一種含有效矽複合肥的製作方法
2023-05-24 23:08:31
專利名稱：一種含有效矽複合肥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種複合肥，特別是一種含有效矽複合肥，並且是利用了工業廢渣生產矽肥。
背景技術：
矽是植物生長需要的第四大營養元素大對農作物的增產有著顯著的效果。目前我國存在著大面積的缺矽土壤，每年平均需要矽肥3000-5000萬噸，而我國目前只有100萬噸左右的生產能力，因而矽肥的開發生產具有巨大的市場潛力。目前，矽肥生產技術中主要集中在以下領域中科院福建物質結構研究所開發的以固相催化原理利用工業廢渣、廢液生產矽肥技術。該技術將工業用的鍋爐燃燒用煤磨成約60目，在攪拌機中按重量比8.5∶1.5的比例加入煤粉和工業CaO粉末，再添加適量固體催化劑和造紙廠排放的黑液，攪拌均勻後，由造粒機製成直徑約為5cm的煤球，自然晾乾12小時，送往鍋爐燃燒，燃燒後的煤渣冷卻球磨，便製成了含有效矽約30％的矽肥。寶鋼集團企業開發總公司與上海市有關科研部門合作，利用高爐渣開發新型肥料。生產矽肥的主要原材料是煉鐵過程中產生的鋼渣和水渣，寶鋼每年高爐水渣達200餘萬噸，其主要化學成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等。我國麥飯石資源豐富，目前主要用於保健和飼料添加劑。河南省衛輝市用當地產的麥飯石研製成功了多元矽肥，經田間試驗，取得成功。但發現麥飯石中的矽水溶性差，利用率低。而矽又是農作物生長不可缺少的中量元素，尤其是水稻和小麥，矽的作用僅次於氮、磷、鉀，位居第四。四川省不溶性含鉀巖石資源十分豐富，四川地礦局引進高科技技術採用熱化學轉化法，利用含鉀巖石生產鉀鎂矽肥獲得成功，在我國首次實現了由不溶性鉀礦資源直接生產鉀肥、矽肥的工業化生產。隨著農業生產技術的發展，矽肥愈來愈受到重視，而普通的複合肥不含有效矽；用現有技術生產的矽肥，儘管其矽含量很高，但其水溶性矽含量很低，嚴重影響了矽肥在農業生產中的應用前景。
中國專利「一種廢鹼液處理方法」CN 1275534A，提出了一種廢鹼液的處理方法，其具體內容是將廢鹼液預處理後與粉煤灰混合、加熱、添加催化劑進行化學反應。反應結束後，可大幅度降低鹼、硫化物等有毒有害物質的濃度，提高反應副產物中有效矽的含量，其反應殘渣仍具40％的鹼度，可作為生產肥料的原料。
發明內容
針對目前複合肥不含有效矽，矽肥水溶性有效矽較低及煤灰處理廢鹼液反應殘渣中鹼度很高的技術缺陷，本發明的目的在於開發一種含有效矽複合肥，它能利用粉煤灰處理廢鹼液反應殘渣製備含有效矽複合肥，可以達到廢物綜合利用的目的，並且使產品具有肥效高、成本低的特點。
本發明的含有效矽複合肥重量組成中，含有20～30％的粉煤灰處理廢鹼液反應殘渣，30～40％的氮肥，10～20％的鉀肥，15～30％的普鈣生料，另外，還可含有植物生產所需的微量元素，如Fe、Cu、Zn、Mn等，其加入量最好為0.05～0.08％；還可配加其它磷肥如磷酸二氫銨、磷酸氫二銨，其加入量最好為5～10％，其效果會更好。
本發明所述的粉煤灰處理廢鹼液反應殘渣，是指粉煤灰與廢鹼液混合，或者再加入能參與反應的金屬氧化物如Mn、Fe、Cu、K做為催化劑，將混合物加熱使其充分反應所得反應殘渣。
本發明中的氮肥可以是尿素、硝銨、碳銨，最好選用尿素；本發明中的鉀肥可以是氯化鉀、硫酸鉀，最好選用氯化鉀。
眾所周知，普鈣生料是磷礦石與酸反應生成的產物，是生產複合肥或磷肥的原料，其中含有一定量的酸，在生產磷肥的過程中，還需進行除酸工藝將其熟化。測試結果表明，殘渣中的鹼度和普鈣生料中的酸度相當。當反應殘渣與普鈣生料以55％和45％的比例混合，混合物中的鹼度可低於60mg/L，酸度低於50mg/L。利用這一特點，發明人將粉煤灰處理鹼洗水殘渣與普鈣生料混合以去除殘渣中的鹼度和普鈣生料中的酸度，再將二者的混合物作為複合肥生產的原料，添加尿素、氯化鉀生產含有效矽複合肥。
利用粉煤灰處理廢鹼液反應殘渣製備含有效矽複合肥技術，可使反應殘渣中的鹼度去除率＞99％，普鈣生料中的酸度去除率＞98％，水溶性有效矽含量可達2000mg/kg，而普通矽肥的水溶性有效矽含量只有50～300mg/kg。經甘肅省農科院大田肥效試驗證明本發明的含有效矽複合肥對小麥有增產作用，增產幅度達4.4～7.4％，與一定量的磷肥配合施用後增產效果更為明顯，增產幅度達14.7％；其對玉米的增產作用明顯，增產幅度達16.4～22.7％；通過對植物生長全過程觀察、分析，含有效矽複合肥對植物生長沒有任何毒害作用。
