含有可溶性矽的肥料及製法的製作方法

2024-04-11 03:32:05 2

專利名稱：含有可溶性矽的肥料及製法的製作方法
技術領域：
本發明涉及黃磷礦渣為原料的含有可溶性矽的肥料及製法，更確切地說是含有可溶性矽和植物生長調節劑的一種肥料及製法。
眾所周知，氮、磷、鉀是農作物所必需的三種主要營養元素。近些年來，人們逐漸認識到矽元素同樣是土壤中的一種重要的中量營養元素。它能增加農作物的抗病力，防止植物披葉，莖杆軟弱和灌漿不足等症。
水稻是需要矽肥量較多的農作物，在稻田中施用矽肥後可使稻苗根系發達，增加分孽，強壯莖杆，防倒伏，發病率明顯下降。但是，稻杆是造紙的原料或作為他用，不能將稻杆全部還田，造成土壤中可溶性矽的逐漸減少，土壤中矽、氮比嚴重失調。
在現有的矽肥料中，日本生產的矽酸鉀肥料最多。關於生產鉀矽肥的專利文獻也有許多，例如特開昭59-128289、特開昭60-127286、特開昭59-199593、特開昭61-17483等。日本專利文獻特開昭60-171286公開了一種矽酸鉀的製造方法，它是以煤灰與鉀鹽為主要原料，再加入鐵的化合物、鋁的化合物、鈣的化合物或鎂的化合物作為輔助成份進行焙燒，而生產出增強了溶解性矽酸成分的矽酸鉀肥料。
中國專利文獻CN1087890A公開了一種長效矽酸鹽複合專用肥及其製造方法，該肥料由矽酸鹽載體32～34％(重量百分數，下同)，尿素25～28％，氯化鉀0～4％，過磷酸鈣14～30％，鉛鋅礦尾砂12～28％所組成。其製造方法是首先熔制矽酸鹽載體，再進行矽膠的熔制及熬合；按照各種專用肥的配比，將矽酸鹽載體、尿素、氯化鉀、過磷酸鈣、尾砂，混合均勻後，送入造粒機中，加5％的矽膠造粒，再用輸送機械迅速送入封閉的料倉中，用鼓風機冷卻、固化、乾燥而成產品。
中國專利文獻CN1112100A研究出了一種水稻專用化肥，該肥料根據農作物生長的不同時期對肥料的需求不同，把肥料分為發苗肥和穗肥兩種。發苗肥含有尿素、碳酸氫銨、普通過磷酸鈣、硫酸鉀、硫酸鋅、矽酸鹽礦粉幾種成分；穗肥含有尿素、碳酸氫銨、硫酸鉀、硼酸鉀、矽酸鹽礦粉幾種成分。
還有一篇中國專利文獻CN1112536A公開了一種多效矽肥及生產工藝，產品具有枸溶性和水溶性，有效二氧化矽含量為14～21％，易溶二氧化矽含量為3～4％，水分含量為7-11％，生產工藝包括原料處理、酸化處理、熟化處理、中和處理等程序。本產品可廣泛適用於各種土壤中。
又有一篇中國專利文獻CN1069015A研究了一種矽磷肥及其製造方法。這種矽磷肥含有有效五氧化二磷和可溶性二氧化矽，其中有效五氧化二磷的含量不低於2％，可溶性二氧化矽不低於14％。它是以黃磷爐渣和鈣鎂磷肥半成品為原料，黃磷爐渣與鈣鎂磷肥半成品按1∶0.05～20的比例混合後，進行乾燥，乾燥的溫度為600～800℃，再磨細而成。當配料的含水量小於1％時磨細後，產品以通過80目篩網的量為80％為佳。
本發明的目的就在於研製出一種新型的含有可溶性矽的肥料，不但使其有效二氧化矽的含量高，而且使其水溶性二氧化矽的含量也增高。這種新型的含有可溶性矽的肥料使水稻等農作物、蔬菜、水果有較大的增產。
本發明的又一個目的是研究出一種製備上述新型含有可溶性矽的肥料的工藝，使該工藝簡單、能耗低、產品成本低廉。
本發明的一種含有可溶性矽的肥料，含有有效二氧化矽21.5～29％(重量百分數，下同)，其中水溶性二氧化矽的含量為4.1～6.5％，五氧化二磷1-3％，水份0.5～小於7％，還含有原料黃磷礦渣中含有的氧化鈣、三氧化二鋁、氧化鎂及其他鐵、銅、鉬等元素。
