磷化工家族非常大,約有300多個品種,聚磷酸銨就是其中的一個品種。
四川大學研究聚磷酸銨經歷了三個階段:第一是上世紀90年代用肥料來做;第二是本世紀初用磷酸脲做;第三是用工業磷酸或磷銨直接做原料。通過實驗表明,聚磷酸銨低聚,如兩聚、三聚、六聚,對鈣和鎂螯合能力非常強,對鐵的螯合能力較弱。比如焦磷酸銨,100克APP可以螯合4.7克的鈣,對鐵的螯合能力卻只有0.273克。對鐵的螯合能力最差可能是因為聚磷酸銨的結構和鐵不太匹配。
在土壤當中,聚磷酸銨還可能會受到金屬離子的影響。土壤本身具有很多鐵、鈣、鎂等等,其中的物質究竟對聚磷酸銨的降解起到什麼作用,目前尚無定論。同時,植物根系還會分泌一些植物酸或者酶,這些物質對聚磷酸銨降解也會起到相應作用,降解機理並不清楚。
聚磷酸銨是一個龐大的家族,常見的有低聚和高聚,聚合度小於20的一般稱為低聚;聚合度大於1000的被稱為高聚。高聚專門用做阻燃材料使用,德國克萊恩的產品聚合度超過2000,但我國國內沒有企業能生產這種產品;低聚聚磷酸銨實際上是國外液體肥的主要原料,國外普遍採用熱法酸生產,過磷酸直接同氨中和,而我國溼法磷酸不淨化直接濃縮至69%過磷酸幾乎不可能,建議採用磷銨和尿素工藝路線成本相對較低,低聚聚磷酸銨的聚合度控制跟它的反應溫度、反應時間和物料配比緊密相關。四川大學做出來類似於國外10-34的平均聚合度為2.73產品,其聚合率大於90%。關於不同區域、不同作物、不同土壤對聚磷酸銨的養分需求及供應特徵,需要什麼樣的聚合度大小及分布應做全面系統研究。
(王辛龍)