肥，导致土壤次生盐渍化加剧，板结严重，使盐化、碱化土壤不断扩大。盐碱危害造成大量中、低产田和农民贫困，使大面积土壤资源难以利用。盐渍土作为一种资源，在我国有 80% 左右尚未得到利用，大面积盐碱荒地的开发和灌区土壤盐渍化的防治，将是解决21 世纪我国 14亿人口粮食问题的重要途径。尤其是碱性土壤在我国干旱、半干旱地区的利用问题，对农业生产发展，国土治理，生态环境保护等具有极其重要的意义。

目前国内盐碱地改良利用方法和技术归纳起来大致有四种：物理改良、水利改良、化学改良以及生物改良。以上这些方法对改良盐碱地，农业生产方面带来了较大的效益。但是这些方法有的比较费时费力，有的成本很高，有的需要大量水漫灌，浪费了大量水资源，尤其在一些淡水资源比较稀缺的地区，则更不可取。目前为止，化学改良盐碱土壤是一种常规方法，一般使用硫磺粉，硫酸亚铁，硫酸钙等进行改良，但存在着用量大、见效慢、效果差的缺陷。人们迫切需要一种速效的、高效的、用量少的、既能降低碱性土壤ＰＨ值的又能提供氮、磷肥供应的固体强酸性肥料。

发明内容

本发明提供了一种多功能肥料酸性铵矾及其制备方法，以解决现有技术存在的土壤改良效果差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能肥料酸性铵矾，分子式NH4HSO4 •n（NH4)2SO4，原料为硫酸氢铵和硫酸铵或硫酸和硫酸铵或硫酸和液氨或硫酸铵。

上述多功能肥料酸性铵矾的原料配比，以质量百分比表示为：硫酸氢铵20%~90%，硫酸铵10%~80%，产品氮含量在12.5%~18.3%之间。优选的多功能肥料酸性铵矾的原料配比，以质量百分比表示为：硫酸氢铵50%~70%，硫酸铵30%~50%。进一步优选的多功能肥料酸性铵矾的原料配比，以质量百分比表示为：硫酸氢铵60%，硫酸铵40%。

上述多功能肥料酸性铵矾的制备方法，采用硫酸氢铵和硫酸铵热熔加合法，具体工艺步骤包括：（1）备料：按照质量百分比称重上述各原料备用；（2）将重量份的硫酸氢铵全部投入到反应釜中搅拌加热至155℃~160℃，之后连续加入重量份的硫酸铵，保持温度160℃~165℃，待硫酸铵全部熔融后得到酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4加合物熔融物料，然后将熔融物料将熔融物料喷浆造粒或冷却粉碎得到粉状或颗粒状酸性铵矾产品；（3）检验包装：成品取样检验，检验合格后进行计量包装，得到多功能肥料酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4成品。

上述多功能肥料酸性铵矾的制备方法，采用硫酸与硫酸铵热熔加合法，具体工艺步骤为在反应釜中将硫酸加热至160℃以上，再加入硫酸铵，搅拌并保持温度160℃以上，待硫酸与硫酸铵全部熔融后冷却造粒，即得酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4成品。

上述多功能肥料酸性铵矾的制备方法，采用硫酸和液氨部分中和法，具体工艺步骤为将浓硫酸与液氨按比例加入氨酸反应器中，控制氨、酸摩尔比得到低熔点的酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4熔融物料，之后冷却造粒得到硫酸与液氨的反应物酸性铵矾化学肥料。

上述多功能肥料酸性铵矾的制备方法，采用硫酸铵热熔分解法，具体工艺步骤为将硫酸铵连续加入到高温热解炉中，将硫酸铵部分热解并控制热解的量，使其生成符合要求的酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4产品，热解产生的氨气回收利用。

