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本发明属于无机化学工业中的磷酸盐生产技术领域，是一种全新的低聚合度聚磷酸铵水溶液生产技术。
聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)，根据具体使用需求的不同，可生产出聚合程度不同的产品。聚磷酸铵是一种含N和P的聚磷酸盐，按其聚合度可分为低聚、中聚以及高聚3种，其聚合度越高水溶性越小，反之则水溶性越大。按其结构可以分为结晶形和无定形，结晶态聚磷酸铵为长链状水不溶性盐。聚磷酸铵的分子通式为(NH4)(n+2)PnO(3n+1)，当n为2～20时，为水溶性；当n大于20时，为难溶性。低聚合度水溶性的产品可作为阻燃剂使用，也可用于高级植物营养液(液体肥)。 聚磷酸铵可用作复混肥和液体肥料的生产。基础液肥可与氮溶液、钾肥生产液体复混肥。肥料用聚磷酸铵应是短链全水溶的，包含磷酸铵、三聚磷酸铵和四聚磷酸铵等多种聚磷酸铵，聚合度更高、链更长的聚磷酸铵只有少量存在；研究表面，农用聚磷酸铵聚合度通常为5～18，且溶解性好，是液体肥料的主要品种，农用聚磷酸铵国内生产企业非常少。 通常聚磷酸铵用于生产液体肥料时，根据作物生长需要，通常需要在肥料中添加中量元素、微量元素。因此需要鳌合添加这些元素，采用的方法是将聚磷酸铵直接鳌合锌，但由于锌离子的离子半径较大，较难螯合，因此一般的聚磷酸铵水溶液中只能溶解硫酸锌2％左右(以锌元素计)，在一定程度上不能满足特定作物生长对锌元素的需求。
针对现有的问题，本发明的目的在于提供一种提高水溶肥中锌含量的方法，采用115％多聚磷酸为原料高温鳌合硫酸锌，能鳌合锌到25％以上，再生产多聚磷酸铵，可使多聚磷酸铵中的锌含量达到10％以上，解决了聚磷酸铵无法螯合锌、螯合能力低的问题。 本发明的技术方案： 一种提高水溶肥中锌含量的方法，在95％～120％多聚磷酸中加入硫酸锌溶液，多聚磷酸与硫酸锌的质量比为4:6～7，升温进行鳌合反应1-2小时，温度控制在200～400℃；再冷却至室温得到胶状化合物；向胶状化合物中持续通入氨气，反应0.5～1小时，加水得到含锌的聚磷酸铵水溶液。 作为技术方案的优选，所述多聚磷酸与硫酸锌的最佳质量比为4:6，鳌合能力较佳的为115％多聚磷酸。在这个配比下，115％多聚磷酸与硫酸锌聚合度较好。 作为技术方案的优选，本发明中鳌合反应温度为300～400℃。 作为技术方案的优选，所述硫酸锌溶液中的锌含量≥21.5％。 作为技术方案的优选，所述胶体状化合物中的锌含量达到25％以上。 作为技术方案的优选，所述含锌的聚磷酸铵水溶液中锌含量达到10％以上。 作为技术方案的优选，所述含锌的聚磷酸铵水溶液直接作为水溶肥。 本发明的有益效果： (1)本发明先利用多聚磷酸对硫酸锌进行鳌合，利用多聚磷酸鳌合能力强的特点，使锌的含量达到25％以上；再添加氨气制备含锌的聚磷酸铵水溶液，聚磷酸铵水溶液中锌含量可达到10％以上；克服了传统方法中聚磷酸铵对锌鳌合度低的问题。 (2)本发明方法简单，能够直接对硫酸锌进行鳌合，无需额外添加辅助试剂，既降低了生产成本，同时又能简化工艺路线。 (3)本发明制备出来的含锌聚磷酸铵水溶液中锌含量高，满足了作物生长对锌的需求。 具体实施方式 下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明受气候环境影响较大，结论并不局限于这些实施例。 实施例1 一种提高水溶肥中锌含量的方法，在115％多聚磷酸中加入25％硫酸锌溶液，115％多聚磷酸与硫酸锌的质量比为4:6，升温进行鳌合反应1小时，温度控制在300℃；再冷却至室温得到胶体状化合物，其锌含量为28％。向胶体状化合物中持续通入氨气，反应0.5小时，加入适量的水，得到含锌的聚磷酸铵水溶液。 将制备得到的含锌的聚磷酸铵水溶液进行检测，其锌含量达到11.6％，可直接作为水溶肥。 实施例2 一种提高水溶肥中锌含量的方法，在95％多聚磷酸中加入23％硫酸锌溶液，95％多聚磷酸与硫酸锌的质量比为4:7，升温进行鳌合反应2小时，温度控制在400℃；再冷却至室温得到胶体状化合物，其锌含量为28％。向胶体状化合物中持续通入氨气，反应1小时，加入适量的水，得到含锌的聚磷酸铵水溶液。 将制备得到的含锌的聚磷酸铵水溶液进行检测，其锌含量达到10.5％，可直接作为水溶肥。 实施例3 一种提高水溶肥中锌含量的方法，在115％多聚磷酸中加入25％硫酸锌溶液，115％多聚磷酸与硫酸锌的质量比为4:6，升温进行鳌合反应2小时，温度控制在350℃；再冷却至室温得到胶体状化合物，其锌含量为30％。向胶体状化合物中持续通入氨气，反应1小时，加入适量的水，得到含锌的聚磷酸铵水溶液。 将制备得到的含锌的聚磷酸铵水溶液进行检测，其锌含量达到12.1％，可直接作为水溶肥。 实施例4 一种提高水溶肥中锌含量的方法，在120％多聚磷酸中加入24％硫酸锌溶液，120％多聚磷酸与硫酸锌的质量比为4:7，升温进行鳌合反应1.5小时，温度控制在200℃；再冷却至室温得到胶体状化合物，其锌含量为27％。向胶体状化合物中持续通入氨气，反应0.5小时，加入适量的水，得到含锌的聚磷酸铵水溶液。 将制备得到的含锌的聚磷酸铵水溶液进行检测，其锌含量达到10.6％，可直接作为水溶肥。 实施例5 一种提高水溶肥中锌含量的方法，在110％多聚磷酸中加入25％硫酸锌溶液，110％多聚磷酸与硫酸锌的质量比为4:6，升温进行鳌合反应1小时，温度控制在300℃；再冷却至室温得到胶体状化合物，其锌含量为27％。向胶体状化合物中持续通入氨气，反应1小时，加入适量的水，得到含锌的聚磷酸铵水溶液。 将制备得到的含锌的聚磷酸铵水溶液进行检测，其锌含量达到11.8％，可直接作为水溶肥。 |
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