利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料及其生產工藝和用途的製作方法
2023-09-23 16:08:50
專利名稱：利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料及其生產工藝和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種肥料的技術領域，尤其涉及一種矽肥及其生產工藝和用途。
背景技術：
矽肥作為農作物必須的營養元素其用量越來越大。擇自農村實用技術"國內 外水稻矽肥的應用概述"一文中指出經河南、山東等九省對喜矽作物和缺矽土壤
施用矽肥作物增產幅度明顯水稻10%-20%、小麥10%-15%、花生15%-35%、大 豆10%-20%、甘蔗10%-25%、蔬菜10%-20%同時提高產品質量。矽肥還能起到防 病作用，如水稻的稻瘟病、葉斑病、莖腐病、銹病等每畝投入16-20元僅相當與 其它肥料價格的10%-20%，投入產出比達到l: 5-10。我國農業生產水平不高， 作物產量較低，農民又有施用含有矽養分的有機肥的習慣，因此作物同土壤中吸 收就夠了。近年來用肥量不斷增加，而農家肥用量越來越少，使土壤缺矽矛盾， 日益突出，我國水稻種植面積近5億畝，若按缺矽面積為50%和施矽增產10%計 算就可以增產近百萬噸稻穀，若按補矽需要，僅水稻每年需矽肥3000-4000萬噸。 因此矽肥市場潛力巨大。
目前市場顆粒矽肥其原料主要是鋼鐵廠熔渣、電廠粉煤灰。儘管有效矽含量 較高，但水溶性二氧化矽含量低，不易被植物直接吸收，而生產過程中設備投資 較大，加工溫度高、生產工藝複雜、生產成本高、耗能大、價格高等不足之處。
目前也有使用造紙黑液生產矽肥的方法，造紙黑液即所說的廢液，如專利號 90105832.7，專利名稱為"矽肥生產方法"的專利是利用鋼廠的酸洗廢液、水淬 渣、鍍鋅廢液和造紙廠的廢液為穩定劑。而專利號為88104650.7，名稱為"高 效矽素化肥的生產方法"的專利是利用在預處理熔融生鐵過程中生產並具有較高 可溶性氧化矽含量爐渣矽肥。以上產品含水溶性二氧化矽僅在1%-1.6%左右，含 水溶性矽量較低，且市場銷售價都在800元-1300元/噸價格之間不等。
再有市場上"葉面肥速效矽"有黑龍江省紅興隆農墾富華農用化學製品有限 公司，其水溶性二氧化矽含量僅在1.5%，銷售價是2.4萬/噸，價格偏高，難於
普遍推廣和應用。
發明內容
本發明針對現有技術存在的技術問題，提供一種利用稻草為原料進行造紙所 產生的廢液為主體原料，所生產的含矽肥料及其生產工藝和用途，該肥料具有含 矽量高，價格低的顯著特點。
本發明的目的是利用以稻草為造紙原料進行造紙所產生的廢液或黑液中提 取含矽、腐植酸、黃腐酸、纖維素、碳、鈣、鉀、硼、鎂等多種對農作物有益元 素，並利用提取物主要有效成分，添加多種助劑，生產出可溶性及作物可完全吸 收的優質肥料系列產品，如水劑的速效水溶性矽肥、粉劑的速溶水溶性矽肥， 還可根據作物需要和含量不同生產出衝施肥和追肥等肥料。
本發明是通過如下技術方案實現的
利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，其特徵在於它是按下述重量份數比
構成
可溶性矽 0. 5-4;
腐植酸 0.8-6;
黃腐酸 0.5-5;
纖維素 0. 5-4;
磷、鉀、鈣、硼、鎂 0. 3-20;
表面活性劑 0.6-3;
增效劑 0. 5-2;
成膜劑 l-3;
沉降劑 2;
粉煤灰 50-95。
所述的表面活性劑包括噻酮、WQP-14、表面活性劑ABS、乳白靈A、三乙醇 胺、平平加、乳化劑；所述的增效劑包括復硝酚納、DA-6、三十烷醇；所述的 成膜劑包括甲殼素、聚乙稀醇、甲基纖維。
所述的粉煤灰可以用碳酸鈣、膨潤土、矽澡土或腐植土代替，來生產粉劑、 顆粒劑或膏狀肥料；所述的粉煤灰還可以用水代替，來生產水劑肥料。
所述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，它包括:
可溶性矽
纖維素
磷、鉀、鈣.