本发明的酸性铵矾是一种低熔点的加合物，加合物在155℃以上有很好的流动性，产品具有强酸性和强度高的特点，其1%水溶液PH值在1.1以下。氮含量在12%~18%之间，化学式为：（NH4HSO4 •n（NH4)2SO4）。当式中n=1时产品为氢铵矾，其化学式为：（NH4)3H(SO4)2。当n=0时产品为硫酸氢铵，其化学式：NH4HSO4，酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4是硫酸氢铵与n份硫酸铵的加合物，加合物具有强酸性。肥料中的强酸性物质可以降低土壤的PH值，肥料中的铵可以提供氮肥肥源，强酸性肥料施入土中，肥料中的强酸性物质硫酸氢铵分离为硫酸氢根离子和铵离子，硫酸氢根离子可以溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐.。溶解后的钙、镁盐可以取代可交换的钠盐,钠盐随后用水浸洗除去。在碳酸盐和碳酸氢盐被分解的同时，硫酸氢根可以与更惰性的物质反应,释放出磷、钾等植物养分，.简单地降低土壤的pH值可引起许多元素溶解度的变化并,提高它们对植物的效力,增加作物产量。在碱性土壤上使用以酸性铵矾（NH4HSO4 •n（NH4)2SO4强酸性肥料，不仅可以降低土壤PH值，同时可以活化被土壤固定的磷、钾等营养元素。“酸性铵矾”在碱性土壤上使用不但可以免施磷、钾肥，同时可以较大幅度提高作物产量。

本发明提供的酸性铵矾，为强酸性肥料，不但可以降低土壤的PH值，而且肥料中的铵及磷酸可以提供氮肥肥源，特别适用于碱性土壤的改良，在碱性土壤上使用不但可以免施磷、钾肥，同时可以较大幅度提高作物产量，具有见效快、改良效率高和用量少的优点。

具体实施方式

例1

一种多功能肥料酸性铵矾，分子式NH4HSO4 •n（NH4)2SO4，原料的质量百分比为：硫酸氢铵50%，硫酸铵50%。

上述多功能肥料酸性铵矾的制备方法，称取重量份的硫酸氢铵50%加入到有搅拌装置反应釜中加热至155℃~160℃，在搅拌过程中加入重量份50%的硫酸铵，搅拌过程中保持温度160℃~165℃，待硫酸铵全部熔融后，冷却造粒得到一种多功能新型肥料酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4，其氮含量约为16.5%。

2015年在吉林磐石的100亩水稻田示范，使用新型肥料酸性铵矾，1:1替代氮、磷、钾各17%的三元复合肥，亩施肥各50公斤。结果：使用酸性铵矾的稻田PH值由7.8降低到PH值7.65、降低0.15个PH值。而使用三元复合肥的稻田PH值仍为PH7.8。秋后测产：使用酸性铵矾的亩产750公斤/亩，使用三元复合肥的亩产670公斤，使用酸性铵矾的较使用三元复合肥的亩增产80公斤，增产12%。

例2

一种多功能肥料酸性铵矾，分子式NH4HSO4 •n（NH4)2SO4，原料的质量百分比为：硫酸氢铵60%，硫酸铵40%。

上述多功能肥料酸性铵矾的制备方法，称取重量份的硫酸氢铵60%加入到有搅拌装置反应釜中加热至155℃~160℃，在搅拌过程中加入重量份40%的硫酸铵，搅拌过程中保持温度160℃~165℃，待硫酸铵全部熔融后，冷却造粒得到一种多功能新型肥料酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4，其氮含量约为15.7%。

2014年在山东禹城10亩小麦连片酸性铵矾示范实验。底肥亩施酸性铵矾，40公斤/亩，对照为氮、磷、钾各16的三元复合肥亩施40公斤/亩。小麦返青期每亩各追施尿素20公斤。结果：使用酸性铵矾的麦田PH由7.5下降到7.3下降PH值0.2，而使用三元复合肥的麦田PH值仍为7.5。测产结果：施用酸性铵矾做底肥的亩产630公斤，施用氮磷钾复合肥的亩产570公斤，亩增产60公斤，增产10.6%。

例3

一种多功能肥料酸性铵矾，分子式NH4HSO4 •n（NH4)2SO4，原料的质量百分比为：硫酸氢铵40%，硫酸铵60%。

上述多功能肥料酸性铵矾的制备方法，称取重量份的硫酸氢铵40%加入到有搅拌装置反应釜中加热至155℃~160℃，在搅拌过程中加入重量份60%的硫酸铵，搅拌过程中保持温度160℃~165℃，待硫酸铵全部熔融后，冷却造粒得到一种多功能新型肥料酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4，其氮含量约为17.5%。

