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聚磷酸銨：液體肥中的佼佼者

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聚磷酸銨是一種含N和P的聚磷酸鹽，簡稱APP。按其聚合度大小，可分為低聚、中聚和高聚3種。當(dāng)聚合度在20以下，叫做低聚，是水溶性的，聚合度在50以上叫做高聚，可作為阻燃劑。在80年代，考慮到價(jià)格、成本等因素，低聚水溶性APP主要是在纖維素材料如紙張、木材等阻燃上用。高聚合度聚磷酸銨廣泛應(yīng)用于膨脹型防火涂料、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、橡膠制品、纖維板及干粉滅火劑等，是一種使用安全的高效氮磷系非鹵消煙阻燃劑。

環(huán)保高效的液體肥料

作為肥料用的聚磷酸銨聚合度通常為5-18，短鏈全水溶，包含磷酸銨、焦磷酸銨、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。聚磷酸銨肥料具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是氮、磷養(yǎng)分含量高，pH值近中性，作物使用安全系數(shù)高；二是溶解度大，可配置磷含量較高的液體肥料，結(jié)晶溫度較低，生產(chǎn)使用方便；三是對金屬離子有螯合作用，可防止溶液中磷與金屬雜質(zhì)形成沉淀，在液體肥料中添加微量元素，有利于制成高濃度高品質(zhì)的液體肥料，磷素不易被土壤中的鐵、鈣等金屬離子固定，可以絡(luò)合水中的微量鈣和鎂，在北方水鈣較高的硬水區(qū)域使用，不會(huì)出現(xiàn)以工業(yè)磷酸一銨為原料時(shí)的堵滴管噴頭現(xiàn)象；四是在土壤中雖然不被植物直接吸收，但可以在土壤中緩慢水解成正磷酸鹽，然后被植物利用，磷利用率相對比較高，是一種長效肥料。

在生產(chǎn)工藝上，低聚聚磷酸銨常用的生產(chǎn)方法有：一是過磷酸-氨中和法，過磷酸（105%-115%H3PO4)來源是關(guān)鍵?？梢圆捎脽岱ㄟ^磷酸，得到產(chǎn)品質(zhì)量好、品級高。也可以使用濕法磷酸濃縮得到的濕法過磷酸，然后再與氨中和，濕法過磷酸生產(chǎn)與磷礦雜質(zhì)有關(guān)，美國是濕法磷酸直接濃縮得到，成本相對較低。我國磷礦雜質(zhì)含量高、難于濃縮，須濕法磷酸凈化后再濃縮得到，成本和能耗均較高；二是磷酸與尿素縮合法，主要有3個(gè)方法。其一是用磷酸與尿素直接反應(yīng)，即一定摩爾配比的磷酸和尿素(1∶1-1.4)加入到反應(yīng)釜中混合熔解，然后進(jìn)入沸騰床沸騰聚合，控制沸騰床內(nèi)氨壓和反應(yīng)溫度（160℃-180℃），物料聚合固化、保溫最后冷卻出料得到松脆的白色產(chǎn)物，經(jīng)粉碎至需要的粒度后得到產(chǎn)品。在反應(yīng)中尿素既是氨源又起到縮聚劑的作用，所得產(chǎn)品是粉狀固體。溫度、時(shí)間、配比很關(guān)鍵。其二，磷酸脲縮合法，溫度控制在140℃-160℃，先制備磷酸脲，再磷酸脲熱解。磷酸與尿素在一定條件下反應(yīng)生成復(fù)鹽磷酸脲，磷酸脲在一定工藝條件下熱解槽中熱解，粘稠物料冷卻得到大塊狀白色產(chǎn)物，所得產(chǎn)品為尿素多磷酸銨，但固化時(shí)間長，固體產(chǎn)品很粘，不方便使用。熱解的粘稠物料也可以流入水槽中溶解，直接生產(chǎn)13-30-0的氮磷液體肥料，pH值呈中性，水溶液清澈透明，可在常溫下長期放置，低溫時(shí)會(huì)析出白色沉淀物，加熱攪拌可溶解。其三是磷酸脲-尿素縮合法，即以一定配比的磷酸脲和尿素（尿素是縮合劑和氨化劑）為原料在一定溫度下縮合，得到的粉狀產(chǎn)品，物性較好，產(chǎn)品的氮磷含量也較高。