4
4. 5
3. 5
3
5 2 2 1
75
甲基纖維素 復硝酚銅 粉煤灰
所述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，它包括:
可溶性矽
纖維素
磷、鉀、l丐、
三乙醇胺
DA—6
沉降劑 水
2
3 2 2
4 2
0. 8
1
281。
所述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料的生產工藝是 先取以稻草為原料造紙所產生的廢液，然後進行沉澱，過濾，計量，加入反
應釜中，加溫至5(TC-7(TC，起動真空泵，真空值為-l大氣壓，進行副壓蒸餾脫 水，控制脫水50%-80%為脫水終點；停止真空泵，打開放料閥，趁熱放出脫水物 料，冷卻後再將物料放入乾燥設備中進行乾燥，乾燥至含水2%即可；待物料冷 卻後，加入助劑，加入磷酸，調ra值至8-8.5，混合均勻後加入粉碎設備中進 行粉碎，粉碎至200-350目，即得。
所述的磷酸可用硫酸代替。
利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料的用途，是將利用稻草為原料造紙所 產生的廢液作為生產肥料的原料的應用。
所述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料的用途，是將利用稻草為原料 造紙廢液提取含矽肥料應用在水稻、禾本科作物、油料作物、經濟作物、水果、 蔬菜、甘蔗、葡萄等作物上。
因自然界中矽含量佔的比例很大，約佔整個物質28%左右，但它不能作為矽 肥被植物吸收，矽肥必須是可溶性二氧化矽和枸溶性，植物才能直接吸收或分解 後吸收。
1、 本發明克服了以上的技術不足，和原料的選擇，設備投資少，工藝簡單， 操作方便，耗能低，無三廢排放。
2、 本發明的獨到之處是從植物中提取以獲得更多的可溶性矽。而所有植物 當中，唯有稻草含矽量是最高的，所以利用本發明提取稻草造紙的廢液或黑液為 原料提取的可溶性二氧化矽的含量也最高。
3、 本產品主要原料是造紙廢液無需原料成本。
4、 為國家節省資源，變廢為寶。
5、 產品完全是可溶性，含矽量高，能被作物完全吸收，屬環保型肥料，對
土壤不會造成二次汙染，使用方便，用量少，減少大量的運輸費用，屬環保節能 型產品。
6、 本產品用途廣泛，可用於水稻等未本科作物、油料作物、經濟作物、水
果、甘蔗等，市場潛力巨大。
7、 經吉林省白城市"中央農廣校洮北分校"和"吉林省賁賚縣植保站在水 稻上試驗，採用葉面肥在水稻分櫱期噴施，同時與紅興隆農墾富華農用化學製品 廠生產的速效矽進行比較，發現葉片挺立劍葉夾角明顯縮小5。 -7° ，增加作物 光合面積，葉片堅挺有刮手的感覺，並且明顯優於同類產品。
8、 本發明可為造紙企業汙水排放減輕70%-80%壓力。所有造紙所產生的黑 液或廢液通過本發明的工藝生產出含量高、植物可完全吸收的優質肥料，變廢為 寶，這樣將為社會和企業帶來巨大的社會效益和經濟效益。
9、 本發明還可將提取液分別添加助劑生產葉面肥、添加大、中、微量元素
生產膏狀衝施肥，顆料狀如底肥、追肥、返青肥等系列產品。如矽鈣、矽鉀、 矽磷鉀、矽鈣肥、矽氮肥等系列高含量全溶解吸收的優質環保型肥料產品。
本發明與現有技術相比，具有含矽量高，價格低的顯著特點。因為本發明是 使用利用稻草為原料迸行造紙所產生的廢液為主體原料，所提取生產的含矽肥 料，因為稻草中含有大量矽、腐植酸、鈣等元素，再通過本發明所述的生產工藝 進行加工所生產的肥料中可溶性矽含量高達0.4%-4%。這樣即環保，又利用了現
有資源，可以節省資金，且生產出的含矽肥價格適中，適用範圍廣，適合廣泛推 廣和應用，其社會效益和經濟效益顯著。
具體實施方式
實施例1:
利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，水劑，它是按下述重量份數比構成， 它包括
可溶性矽05;
腐植酸08;
黃腐酸05;
纖維素05;
磷、鉀、鈣、硼、f美0.3;
表面活性劑一噻酮0.7;