2015年在吉林榆树300亩连片玉米使用酸性铵矾示范，对比为氮、磷、钾各15的三元复合肥。采用一次性底肥的使用方法。亩施酸性铵矾、60公斤与亩施氮、磷、钾各15的三元复合肥60公斤对比。土壤PH值变化：使用酸性铵矾的玉米地PH由7.5下降到7.3下降PH值0.2。而施用三元复合肥的玉米地PH值仍为7.5。测产结果：施用酸性铵矾做底肥的亩产835公斤，施用氮、磷、钾复合肥的亩产750公斤，亩增产85公斤，增产11.3%。

本发明的多功能肥料酸性铵矾通过多年的生产实践，在微酸性、中性、碱性土壤上使用，不仅可以完全取代现有的氮、磷、钾化肥，且增产作用突出。在大田作物玉米，水稻上、小麦田使用“酸性铵矾NH4HSO4• n（NH4)2SO4”可以较使用其它氮、磷、钾复合肥在等量使用情况下增产10%以上。酸性铵矾的使用方法：替代氮磷钾复合肥使用，即可做底肥又可做追肥。玉米，小麦，水稻做底肥或一次肥使用时，使用方法与其它氮、磷、钾化肥同。酸性铵矾NH4HSO4• n（NH4)2SO4大田作物底肥使用量：40公斤-60公斤/亩。蔬菜、水果等经济作物可做冲施肥使用，每次10公斤~15公斤/亩。使用多功能新型肥料酸性铵矾做肥料不仅可以完全替代氮、磷、钾复合肥、而且可以取得大田作物产量提高10%和早熟一周的效果。这项成果意义重大，值得推广。

Claims

1.一种多功能肥料酸性铵矾，其特征是分子式NH4HSO4 •n（NH4)2SO4，原料为硫酸氢铵和硫酸铵或硫酸和硫酸铵或硫酸和液氨或硫酸铵。

2.根据权利要求1所述的多功能肥料酸性铵矾，其特征是原料配比，以质量百分比表示为：硫酸氢铵20%~90%，硫酸铵10%~80%，产品氮含量在12.5%~18.3%之间。

3.根据权利要求2所述的多功能肥料酸性铵矾，其特征是原料配比，以质量百分比表示为：硫酸氢铵50%~70%，硫酸铵30%~50%。

4.根据权利要求3所述的多功能肥料酸性铵矾，其特征是原料配比，以质量百分比表示为：硫酸氢铵60%，硫酸铵40%。

5.权利要求1或2或3或4所述的多功能肥料酸性铵矾的制备方法，其特征是采用硫酸氢铵和硫酸铵热熔加合法，具体工艺步骤包括：（1）备料：按照质量百分比称重上述各原料备用；（2）将重量份的硫酸氢铵全部投入到反应釜中搅拌加热至155℃~160℃，之后连续加入重量份的硫酸铵，保持温度160℃~165℃，待硫酸铵全部熔融后得到酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4加合物熔融物料，然后将熔融物料将熔融物料喷浆造粒或冷却粉碎得到粉状或颗粒状酸性铵矾产品；（3）检验包装：成品取样检验，检验合格后进行计量包装，得到多功能肥料酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4成品。

6.权利要求1所述的多功能肥料酸性铵矾的制备方法，其特征是采用硫酸与硫酸铵热熔加合法，具体工艺步骤为在反应釜中将硫酸加热至160℃以上，再加入硫酸铵，搅拌并保持温度160℃以上，待硫酸与硫酸铵全部熔融后冷却造粒，即得酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4成品。

7.权利要求1所述的多功能肥料酸性铵矾的制备方法，其特征是采用硫酸和液氨部分中和法，具体工艺步骤为将浓硫酸与液氨按比例加入氨酸反应器中，控制氨、酸摩尔比得到低熔点的酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4熔融物料，之后冷却造粒得到硫酸与液氨的反应物酸性铵矾化学肥料。

8.权利要求1所述的多功能肥料酸性铵矾的制备方法，其特征是采用硫酸铵热熔分解法，具体工艺步骤为将硫酸铵连续加入到高温热解炉中，将硫酸铵部分热解并控制热解的量，使其生成符合要求的酸性铵矾NH4HSO4 •n（NH4)2SO4产品，热解产生的氨气回收利用。