磷酸镁铵的性质和用途

背景及概述^[1]

用磷酸与镁的化合物〔MgCl₂·Mg(OH)₂〕制成的含镁氮磷复合肥料。主成分为一水磷酸镁铵的复盐〔Mg(NH₄)PO₄·H₂O〕，含镁(Mg)15%～16%，氮10%～11%，磷酸(P₂O₅)39%～40%。在水中的溶解度小，是一种缓释肥料。多制成颗粒状。施入土中后的溶解速率可通过粒径控制，能较长时间供应作物所需的氮、磷、镁。主要用于果园、草地、花卉和苗床等。一般只作基肥。

性质和用途^[2]

磷酸镁铵属无色斜方晶系，性状：白色结晶细粒或粉末，密度1.71g/ml，微溶于冷水，溶于热水和稀酸，不溶于乙醇，遇碱溶液则分解。磷酸镁铵在氨气流中加热至100℃时，脱去5分子结晶水，成为一水物；在空气中加热到100℃时，脱水成无水物；继续加热至600℃，分解成焦磷酸镁；其水溶液加热至48～50℃，析出一水物。磷酸镁铵用作饲料添加剂、肥料添加剂，在医药上也有应用，也可用于涂料、氨基甲酸酯、软泡阻燃剂的制造。磷酸镁铵在国外已被列入肥料之列，用作长效无机氮肥，主要用于果树、草坪、花卉等。

制备^[2]

1. 磷酸盐法

1）磷酸二氢铵(钠)法方法1：磷酸二氢铵与氢氧化镁按一定比例，在40～65℃下反应生成磷酸镁铵。其反应式如下：

上述反应在75～100℃下进行，生成NH4MgPO4·H2O，其反应式如下：

方法2：将氯化镁或硫酸镁溶液加入磷酸二氢铵(钠)溶液中，边搅拌边加入碳酸氢铵，溶液pH值控制在6.0～6.5，即得磷酸镁铵，其反应式如下：

2. 磷酸氢二铵(钠)法：将氯化镁或硫酸镁溶液加入磷酸氢二铵(钠)溶液中，边搅拌边加入氨水，控制pH值在6.0～6.5，可得磷酸镁铵，其反应式如下：

另外，磷酸镁和氢氧化铵反应也可制磷酸镁铵。2·2磷酸法由磷酸、氧化镁或氢氧化镁、氨水直接反应制得磷酸镁铵，其反应式如下：

实验室方法：用磷酸和氢氧化镁制取磷酸镁铵(NH4MgPO4·H2O)分2步进行。首先在50～65℃、pH=4～6下，氢氧化镁与磷酸反应生成三水磷酸氢镁；然后在75～100℃、pH=6～8下用浓氨水氨化生成磷酸镁铵，其反应式如下：

3. 硫铵过磷酸钙法：首先利用硫酸铵和过磷酸钙反应制得磷酸二氢铵，然后在镁离子存在下，用碳酸氢铵调节溶液的pH值在6.0～6.5，制得磷酸镁铵，其反应式如下：

4. 其它方法：(1)以苦卤为原料：将磷酸(盐)和氨(铵盐)与苦卤中的镁反应，制取磷酸镁铵，其工艺具有成本低、产出率高等优点。(2)以碱厂过滤母液为原料：利用碱厂分离重碱母液中的游离氨及结合氨与工业磷酸、氧化镁进行反应制取磷酸镁铵。(3)以含磷(氨)废水为原料：向含磷废水加入镁盐、氨(铵盐)制取磷酸镁铵。

磷酸镁铵在农业上的应用^[2-3]

磷酸镁铵是一种含N、P、Mg的多元素复合肥，且所有成分全部有效，在水中溶解度极低，由于具有枸溶性，所以施用后，在土壤中可以贮存氮，并在微生物的作用下逐步发生硝化作用，缓慢分解，提供植物养分。粒径不同，硝化速率有所不同，可通过控制粒径大小满足作物对养分的需要。

1）作基肥、追肥磷酸镁铵可作基肥、追肥，宜与其它肥料一起配合施用，作基肥时，宜在酸性土壤上浅施，按镁计算，一般每667m2施用1～1.5kg。施用1次可满足作物整个生长期对营养的需求，而不需追肥。即使用量过大，也不易使作物发生烧苗、徒长、倒伏等现象，甚至几年的用量一次施入，也不会引起烧苗。用于蔬菜和禾谷类作物时，应掺混一些速效性化学氮肥。作追肥时宜早施。磷酸镁铵的缓释性、不易淋失的特点，特别适用于缺镁、易淋失养分的沙质土壤和缺镁、高温多雨的南方红壤土。、

2）作长效肥料的包膜材料(添加剂)若用磷酸镁铵为包膜材料，在缓释性能上优于包硫尿素，且整个包膜均为植物营养成分，施入土壤后不会造成任何残留物质，在防止二次污染上优于聚合物包膜肥料。在日本采用磷酸镁铵涂覆水溶性颗粒肥料表面，以延长贮存稳定性及提高肥料利用率。在国内为了减少碳酸氢铵肥料的挥发和提高其肥效，在含水3%～5%的碳铵中添加5%～9%的磷酸镁铵制成长效碳酸氢铵，使碳铵具有较好的稳定性，其有效成分明显提高。郑州乐喜施磷复肥技术研究推广中心，以磷酸镁铵为包裹层主体研制的乐喜施(LUXECOTE@)系列控制释放肥料在澳大利亚、美国、新加坡等国用于高尔夫球场、运动场、景观草坪取得了良好的效果；在国内，用于夏玉米一次性全量基肥与常规施肥相比，节肥1/3～1/2，经水稻一次性基施田间对比试验表明，可节肥1/3。

3）农用效果磷酸镁铵溶解性小，不伤根系，作物需多少就吸收多少，不易被水淋流失，促进作物生长，增强抗病能力，提高瓜果、蔬菜、花卉等的品质和产量，使作物的果实色泽更鲜艳，味道更醇美，营养更丰富，完全没有环境污染。法国使用这种复合肥料使马铃薯增产1倍，使小麦增产50%，使三叶菜和蔬菜作物增产40%。

主要参考资料

[1] 农业大词典

[2] 磷酸镁铵的性质、制备方法及应用

[3] 磷酸镁铵沉淀—沸石吸附法在海水养殖氨氮处理中的应用研究