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水溶肥的原料有哪些(二)

作者:水溶肥 时间:2020-01-13 阅读量:
  液氨为无水氨,通常将气态氨气通过加压或冷却即可得到液氨,是一种无色液体。易溶于水,溶于水后形成铵根离子和氢氧根离子,溶液呈碱性,pH约为11.7,是含氮量最高的氮肥品种,也是水溶肥氮元素的原料之一。由于液氨的存储与运输需要特殊的设备,当前在我国农业生产直接施用液氨的很少,随着规模化农业发展,其应用比例会逐渐提高。
 
  氨水是氨气的水溶液,熔点为-77°C,沸点为36°C,为无色透明有刺激性气味,易溶于水,是一种常见的液体氮肥。同样由于运输存储设施不配套,且氨水的不稳定性、挥发性,田间管道运输过程中损失大,在我国农业生产中也没有得到普及应用。
 
  在美国、日本等国家,农业上将液氨和氨水等作为液体氮肥广泛施用。据联合国工发组织1980年《化肥手册》报道,世界发达国家施用液体氮肥占施肥总量的比例较高,美国38%、丹麦36%、墨西哥28%、澳大利亚(包括氨水)25%、加拿大22%。液氨(合成氨)是生产尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵等固体氮肥的原料。实质上,液氨本身就是高浓度(含氮82.3%)的液体氮肥。
 
  以液氨直接施肥为例,其特点体现在:
 
  一是节约能源,免除了氨加工生产固体氮肥的装置投资和生产能耗,降低了单位氮素的成本。2010年我国 大型氮肥厂的氮肥品种能耗相对比显示,以天然气为原料的液氨与以煤炭为原料的尿素相比,前者每吨氮素能耗比后者少1.03吨标煤,节能达45%。
 
  二是提高氮素利用率,据国内以2N标记氮肥在小麦地上部分的氮素利用率对比结果表明,液氨比尿素高5.1%。
 
  三是减少污染,工业上免除了氨加工成固体氮肥的排放,农业上降低了农田引起的污染。经标记氮肥在小麦施肥后的土壤氮素平衡测定显示,等氮量的液氨和尿素施入土壤后,施用液氨比尿素处理的土壤氮素残留量多2%。
 
  四是提高农业效益,我国大田试验的测定结果表 明,液氨直接施肥对小麦、玉米等旱地作物均有增产的效果。在每亩施氮素6〜12千克 时,可增产10%以上,以等氮量比较,施用液氨比尿素的农业成本可降低30%,提高了生产效益。
 
  硫酸铵
 
  硫酸铵中含氮(N)量为20%〜21%,它是用硫酸中和NH-而制得的。硫酸铵外观为白色结晶,密度为1.77克/厘米3,熔点为230〜280°C,易溶于水,在20度时每100克水可溶解75克硫酸铵。硫酸铵物理性状良好,不易吸湿,也是水溶肥氮元素的原料之一。但当硫酸铵中含有较多的游离酸或空气湿度较大时,长期存放也会吸湿结块。
 
  溶液中的硫酸铵被植物吸收时,由于多数作物根系对NH/的吸收速率比SO/-快,而使得溶液中累积较多的硫酸,呈酸性,0.1摩尔/升水溶液的pH为5.5。硫酸铵是一种生理酸性肥料,在作为水溶性肥料氮源时应注意其生理酸性的变化对土壤pH造成的影响。
水溶肥
 
  氯化铵
 
  氯化铵为无色晶体或白色结晶性粉末,无臭、味咸,密度为1.527克/厘米3,熔点为340°,吸湿性强,易溶于水。不同温度下氯化铵的溶解度不同,在20°时每100克水中能够溶解37.2克氯化铵。
 
  氯化铵为强电解质,在水溶液中电离出的铵根离子水解,使溶液显酸性,常温下饱和氯化铵的PH一般在5.6左右,25°C时,1%氯化铵溶液的PH约为5.5, 3%氯化铵溶液的PH为5.1, 10%氯化铵溶液的PH为5.0。
 
  氯化铵作为我国水溶性肥料生产常选的氮素来源之一,其产能过剩问题日益严峻。据化肥信息中心统计数据显示,2014年我国氯化铵的产能达1380万吨/年,产量为1283万吨/年。
 
  硝酸钙
 
  硝酸钙含有氮和钙两种营养元素,其中氮(N)含量为11.9%,钙(Ca)含量为 17.0%,其外观为白色结晶,密度为2.504克/厘米。熔点为561°,极易溶于水,20°C时 每100克水中可溶解129.3克硝酸钙,是水溶肥氮元素的原料之一。吸湿性极强,暴露于空气中极易吸水潮解,高温高湿条件下更易发生,储存时应密闭放置于阴凉处。
 
  硝酸钙是一种生理碱性肥料,作物根系吸收硝酸根离子的速率和数量大于吸收钙离子, 由于根系吸收NOr后会向根外分泌oH-,因此施用硝酸钙后表现出生理碱性。由于钙离子也被作物吸收,其生理碱性表现得不大强烈,随着钙离子被作物吸收后,其生理碱性会逐渐减弱。
 
  硝酸铵
 
  硝酸铵的氮含量为34%〜35%,其中铵态氮和硝态氮含量各占一半。硝酸铵外观为白色粉状结晶或浅黄色颗粒,密度为1.72克/厘米3,熔点169.6°C,吸湿性强,易结块、潮解。作为水溶肥氮元素的主要原料之一,硝酸铵易溶于水,呈弱酸性,20°时每100克水中可溶解192克硝酸铵。硝酸铵高的溶解度使其成为氮溶液等液体氮肥的主要原料。
 