上?；ぱ芯吭?985年開始進(jìn)行磷酸脲及其衍生物—尿素多磷酸銨的研究，從磷酸脲的相圖、以濕法磷酸和熱法磷酸為原料制造磷酸脲和磷酸脲熱解實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和小型中試、500噸/年尿素-多磷酸銨生產(chǎn)裝置一直到產(chǎn)品作為高端水溶性肥料、葉面肥和纖維類材料阻燃劑應(yīng)用試驗(yàn)和產(chǎn)品推廣。當(dāng)時(shí)其主要應(yīng)用市場是水溶性阻燃劑。

提質(zhì)增產(chǎn)效果佳

磷酸脲是磷酸與尿素在一定條件下反應(yīng)生成的磷酸復(fù)鹽，其溶解度隨溫度變化比較大，可用冷凍，也可用真空。生產(chǎn)過程簡單。

磷酸脲是具有多種用途的磷酸鹽：首先是品質(zhì)良好的酸性肥料，所含尿素不會(huì)被尿酶迅速分解，提高了N利用率；磷素由于尿素的絡(luò)合作用，不易被土壤所固定，磷的利用率較高。其次是反芻類動(dòng)物理想的飼料添加劑，對動(dòng)物的致毒量為尿素的1.5-2倍，牛羊喂磷酸脲后泌乳量可增加11%，體重增加15%-30%，抗病力增強(qiáng)，死亡率降低。再次，磷酸脲經(jīng)熱處理可得其衍生物尿素―多磷酸銨，50%以上的P2O5為多磷酸鹽，是一種很好的高濃度氮磷液體肥料和性能良好的磷氮系阻燃劑。最后可作為凈化磷酸的一種方法，磷酸脲用硝酸、草酸處理，便可得凈化磷酸和硝酸脲或草酸脲，該凈化磷酸再進(jìn)一步處理可得食品級磷酸。

水溶性聚磷酸銨也曾作為液體肥料進(jìn)行過應(yīng)用試驗(yàn)。如新疆烏魯木齊郊區(qū)的堿性土壤用聚磷酸銨液肥對黃麻皮哈密瓜進(jìn)行根施的肥效，高于等養(yǎng)分含量的固體磷酸二銨，其增產(chǎn)效果高出3.0%-8.4%，每畝多產(chǎn)228-254公斤甜瓜，并可提高作物的品質(zhì)，使含糖量提高約3.2%。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，液體肥比固體肥容易摻和，易施用，施用后均勻度高于固體肥，聚磷酸銨的酸性（pH為5.92）有利于肥效的提高，肥效高于等營養(yǎng)元素含量的固體肥料磷酸二銨，增產(chǎn)明顯，肥料利用率也相應(yīng)提高。

據(jù)了解，在上海郊縣的中性或微堿性土壤上，聚磷酸銨對大麥、油菜、番茄、草莓等作物進(jìn)行葉面噴施與噴水(空白)相比，一般增產(chǎn)幅度為10%-30%，肥效顯著，其中大麥增產(chǎn)18%，油菜增產(chǎn)19%，番茄平均增產(chǎn)21.7%，草莓平均增產(chǎn)18%，而且大大地改善了作物的品質(zhì)和抵抗病蟲害的能力，可謂豐產(chǎn)豐收。以液肥對花卉作葉面噴施結(jié)果表明，草本科植物效果更明顯，將其稀釋成0.5%-1.0%稀溶液，對各種花卉都可澆施和噴施，既經(jīng)濟(jì)又方便。

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