本發(fā)明屬于無機(jī)化學(xué)工業(yè)中的磷酸鹽生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，是一種全新的低聚合度聚磷酸銨水溶液生產(chǎn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
聚磷酸銨又稱多聚磷酸銨或縮聚磷酸銨(簡稱APP)，根據(jù)具體使用需求的不同，可生產(chǎn)出聚合程度不同的產(chǎn)品。聚磷酸銨是一種含N和P的聚磷酸鹽，按其聚合度可分為低聚、中聚以及高聚3種，其聚合度越高水溶性越小，反之則水溶性越大。按其結(jié)構(gòu)可以分為結(jié)晶形和無定形，結(jié)晶態(tài)聚磷酸銨為長鏈狀水不溶性鹽。聚磷酸銨的分子通式為(NH4)(n+2)PnO(3n+1)，當(dāng)n為2～20時，為水溶性；當(dāng)n大于20時，為難溶性。低聚合度水溶性的產(chǎn)品可作為阻燃劑使用，也可用于高級植物營養(yǎng)液(液體肥)。
聚磷酸銨可用作復(fù)混肥和液體肥料的生產(chǎn)?；A(chǔ)液肥可與氮溶液、鉀肥生產(chǎn)液體復(fù)混肥。肥料用聚磷酸銨應(yīng)是短鏈全水溶的，包含磷酸銨、三聚磷酸銨和四聚磷酸銨等多種聚磷酸銨，聚合度更高、鏈更長的聚磷酸銨只有少量存在；研究表面，農(nóng)用聚磷酸銨聚合度通常為5～18，且溶解性好，是液體肥料的主要品種，農(nóng)用聚磷酸銨國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)非常少。
通常聚磷酸銨用于生產(chǎn)液體肥料時，根據(jù)作物生長需要，通常需要在肥料中添加中量元素、微量元素。因此需要鰲合添加這些元素，采用的方法是將聚磷酸銨直接鰲合錳，但由于錳離子的離子半徑較小，較難螯合，因此一般的聚磷酸銨水溶液中只能溶解硫酸錳2％左右(以錳元素計)，在一定程度上不能滿足特定作物生長對錳元素的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種提高水溶肥中錳含量的方法，采用鰲合能力較強(qiáng)的多聚磷酸為原料高溫鰲合錳元素，提高錳的含量，再通入氨氣生產(chǎn)多聚磷酸銨，可有效提高多聚磷酸銨中錳的含量，解決了聚磷酸銨無法螯合錳、螯合能力低的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案：
一種提高水溶肥中錳含量的方法，在100～120％多聚磷酸中加入錳鹽溶液，兩者混合質(zhì)量比為4:6～10，升溫進(jìn)行鰲合反應(yīng)1-3小時，溫度控制在200～400℃；再冷卻至室溫得到膠狀化合物；向膠狀化合物中持續(xù)通入氨氣進(jìn)行反應(yīng)，加水調(diào)節(jié)得到含錳的聚磷酸銨水溶液。
作為技術(shù)方案的優(yōu)選，所述錳鹽溶液為硫酸錳、硝酸錳或氯化錳等水溶性錳鹽。錳鹽溶液中錳含量(質(zhì)量)≥20％。
作為技術(shù)方案的優(yōu)選，所述多聚磷酸與硫酸錳的質(zhì)量比為4:6～8。鰲合反應(yīng)溫度為200～250℃。在這個配比和溫度下，多聚磷酸與錳鹽的鰲合程度較好，相互間的聚合較好。
作為技術(shù)方案的優(yōu)選，所述膠體狀化合物中的錳含量達(dá)到22％以上。
作為技術(shù)方案的優(yōu)選，所述通入氨氣反應(yīng)0.5～2小時。
作為技術(shù)方案的優(yōu)選，所述含錳的聚磷酸銨水溶液中錳含量達(dá)到8％以上。
本發(fā)明生產(chǎn)出的含錳的聚磷酸銨水溶液可直接作為水溶肥或根據(jù)植物生長需要進(jìn)行調(diào)節(jié)水溶肥的濃度。
本發(fā)明的有益效果：
(1)本發(fā)明改變了傳統(tǒng)先生產(chǎn)多聚磷酸銨，而后鰲合錳工藝，因?yàn)閭鹘y(tǒng)工藝中，由于多聚磷酸銨鰲合能力弱，而導(dǎo)致對錳鰲合能力差，難以滿足植物生長需要。本發(fā)明采用新工藝，再生產(chǎn)多聚磷酸銨過程中，先利用鰲合能力較強(qiáng)的多聚磷酸對錳鹽進(jìn)行鰲合，提高錳元素的含量，而后通入氨氣制備含錳的聚磷酸銨水溶液，其中錳含量可達(dá)到10％以上；有效克服了傳統(tǒng)方法中聚磷酸銨對錳鰲合度低的問題。
(2)本發(fā)明方法簡單，能夠直接對硫酸錳進(jìn)行鰲合，無需額外添加輔助試劑，既減少了化學(xué)試劑的用量，降低了生產(chǎn)成本，同時又簡化生產(chǎn)路線。