所說的有效二氧化矽就是在25～30℃的溫度下將產品(含有可溶性矽的肥料)於0.5mol/L的鹽酸中浸泡30分鐘後，所浸出的二氧化矽的含量；所說的水溶性二氧化矽就是將產品(含有水溶性矽的肥料)在60±5℃的溫度下，在水中保溫2.5小時所浸出的二氧化矽的含量。
在上述的一種新型的含有可溶性矽的肥料中有時還含有硫酸銨、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸氫鈣其中的一種鹽，又以含有鈦—抗壞血酸固體化合物0.01～0.5％(重量百分數)為佳。鈦—抗壞血酸固體化合物是一種植物生長調節劑，它可以促進農作物的種子發芽，促進農作物、蔬菜、水果的生長，提高它們的產量，增加水果中維生素C的含量等。在新型的含有可溶性矽的肥料中加入鈦—抗壞血酸固體化合物這種植物生長調節劑，使其留在矽酸鹽所形成的骨架空隙中或吸附在矽酸鹽骨架上，使其不易被雨水衝走，而長期發揮促進植物生長的作用而達到矽肥和植物生長調節劑協同促進農作物、蔬菜、水果生長，增加產量的作用。
本發明的這種新型的含有可溶性矽的肥料放入水中後，其水溶液的PH值為6.5～9。
本發明的一種可溶性矽的肥料的製備方法，以經過除水去雜後的黃磷礦渣為原料，將其充分粉碎，粉碎後的黃磷礦渣粉進行篩分，有55～80％的礦粉通過100目，加入可溶於水的矽酸鹽，並與黃磷礦渣粉混合均勻，加入可溶於水的矽酸鹽的量，使其水溶性二氧化矽的含量達到4.1～6.5％。
所加入的可溶於水的矽酸鹽為偏矽酸鈉(Na2SiO3)、矽氟酸鈉、矽氟酸鉀其中的一種，所加入的偏矽酸鈉可以是水玻璃或固體偏矽酸鈉。粉碎黃磷礦渣方法很多，可以用球磨法。
在加入可溶於水的矽酸鹽後，加入鈦—抗壞血酸固體化合物，並混合均勻，使其在產品中鈦—抗壞血酸固體化合物的含量為0.01～0.5％。所用鈦—抗壞血酸固體化合物有市售，亦可以用審定號CN1003302B的中國專利文獻中所述的方法進行製備。
有時為了中和含有可溶性矽的肥料中的鹼性物質，使產品放入水中後，水溶液的PH值達到6.5～9.0，可以加入硫酸銨、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷氫二銨、磷酸氫鈣其中的一種鹽進行中和，其加入的量使產品(含有可溶性矽的肥料)放入水中後，水溶液的PH值達到6.5～9.0。
首先將所用的原料黃磷礦渣除水去碎，再進行粉碎，黃磷礦渣中通常含有氧化鈣45-52％(重量百分數，下同)，二氧化矽25～32％，三氧化二鋁5-8％，五氧化二磷1-3％，氧化鎂5～8％，還含有水份，及其他鐵、銅、鉬等元素。
本發明的含有可溶性矽的肥料的優點為1.本發明的產品不但具有使稻苗根系發達，增加分櫱，強壯莖杆，抵禦病害，防止倒伏等優點外，還使水稻的畝產量有大的提高，具有顯著的經濟效益和社會效益。
2.本發明的產品可以使棉花、玉米、小麥等農作物增產，又可以使蔬菜水果增產。
3.由於本發明的產品中含有植物生長調節劑鈦—抗壞血酸固體化合物，而鈦—抗壞血酸固體化合物吸附在矽酸鹽的骨架上或進入矽酸鹽的骨架的空隙中，使其不易被雨水衝走或稻田中的水溶除，具有長期促進植物生長的作用，產生了矽肥和植物生長調節劑協同促進農作物、蔬菜、水果生長和增加產量的作用，又使水果中的維生素C含量增高。
4.本發明的產品適用性能廣泛，適用於各種土壤，可用作發苗肥，又可以作穗肥，而且每畝的施用量小，增產效果顯著，減少了農民種植農作物、蔬菜、水果的成本，減低了農民的負擔。
本發明的製造含有可溶性矽的肥料的方法，其生產工藝簡單，能耗低，降低了產品的成本，原料來源廣泛，生產出的產品對農作物、蔬菜、水果的增產效果顯著。