  硝酸铵中虽然含有50%铵态氮和50%硝态氮,由于多数作物在加入硝酸铵初始时间内 对铵离子的吸收速率大于硝酸根离子,故易产生较强的生理酸性,但当硝态氮和铵态氮都被作物吸收之后,其生理酸性逐渐消失。
 
  硝酸铵在国内属受管制产品,所以目前市场上流通销售的是经过改性的硝酸铵钙、硫硝酸铵和硝酸铵磷以及尿素硝酸铵溶液等,改性是改善其吸湿性和防止燃爆的重要途径。硫硝酸铵是由硝酸铵和硫酸铵混合共熔而成或由硝硫酸混合后吸收铵,使其结晶、干燥成粒而成。硝酸铵在土壤中不留残物,均能被作物吸收,是生理中性肥料。硝酸铵适用的土壤和作物范围广,但最适于旱地作物,对烟、棉、菜等经济作物尤其适用。对水稻一般用作中、晚期追肥,效果也好,若作基肥,其肥效比其他氮肥低。
 
  硝酸铵钙
 
  硝酸铵钙是一种含氮素和速效钙的新型高效复合肥料,分子式为Ca(NO3)2 -NH4NO3 - 10H2O,其密度为1.80克/立方厘米,肥效快,有快速补氮的特点,同时增加了钙、镁等养分,养分比硝酸铵更加全面,可直接被作物吸收。硝酸铵钙属中性肥料,生理酸性度 小,施入土壤后酸碱度小,不会引起土壤板结,可使土壤变得疏松。作为水溶肥的原料之一,硝酸铵钙同时能降低活性铝的浓度,减少活性磷的固定,且提供的水溶性钙可提高植物对病害的抵抗力,能促使土壤中有益微生物的活动。
 
  硝酸铵钙粒度为3-3.8毫米,100%溶于水。硝酸铵钙作为硝酸铵的改良产品,不仅解决了硝酸铵的结块和热稳定性,而且水溶性较好,易于贮存,肥效迅 速,氮损失较小,溶于水后呈弱酸性,水溶液稳定性较好,不仅是提供氮源的良好原料,同时可以作为生产钙镁水溶性肥料的主要原料。
 
  硝酸磷肥[CaHPOj • NH1H2PO4 - NH4NO3 - Ca (NO3)2, N13%-26%, P2C)5 12%-20%]是由硝酸或硝酸硫酸(或硝酸磷酸)混合酸分解磷矿粉,除去部分可溶于水的 硝酸钙后的产物。产品组分较复杂,氮素主要来自NH4NO3和Ca (N0)2,磷素来自 CaHPQ和NH4H2PO4, 一般含N13%-26%,含PzO512%-20%。硝酸磷肥通常为灰白色颗粒,有一定吸湿性,部分溶于水,水溶液呈酸性反应。硝酸磷肥中含氮成分主要是硝酸铵和硝酸钙,都可溶于水;含磷成分主要是磷酸铵和磷酸钙,前者可溶,后者部分可溶,溶液pH较低时,可能存在Ca(H2POQ2而水溶性高,在pH较高时,可能存在难溶的Ca3(POQ2而水溶性降低。
 
  硝酸铵磷.是质量分数为90%的硝酸铵和质量分数为10%的磷酸一铵的混合物,是硝酸铵安全性增强的改性产品,是一种白色固体颗粒,典型代表性产品有32-4-0的规格,是一种新型全水溶性氮磷复合肥,植物易吸收、见效快,可促进植物根、茎、叶的生长发育, 广泛适用于大田基肥、冲肥。运输过程中要防止雨淋和烈日暴晒。制法有两种:①硝酸、磷酸与氨中和反应而制得;②直接用硝酸分解磷矿,再经除去硝酸钙而制得硝酸磷肥型复合肥料,其主要成分为硝酸磷铵。
 
  尿素硝酸铵溶液
 
  尿素硝酸铵溶液(Urea Ammonium Nitrate solution),简称UAN溶液,国外也称为氮溶液(N solution),是由尿素、硝酸铵和水配制而成,是一种基础液体氮肥原料,是用于生产各种含量的清液复混液体肥氮源的主要来源,是未经浓缩的尿素与硝酸铵混合制成的水溶液。尿素硝酸铵溶液的生产始于20世纪70年代的美国,目前在农业生产中已得到广泛应 用。2012年全球尿素硝酸铵溶液的产量超过2000万吨,其中美国占了全球产量的2/3,达到1360万吨,法国200万吨,其他如加拿大、德国、白俄罗斯、阿根廷、英国、澳大利亚等国的产量在100万吨以下。我国是氮肥生产大国,但尿素硝酸铵溶液的生产数量不大,最近几年有一些企业开始上马生产UAN。在国际市场上一般有3种等级的尿素硝酸铵溶液销售,其含N量分别为28%、30%和32%。不同含量对应不同的盐析温度,依次为-18°C、-10°C、-2°C,适合在不同气候条件下作物的生产。
 
  在尿素硝酸铵溶液中,通常硝态氮和铵态氮含量分别为6.5%-7.5%,酰胺态氮含量。
 
  在14%-17%。尿素硝酸铵溶液将三种氮源集中于一种产品,可以发挥各种氮源的优势。硝态氮可以提供即时的氮源,供作物快速吸收。铵态氮一部分被即时吸收,一部分被土壤胶体吸附,从而延长肥效。尿素水解需要一段时间,尤其在低温下更加缓慢,通常起到长效氮肥的作用。为减少氮的淋溶损失,现在在尿素硝酸铵溶液中通常会加入硝化抑制剂和脈酶抑制剂。
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