增效劑一復硝酚納07;
成膜劑1;
水95。
其生產工藝是
先取以稻草為原料造紙所產生的廢液，然後進行沉澱，過濾，計量，加入反
應釜中，加溫至5(TC，起動真空泵，真空值為-l大氣壓，進行副壓蒸餾脫水，
控制脫水60%為脫水終點；提取出含可溶性矽0. 5噸；腐植酸0. 8噸；黃腐酸0. 5 噸；纖維素0.5噸；磷、鉀、藥、硼、鎂0,3噸的提取物；停止真空泵，停止加
熱，打開引孔蓋加入按重份數比加入助劑一一噻酮0.6噸；增效劑一復硝酚納 0. 5噸，成膜劑1噸。再加入磷酸，調PH值至8，加水95噸，在常溫下攪拌20 分鐘，即成產品。
實施例2:
利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，粉劑，它是按下述重量份數比構成，
它包括
可溶性矽 2;
腐植酸 4;
黃腐酸 3
纖維素 3;
磷、鉀、鈣、硼、鎂 10;
表面活性劑 1;
增效劑 1;
成膜劑 2;
粉煤灰 74。 其生產工藝是
先取以稻草為原料造紙所產生的廢液，然後進行沉澱，過濾，計量，加入反
應釜中，加溫至6(TC，起動真空泵，真空值為-l大氣壓，進行副壓蒸餾脫水，
控制脫水75%為脫水終點；停止真空泵，打開放料閥，趁熱放出脫水物料，冷卻 後再將物料放入乾燥設備中進行乾燥，乾燥至含水2%即可；提取出含可溶性矽2 公斤；腐植酸4公斤；黃腐酸3公斤；纖維素3公斤；磷、鉀、鈣、硼、鎂10
公斤的提取物；待物料冷卻後，按其物量總量比例加入助劑一表面活性劑1公斤， 成膜劑l公斤；再加入磷酸，調ra值至8.5，混合均勻後加入粉碎設備中進行 粉碎，餘缺部分按總重量的74，加入74公斤粉煤灰，粉碎至300目，即得。 實施例3:
利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，粉劑，它是按下述重量份數比構成，
它包括
可溶性矽 4
腐植酸 6
黃腐酸 5
纖維素 4
磷、鉀、鈣、硼、鎂 20
增效劑 2;
成膜劑 3;
沉降劑 3;
粉煤灰 53。
其生產工藝是
先取以稻草為原料造紙所產生的廢液，然後進行沉澱，過濾，計量，加入反
應釜中，加溫至7(TC，起動真空泵，真空值為-l大氣壓，進行副壓蒸餾脫水， 控制脫水80%為脫水終點；停止真空泵，打開放料閥，趁熱放出脫水物料，冷卻 後再將物料放入乾燥設備中進行乾燥，乾燥至含水2%即可；此時提取出含可溶
性矽4公斤；腐植酸6公斤；黃腐酸5公斤；纖維素4公斤；磷、鉀、鈣、硼、
鎂20公斤的提取物；如果提取出的磷、鉀、鈣、硼、鎂達不到20公斤，也可以 另外添加，使之達到所要求的量;待物料冷卻後，按其物量總量比例加入助劑——
增效劑2公斤；成膜劑3公斤；沉降劑3公斤；再加入磷酸，調PH值至8.5，
混合均勻後加入粉碎設備中進行粉碎，餘缺部分加粉煤灰53公斤，粉碎至350
目，即得。 實施例4:
利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料——速效水溶性矽，水劑產品，它是 按下述重量份數比構成，它包括
可溶性矽 2
腐植酸 3
黃腐酸 2
纖維素 2
磷、鉀、鈣、硼、鎂 4
三乙醇胺 2
DA-6 0. 8
甲殼素 1
沉降劑 2 水 81.2。
本發明所述的表面活性劑、增效劑、成膜劑，市場上均有售。 其生產工藝如下
先將利用稻草為原料進行造紙所產生的廢液進行沉澱、過濾、計量，加入反 應釜中，加溫至55。C，起動真空泵，真空值為-l大氣壓，進行副壓蒸餾脫水。 控制脫水60%為脫水終點，停止真空泵，並降溫；此時提取出含可溶性矽2噸； 腐植酸3噸；黃腐酸2噸；纖維素2噸；磷、鉀、鈣、硼、鎂4噸的提取物；再 加入助劑，三乙醇胺2噸；DA-6 0. 8噸；甲殼素1噸；沉降劑2噸；加入磷酸
調PH值至8，加水81.2噸。在常溫常壓下攪拌20分鐘，即成產品。每生產一 噸產品，需廢液2. 5噸。 實施例5:
利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料——速效水溶性矽，水劑產品，它是 按下述重量份數比構成，其中水佔50，生產過程中加水量為50噸，其它同實施 例4。
實施例6:
利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料——速效水溶性矽，粉劑產品。
它是按下述重量份數比構成，它包括
可溶性矽4;
腐植酸4. 5;
黃腐酸3, 5;
纖維素3;
磷、鉀、鈣、硼、鎂5;
噻酮2;
甲基纖維素2;
復硝酚銅1;
碳酸鈣75。
再添加表面活性劑WQP-14%粉劑、甲殼素成膜劑粉劑1、增效劑98、 DA-60. 6、 復硝酚納0.8，如飛機航噴還需加沉降劑2，其餘用碳酸鈣為填充物。
葉面肥粉劑工藝操作過程-
先將以稻草為原料造紙所產生的廢液沉澱，過濾，計量，加入反應釜中，加 溫至5(TC溫度起動真空泵，使真空值為-l大氣壓，進行副壓蒸餾脫水。控制脫
水平75%為脫水終點，此時停止真空，打開放料閥，趁熱放出脫水物料，冷卻後 再將物料放入乾燥設備中進行乾燥，乾燥至含水2%即可；此時提取出含可溶性
矽4公斤；腐植酸4.5公斤；黃腐酸3.5公斤；纖維素3公斤；磷、鉀、鈣、硼、 鎂5公斤的提取物；待物料冷卻後，加入助劑——噻酮2公斤；甲基纖維素2
公斤；復硝酚銅1公斤，再加入碳酸鈣75公斤，加入粉劑的工業磷酸，調ra 值為8，混合均勻後加入粉碎設備中進行粉碎，粉碎至300目，即成產品。每生 產一噸產品，需要廢液4噸。 實施例7:
利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料——速效水溶性矽，粉劑產品。 它是按下述重量份數比構成其中的碳酸鈣按份數重量比佔90，生產時加入90 公斤的碳酸鈣，其它同實施例6。
本發明上述各實施例中在生產中所述的表面活性劑均可以用噻酮、WQP-14、 表面活性劑ABS、乳白靈A、三乙醇胺、平平加、乳化劑等同類產品來代替。所 述的增效劑可以用復硝酚納、DA-6、三十烷醇等同類產品來代替。所述的成膜劑 可以用甲殼素、聚乙稀醇、甲基纖維等同類產品來代替。
另外，所述的粉煤灰還可以用碳酸鈣、膨潤土、矽澡土或腐植土代替，來生 產粉劑、顆粒劑或膏狀等肥料。
另外，還可以將所述的粉煤灰用水來代替，這樣可以生產水劑肥料。
另夕卜，本發明如添加鈣，還可以生產出矽鈣肥；如添加鉀鎂，還可以生產出 矽鉀鎂肥料；還可以添加其它對作物生產可以起促進作用的多種有益元素，生產 出含該種有益元素的矽肥，因此，只要是這樣添加有益元素的方式生產矽肥，均 在本發明保護範圍之內。
本發明是利用稻草為造紙原料所產生的廢液中提取可溶性矽H4Si04和多種 有益元素，通過添加助劑和大、中、微量元素，生產出水劑和粉劑的水溶性葉面 肥，膏狀衝施肥、顆粒肥有底肥、追肥系列產品。
本發明進行生產所需設備包括計量設備、反應釜、過濾器、鍋爐、真空泵、 容器、乾燥粉碎設備、混合機等。
本發明所述的葉面肥水劑在吉林省白城市利用三個不同含量的配方和市場 所售的葉面肥分別進行對照試驗，結果表明本發明產品可明顯增加作物的光和作 用面積，而且葉片堅挺有刮手感覺。
矽肥使用範圍廣，不僅可以增加產量，改善作物品質，還可以增強作物對病 蟲害的抵抗能力，減少病蟲危害，特別是對水稻稻瘟病、葉斑病、莖腐病、白葉 枯、小麥白粉病、銹病。作物通過吸收矽肥後，在體內形成矽化細胞，此莖葉表 面細胞壁加厚，角質層增加，從而提高作物防蟲抗病、抗倒伏的能力。
用法用量水稻、小麥、大麥、拔節期及孕穗期葉面噴施500毫升/頃，兌 水300-450公斤，攪拌均勻即可使用；其它作用使用時加水量為水劑稀釋量為
500-800倍，粉劑為700-1200倍量，攪拌均勻即可使用。
適用範圍可應用在所有作用上，其中包括水稻、禾本科作物、油料作物、
經濟作物、水果、蔬菜、甘蔗、葡萄等均可。
權利要求
1、利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，其特徵在於它是按下述重量份數比構成，包括可溶性矽 0.5-4；腐植酸0.8-6；黃腐酸0.5-5；纖維素0.5-4；磷、鉀、鈣、硼、鎂0.3-20；表面活性劑0.6-3；增效劑0.5-2；成膜劑1-3；沉降劑2；粉煤灰50-95。