用下述實施例對本發明作進一步的說明，將有助於對本發明及其優點的理解，本發明不受這些實施例的限定，本發明的保護範圍由權利要求書來決定。
實施例1本實施例中的一種含有可溶性矽的肥料，含有有效二氧化矽23.5％，其中水溶性二氧化矽的含量為4.51％，五氧化二磷2.3％，水份0.9％，還含有原料黃磷礦渣中含有的成分氧化鈣、二氧化鋁、氧化鎂及其他鐵、銅、鉬等元素。該產品放入水中後，水溶液的PH值為7.8。
以除水去雜的黃磷礦渣為原料，黃磷礦渣中含有氧化鈣51.6％，二氧化矽25.1％，三氧化二鋁6.7％，五氧化二磷2.3％，氧化鎂5.95％，水份及其他鐵、銅、鉬等元素。將除水去雜的原料充分粉碎，粉碎後的黃磷礦渣進行篩分，有72％通過100目，加入固體偏矽酸鈉，並與黃磷礦渣粉混合均勻，加入固體偏矽酸鈉的量，使其產品中水溶性二氧化矽的含量為4.51％。
實施例2本實施例中的一種含有可溶性矽的肥料，含有有效二氧化矽25.5％，其中水溶性二氧化矽的含量為5.5％，五氧化二磷為2.85％，水份2.9％，還含有原料黃磷礦渣中含有的成分。該產品放入水中後，水溶液的PH值為8.2。
以除水去雜的黃磷礦渣為原料，黃磷礦渣中含有氧化鈣49.6％，二氧化矽27.3％，三氧化二鋁5.9％，五氧化二磷2.82％，氧化鎂6.1％，水份及其他鐵、銅、鉬等元素。將除水去雜的原料充分粉碎，粉碎後的黃磷礦渣粉進行篩分，有80％通過100目，加入固體偏矽酸鈉，並與黃磷礦粉混合均勻，加入固體偏矽酸鈉的量，使產品中水溶性二氧化矽的含量為5.5％。
實施例3本實施例中的一種含有可溶性矽的肥料，含有有效二氧化矽26.4％，其中水溶性二氧化矽為6.1％，五氧化二磷為2.25％，水份3.7％，還含有原料黃磷礦渣中含有的成分，還含有硫酸銨(或磷酸二氫銨)。該產品放入水中後，水溶液的PH值為6.9。
以除水去雜的黃磷礦渣為原料，黃磷礦渣中含有氧化鈣47.5％，二氧化矽28.1％。三氧化二鋁6.9％，五氧化二磷2.25％，氧化鎂5.71％，水份及其他鐵、銅、鉬等元素。
以除水去雜的黃磷礦渣為原料，充分粉碎，粉碎後的黃磷礦渣粉進行篩分，有78％通過100目，加入固體偏矽酸鈉，並與黃磷礦粉混合均勻，加入固體偏矽酸鈉的量，使產品中水溶性二氧化矽的含量為6.1％，再加入硫酸銨(或磷酸二氫銨)進行中和，使產品放入水中後，其水溶液的PH值為6.9。
實施例4其操作和原料及產品的成分與實施例2相同，唯不同的是還含有0.15％的植物生長調節劑鈦—抗壞血酸固體化合物。
實施例A用實施例1中的方法制出的含有可溶性矽的肥料，其肥料的成分與實施例1中的產品成分相同。將其用於稻田的施肥，其中A為本實施例的含有可溶性矽的肥料，8千克/畝；B為用於對比的高效矽肥，8千克/畝；C為不施矽肥作為對照。
實驗地點為江蘇省如東縣拼茶鎮太平村，土壤為夾沙土，肥力中上等，小稻品種為9-92，示範面積為1.6畝。施肥時間為分櫱期(6月28日)，拔節期(7月24日)，各期用量為4千克/畝，其他管理施肥均一致。A、B施肥後10～15天連續5天觀察，葉色比對照(不施矽肥)淺，葉片挺直，A、B每畝分別比對照C(不施矽肥)增加0.99萬株，0.93萬株。結實率分別提高了1.5％，1.3％，產量分別提高了8.2％，7.5％。
實施例B用實施例2中的方法所制出的含有一種可溶性矽的肥料，其成分與實施例2中的成分同，實驗地點為江蘇省如東縣河口鎮黃裕橋村，供實驗的土壤為夾沙土，供試驗的水稻為武育粳3號。試驗採用早育稀植栽培技術，移栽期為95年6月20日，畝基本苗為4.52萬株，試驗於6月19日施基肥，每畝(666.7平方米)施碳銨70斤，地產複合肥35斤；6月24日追施發稞肥尿素12斤，7月24日追施促花肥尿素20斤，8月3日追保花肥尿素10斤，共12個小區，每小區0.05畝，其中A本實施例的含有可溶性矽的肥料4千克/畝，分櫱期2千克/畝，拔節期2千克/畝，B為本實施例的含有可溶性矽的肥料8千克/畝，分櫱期4千克/畝，拔節期4千克/畝，C本實施的含有可溶性矽的肥料12千克/畝，分櫱期6千克/畝，拔節期6千克/畝。D為不施矽肥作為對照(CK)。試驗小區四周全部築埂，以防串水，串肥。