(3)本發(fā)明制備出來的含錳聚磷酸銨水溶液中錳含量高，滿足了作物生長對錳的需求。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明受氣候環(huán)境影響較大，結(jié)論并不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種提高水溶肥中錳含量的方法，在115％多聚磷酸中加入20％硫酸錳溶液，115％多聚磷酸與硫酸錳的質(zhì)量比為4:6，升溫進(jìn)行鰲合反應(yīng)2小時，溫度控制在250℃；再冷卻至室溫得到膠體狀化合物，其錳含量為23％。向膠體狀化合物中持續(xù)通入氨氣，反應(yīng)1小時，加入適量的水調(diào)節(jié)，得到含錳的聚磷酸銨水溶液。
將制備得到的含錳的聚磷酸銨水溶液進(jìn)行檢測，其錳含量達(dá)到10.6％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據(jù)植物生長需要進(jìn)行調(diào)節(jié)或采用其他緩控釋材料進(jìn)行施用。
實(shí)施例2
一種提高水溶肥中錳含量的方法，在100％多聚磷酸中加入23％氯化錳溶液，100％多聚磷酸與氯化錳的質(zhì)量比為4:7，升溫進(jìn)行鰲合反應(yīng)1小時，溫度控制在400℃；再冷卻至室溫得到膠體狀化合物，其錳含量為25％。向膠體狀化合物中持續(xù)通入氨氣，反應(yīng)0.5小時，加入適量的水，得到含錳的聚磷酸銨水溶液。
將制備得到的含錳的聚磷酸銨水溶液進(jìn)行檢測，其錳含量達(dá)到9.5％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據(jù)植物生長需要進(jìn)行調(diào)節(jié)或采用其他緩控釋材料進(jìn)行施用。
實(shí)施例3
一種提高水溶肥中錳含量的方法，在120％多聚磷酸中加入25％硝酸錳溶液，120％多聚磷酸與硫酸錳的質(zhì)量比為4:8，升溫進(jìn)行鰲合反應(yīng)2小時，溫度控制在350℃；再冷卻至室溫得到膠體狀化合物，其錳含量為27％。向膠體狀化合物中持續(xù)通入氨氣，反應(yīng)1小時，加入適量的水調(diào)節(jié)得到含錳的聚磷酸銨水溶液。
將制備得到的含錳的聚磷酸銨水溶液進(jìn)行檢測，其錳含量達(dá)到8.9％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據(jù)植物生長需要進(jìn)行調(diào)節(jié)或采用其他緩控釋材料進(jìn)行施用。
實(shí)施例4
一種提高水溶肥中錳含量的方法，在115％多聚磷酸中加入24％硫酸錳溶液，115％多聚磷酸與硫酸錳的質(zhì)量比為4:10，升溫進(jìn)行鰲合反應(yīng)1.5小時，溫度控制在300℃；再冷卻至室溫得到膠體狀化合物，其錳含量為26％。向膠體狀化合物中持續(xù)通入氨氣，反應(yīng)0.5小時，加入適量的水，得到含錳的聚磷酸銨水溶液。
將制備得到的含錳的聚磷酸銨水溶液進(jìn)行檢測，其錳含量達(dá)到8.5％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據(jù)植物生長需要進(jìn)行調(diào)節(jié)或采用其他緩控釋材料進(jìn)行施用。
實(shí)施例5
一種提高水溶肥中錳含量的方法，在115％多聚磷酸中加入25％硫酸錳溶液，115％多聚磷酸與硫酸錳的質(zhì)量比為4:7，升溫進(jìn)行鰲合反應(yīng)2.5小時，溫度控制在200℃；再冷卻至室溫得到膠體狀化合物，其錳含量為27％。向膠體狀化合物中持續(xù)通入氨氣，反應(yīng)1小時，加入適量的水調(diào)節(jié)，得到含錳的聚磷酸銨水溶液。
將制備得到的含錳的聚磷酸銨水溶液進(jìn)行檢測，其錳含量達(dá)到10.8％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據(jù)植物生長需要進(jìn)行調(diào)節(jié)或采用其他緩控釋材料進(jìn)行施用。
實(shí)施例6
一種提高水溶肥中錳含量的方法，在115％多聚磷酸中加入23％硫酸錳溶液，115％多聚磷酸與硫酸錳的質(zhì)量比為4:8，升溫進(jìn)行鰲合反應(yīng)3小時，溫度控制在250℃；再冷卻至室溫得到膠體狀化合物，其錳含量為25％。向膠體狀化合物中持續(xù)通入氨氣，反應(yīng)1小時，加入適量的水調(diào)節(jié)，得到含錳的聚磷酸銨水溶液。
將制備得到的含錳的聚磷酸銨水溶液進(jìn)行檢測，其錳含量達(dá)到10.3％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據(jù)植物生長需要進(jìn)行調(diào)節(jié)或采用其他緩控釋材料進(jìn)行施用。