2、 根據權利要求1述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，其特徵在 於所述的表面活性劑包括噻酮、WQP-14、表面活性劑ABS、乳白靈A、三乙醇 胺、平平加、乳化劑；所述的增效劑包括復硝酚納、DA-6、三十垸醇；所述的 成膜劑包括甲殼素、聚乙稀醇、甲基纖維。
3、 根據權利要求1述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，其特徵在於所述的粉煤灰可以用碳酸鈣、膨潤土、矽澡土或腐植土代替，來生產粉劑、顆粒劑或膏狀肥料；所述的粉煤灰還可以用水代替，來生產水劑肥料。
4、 根據權利要求1所述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，其特徵在於它是按下述重量份數比構成，包括可溶性矽 4腐植酸 4.5黃腐酸 3. 5纖維素 3磷、鉀、鈣、硼、鎂 5噻酮 2甲基纖維素 2可溶性矽 腐植酸復硝酚銅 1;粉煤灰 75 。
5、根據權利要求1所述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料，其特徵 在於它是按下述重量份數比構成，包括2;3;2；2；4； 2；0. 8；1；2；81。纖維素磷、鉀、鈣、硼、鎂三乙醇胺 DA-6 甲殼素 沉降劑 水
6、 根據權利要求1所述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料的生產工藝是先取以稻草為原料造紙所產生的廢液，然後進行沉澱，過濾，計量，加入反應釜中，加溫至5(TC-7CTC，起動真空泵，真空值為-i大氣壓，進行副壓蒸餾脫 水，控制脫水50%-80%為脫水終點；停止真空泵，打開放料閥，趁熱放出脫水物 料，冷卻後再將物料放入乾燥設備中進行乾燥，乾燥至含水2%即可；待物料冷 卻後，加入助劑，加入磷酸，調PH值至8-8.5，混合均勻後加入粉碎設備中進 行粉碎，粉碎至200-350目，即得。
7、 根據權利要求5所述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料的生產工 藝，其特徵在於所述的磷酸可用硫酸代替。
8、 利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料的用途，其特徵在於將利用稻草 為原料造紙所產生的廢液作為生產肥料的原料的應用。
9、 根據權利要求8所述的利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料的用途， 其特徵在於將利用稻草為原料造紙廢液提取含矽肥料應用在水稻、禾本科作物、 油料作物、經濟作物、水果、蔬菜、甘蔗、葡萄等作物上。
全文摘要
本發明涉及一種肥料的技術領域，尤其涉及一種矽肥及其生產工藝和用途。本發明的目的是利用以稻草為造紙原料進行造紙所產生的廢液中提取含矽、腐植酸、黃腐酸、纖維素、碳、鈣、鉀、硼、鎂等多種對農作物有益元素，並利用提取物主要有效成分，添加多種助劑，生產出可溶性優質肥料。它是按下述重量份數比構成可溶性矽0.5-4；腐植酸0.8-6；黃腐酸0.5-5；纖維素0.5-4；磷、鉀、鈣、硼、鎂0.3-20；表面活性劑0.6-3；增效劑0.5-2；成膜劑1-3；沉降劑2；粉煤灰50-95。本發明利用稻草造紙的廢液為原料無需原料成本，節省資源，所生產的肥料含矽量高，能被作物完全吸收，屬環保型肥料，對土壤不會造成二次汙染。可廣泛用於水稻等禾本科作物、油料作物、經濟作物、水果、甘蔗、葡萄上，市場潛力巨大。
文檔編號C05F7/02GK101186532SQ20071015880
公開日2008年5月28日 申請日期2007年12月11日 優先權日2007年12月11日
發明者王左邦 申請人:王左邦