矽肥料對水稻成穗數的影響施用本發明的矽肥料後A、B、C分別為25.5萬，B25.4萬，C24.4萬，與對照D相比分別增加2.0萬，1.9萬，0.9萬，畝施矽肥料4千克，8千克都能明顯地提高成穗數。
對水稻結實率的影響A結實率為93.3％，B結實率為92.0％，分別比對照提高了3.3％，2.0％。
對實收產量的影響A實收畝產581.7公斤，B實收畝產553.3公斤，C實收畝產525公斤分別比對照D增加71.7公斤，43.3公斤，15公斤，其最大增產率為13.9％。
實施例C用實施例4中的方法制出的含有一種可溶性矽的肥料，其矽肥的成分與實施例4中的成分相同，試驗方法及條件與實施例B相同，試驗結果表明稻的產量有大的增加，A、B、C分別與對照D相比，其增產率分別為18.5％，14.6％，7.1％。
權利要求
1.一種含有可溶性矽的肥料，其特徵是，含有有效二氧化矽21.5～29％(重量百分數，下同)，其中水溶性二氧化矽的含量為4.1～6.5％，五氧化二磷1-3％，水份0.5～小於7％，還含有原料黃磷渣礦中含有的氧化鈣、三氧化二鋁、氧化鎂及其他鐵、銅、鉬等元素。
2.根據權利要求1的一種含有可溶性矽的肥料，其特徵是，還含有硫酸銨、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸氫鈣其中的一種鹽。
3.根據權利要求1的一種含有可溶性矽的肥料，其特徵是，含有鈦—抗壞血酸固體化合物0.01～0.5％(重量百分數)。
4.根據權利要求1或2或3的一種含有可溶性矽的肥料，其特徵是，含有可溶性矽的肥料放入水中後，其水溶液的PH值為6.5～9.0。
5.一種含有可溶性矽的肥料的製備方法，其特徵是，以經除水去雜後的黃磷礦渣為原料，將其充分粉碎，粉碎後的黃磷礦渣粉進行篩分，有55-80％的礦粉通過100目，加入可溶於水的矽酸鹽，並與黃磷礦粉混合均勻，加入可溶於水的矽酸鹽的量，使其水溶性二氧化矽的含量達到4.1～6.5％。
6.根據權利要求5的一種含有可溶性矽的肥料的製備方法，其特徵是，所加入的可溶於水的矽酸鹽為偏矽酸鈉(Na2SiO3)，矽氟酸鈉、矽氟酸鉀其中的一種。
7.根據權利要求5的一種含有可溶性矽的肥料的製備方法，其特徵是，加入可溶於水的矽酸鹽後，加入鈦—抗壞血酸固體化合物，並混合均勻，使其產品中鈦—抗壞血酸固體化合物的含量為0.01-0.5％。
8.根據權利要求5或6或7的一種含有可溶性矽的肥料的製備方法，其特徵是，加入硫酸銨、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸氫鈣其中的一種鹽，其加入量為使含有可溶性矽的肥料放入水中後，水溶液的PH值達到6.5-9.0。
9.根據權利要求5的一種含有可溶性矽的肥料的製備方法，其特徵是，原料黃磷礦渣中含二氧化矽25-32％。
全文摘要
本發明涉及含有可溶性矽和植物生長調節劑的一種肥料。它含有有效SiO
文檔編號C05G1/00GK1152563SQ9511952
公開日1997年6月25日 申請日期1995年12月20日 優先權日1995年12月20日
發明者葉相明, 張連, 趙建生 申請人:南通市複合肥廠