本發明屬于無機化學工業中的磷酸鹽生產技術領域，是一種全新的低聚合度聚磷酸銨水溶液生產技術。
背景技術：
聚磷酸銨又稱多聚磷酸銨或縮聚磷酸銨(簡稱APP)，根據具體使用需求的不同，可生產出聚合程度不同的產品。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。按其結構可以分為結晶形和無定形，結晶態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n為2～20時，為水溶性；當n大于20時，為難溶性。低聚合度水溶性的產品可作為阻燃劑使用，也可用于高級植物營養液(液體肥)。
聚磷酸銨可用作復混肥和液體肥料的生產。基礎液肥可與氮溶液、鉀肥生產液體復混肥。肥料用聚磷酸銨應是短鏈全水溶的，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，農用聚磷酸銨國內生產企業非常少。
通常聚磷酸銨用于生產液體肥料時，根據作物生長需要，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。
技術實現要素：
針對現有的問題，本發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。
本發明的技術方案：
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，兩者混合質量比為4:6～10，升溫進行鰲合反應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通入氨氣進行反應，加水調節得到含錳的聚磷酸銨水溶液。
作為技術方案的優選，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(質量)≥20％。
作為技術方案的優選，所述多聚磷酸與硫酸錳的質量比為4:6～8。鰲合反應溫度為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。
作為技術方案的優選，所述膠體狀化合物中的錳含量達到22％以上。
作為技術方案的優選，所述通入氨氣反應0.5～2小時。
作為技術方案的優選，所述含錳的聚磷酸銨水溶液中錳含量達到8％以上。
本發明生產出的含錳的聚磷酸銨水溶液可直接作為水溶肥或根據植物生長需要進行調節水溶肥的濃度。
本發明的有益效果：
(1)本發明改變了傳統先生產多聚磷酸銨，而后鰲合錳工藝，因為傳統工藝中，由于多聚磷酸銨鰲合能力弱，而導致對錳鰲合能力差，難以滿足植物生長需要。本發明采用新工藝，再生產多聚磷酸銨過程中，先利用鰲合能力較強的多聚磷酸對錳鹽進行鰲合，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，其中錳含量可達到10％以上；有效克服了傳統方法中聚磷酸銨對錳鰲合度低的問題。
(2)本發明方法簡單，能夠直接對硫酸錳進行鰲合，無需額外添加輔助試劑，既減少了化學試劑的用量，降低了生產成本，同時又簡化生產路線。
(3)本發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。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明作進一步說明，但本發明受氣候環境影響較大，結論并不局限于這些實施例。
實施例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量比為4:6，升溫進行鰲合反應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通入氨氣，反應1小時，加入適量的水調節，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行檢測，其錳含量達到10.6％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據植物生長需要進行調節或采用其他緩控釋材料進行施用。
實施例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量比為4:7，升溫進行鰲合反應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通入氨氣，反應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行檢測，其錳含量達到9.5％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據植物生長需要進行調節或采用其他緩控釋材料進行施用。
實施例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量比為4:8，升溫進行鰲合反應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通入氨氣，反應1小時，加入適量的水調節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行檢測，其錳含量達到8.9％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據植物生長需要進行調節或采用其他緩控釋材料進行施用。
實施例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量比為4:10，升溫進行鰲合反應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通入氨氣，反應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行檢測，其錳含量達到8.5％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據植物生長需要進行調節或采用其他緩控釋材料進行施用。
實施例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量比為4:7，升溫進行鰲合反應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通入氨氣，反應1小時，加入適量的水調節，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行檢測，其錳含量達到10.8％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據植物生長需要進行調節或采用其他緩控釋材料進行施用。
實施例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量比為4:8，升溫進行鰲合反應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通入氨氣，反應1小時，加入適量的水調節，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行檢測，其錳含量達到10.3％，可直接作為水溶肥。在使用過程中，可以根據植物生長需要進行調節或采用其他緩控釋材料進行施用。