湿法磷酸原位酸解废弃羽毛制备含氨基酸磷酸一铵

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2022-0707

摘要/Abstract

摘要：

无机肥料有机化是中国肥料行业的发展趋势，提出湿法磷酸原位酸解羽毛蛋白质制备含氨基酸磷酸一铵的新思路。以湿法磷酸为介质，利用磷酸原位酸解羽毛蛋白质使其转化为氨基酸，再经中和、喷雾干燥等工艺制备出含氨基酸磷酸一铵新型肥料。探究了不同的羽毛与湿法磷酸的质量体积比、不同酸解时间对制备的磷酸一铵物性的影响。结果表明，在羽毛与湿法磷酸的质量体积比（g/L）为150、酸解时间为16 h工艺条件下制备的磷酸一铵表现最优，氨基酸质量分数最高达到6.43%。相较于普通磷酸一铵，含氨基酸磷酸一铵水溶性磷与有效磷的比值提升了14.5%，水不溶物质量分数降低了20.73%，氨基酸对磷酸一铵的增效作用十分明显。分析表明，水不溶物含量发生变化的主要原因在于抑制了磷酸一铵中NH₄MgPO₄·H₂O的生成。

关键词: 羽毛, 氨基酸, 湿法磷酸, 磷酸一铵, 磷利用率

Abstract:

The organization of inorganic fertilizer is the development trend of fertilizer industry in our country.A new idea of preparation of monoammonium phosphate containing amino acid from feather protein by wet process phosphoric acid in situ acid hydrolysis was put forward.Feather protein was transformed into amino acid by wet process phosphoric acid in situ acid hydrolysis，then a new type of fertilizer containing monoammonium phosphate was prepared by neutralization and spray drying.The effects of different mass/volume ratio of feather and wet phosphoric acid and different acid hydrolysis time on the physical properties of monoammonium phosphate were explored.The results showed that monoammonium phosphate prepared under the condition of mass/volume ratio（g/L） of 150 and acid hydrolysis time of 16 h had the best performance，and the amino acid content was up to 6.43%.Compared with monoammonium phosphate，the ratio of water-soluble phosphorus to available phosphorus of monoammonium phosphate containing amino acid was increased by 14.5%，and the content of water-insoluble substances was decreased by 20.73%.The analysis showed that the main reason for the change of water insoluble content was that the formation of NH₄MgPO₄·H₂O in monoammonium phosphate was inhibited.

Key words: feathers, amino acid, wet process of phosphoric acid, monoammonium phosphate, phosphorus utilization rate

中图分类号:

TQ126.35

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图/表 12

表1

表2

图1

表3

表4

表5

表6

表7

图2

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表8

图4

参考文献 15

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羽毛与磷酸质量体积比	质量分数/%
羽毛与磷酸质量体积比	P₂O₅	Fe₂O₃	Al₂O₃	MgO	CaO
0	47.81	2.63	1.69	2.02	0.025
20	47.13	2.70	1.69	1.99	0.024
50	46.08	2.65	1.68	1.93	0.034
150	42.87	2.60	1.63	1.84	0.056

羽毛与磷酸质量体积比	质量分数/%
羽毛与磷酸质量体积比	P₂O₅	C	N	Fe₂O₃	Al₂O₃	MgO
0	56.81	0.03	11.11	2.73	1.45	1.79
20	56.60	0.68	11.56	2.91	1.60	2.06
50	55.03	1.80	12.01	2.89	1.81	2.14
150	50.11	4.80	12.94	2.71	1.59	1.81

酸解时间/ h	游离氨基酸质量分数/%
酸解时间/ h	质量体积比为20	质量体积比为50	质量体积比为150
3	0.66	1.51	4.36
6	0.79	1.89	4.90
9	0.94	2.20	5.37
16	0.95	2.25	5.98

酸解时间/ h	游离氨基酸质量分数/%
酸解时间/ h	质量体积比为20	质量体积比为50	质量体积比为150
3	0.76	2.06	4.62
6	0.92	2.43	5.23
9	1.04	2.62	6.15
16	1.11	2.72	6.43
完全消解	1.37	2.93	7.96

酸解时间/ h	质量体积比为20		质量体积比为50		质量体积比为150
酸解时间/ h	酸解度/%	保存度/%	酸解度/%	保存度/%	酸解度/%	保存度/%
3	55.5	95.6	70.3	111.8	58.0	88.9
6	67.2	96.8	82.9	105.6	65.7	89.6
9	75.9	92.3	89.4	97.9	77.3	96.2
16	81.0	97.1	92.8	99.8	80.8	90.3
完全消解	100.0		100.0		100.0

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