具體實施例方式
實施例中所用普鈣生料為蘭化宏達公司複合肥廠普鈣生料，普鈣生料是磷礦石與硫酸的反應產物，是生產複合肥或磷肥的原料。
有效矽含量測定方法為GB/T 12149-1989實施例1將300kg粉煤灰、100L乙烯脫硫廢鹼液充分混合；將混合物加入反應器，在120℃條件下加熱150分鐘。反應結束後，所得反應殘渣混合物中硫化物降低了87％、鹼度降低了55％、有效矽含量達到了0.65％，取出反應殘渣待用。
將250kg反應殘渣、200kg普鈣生料、400kg尿素、150kg氯化鉀攪拌混合後，經擠出機造粒、烘乾成粒狀物，即為本發明的含有效矽複合肥A。
實施例配製的含有效矽複合肥，經甘肅省農科院大田評價證明與施等量的氮、磷、鉀肥相比，對小麥有增產作用，增產幅度達5.2％，對玉米的增產作用明顯，增產幅度達16.5％；通過對植物生長全過程觀察、分析，含有效矽複合肥對植物生長沒有任何毒害作用。
實施例2將300kg粉煤灰、50L造紙廠廢鹼液充分混合，加入250g氧化錳；將混合物加入反應器，在120℃條件下加熱150分鐘。反應結束後，混合物中硫化物降低了82％、鹼度降低了50％、有效矽含量達到了0.55％，取出反應殘渣待用。
將250kg反應殘渣、250kg普鈣生料、350kg尿素、150kg氯化鉀攪拌、混合，經擠出機造粒、烘乾成粒狀物，即為本發明的含有效矽複合肥B。
實施例配製的含有效矽複合肥，經甘肅省農科院大田評價證明與施等量的氮、磷、鉀肥相比，對小麥有增產作用，增產幅度達4.8％，其對玉米的增產作用明顯，增產幅度達14.2％；通過對植物生長全過程觀察、分析，含有效矽複合肥對植物生長沒有任何毒害作用。
實施例3將300kg粉煤灰、150L煉油廠脫硫廢鹼液充分混合，加入250g四氧化三鐵、150g氧化銅；將混合物加入反應器，在150℃條件下加熱150分鐘。反應結束後，混合物中硫化物降低了81％、鹼度降低了58％、有效矽含量達到了0.75％，取出反應殘渣待用。
將300kg反應殘渣、300kg普鈣生料、300kg尿素、100kg氯化鉀、60kg磷酸二氫銨混合、攪拌，經造粒、烘乾成粒狀物，即為本發明的含有效矽複合肥C。
實施例配製的含有效矽複合肥，經甘肅省農科院大田評價證明與施等量的氮、磷、鉀肥相比，對小麥有增產作用，增產幅度達14.7％；其對玉米的增產作用明顯，增產幅度達22.8％；通過對植物生長全過程觀察、分析，含有效矽複合肥對植物生長沒有任何毒害作用。
實施例4將300kg粉煤灰、200L造紙廠廢鹼液充分混合，加入150g氧化鉀、250g氧化錳；將混合物加入反應器，在120℃條件下加熱150分鐘。反應結束後，混合物中硫化物降低了89％、鹼度降低了60％、有效矽含量達到了0.45％，取出反應殘渣待用。
將300kg反應殘渣、200kg普鈣生料、400kg尿素、100kg氯化鉀、2kg硫酸銅、3kg硫酸亞鐵、2kg硫酸鋅、0.5kg硫酸錳、80kg磷酸氫二銨攪拌、混合，經擠出機造粒、烘乾成粒狀物，即為本發明的含有效矽複合肥D實施例配製的含有效矽複合肥，經甘肅省農科院大田評價證明與施等量的氮、磷、鉀肥相比，對小麥有增產作用，增產幅度達13.2％，；其對玉米的增產作用明顯，增產幅度達22.5％；通過對植物生長全過程觀察、分析，含有效矽複合肥對植物生長沒有任何毒害作用。
權利要求
1.一種含有效矽複合肥，含有氮、磷、鉀，其特徵在於複合肥重量組成中，含有20～30％的粉煤灰處理廢鹼液反應殘渣，30～40％的氮肥，10～20％的鉀肥，15～30％的普鈣生料。
2.根據權利要求1所述的含有效矽複合肥，其特徵在於粉煤灰處理廢鹼液反應殘渣，是指粉煤灰與廢鹼液混合，或者再加入能參與反應的金屬氧化物做為催化劑，將混合物加熱使其充分反應所得反應殘渣。
3.根據權利要求1所述的含有效矽複合肥，其特徵在於普鈣生料是磷礦石與酸反應生成的產物。
4.根據權利要求1所述的含有效矽複合肥，其特徵在於氮肥為尿素。
5.根據權利要求1所述的含有效矽複合肥，其特徵在於鉀肥為氯化鉀。
6.根據權利要求1所述的含有效矽複合肥，其特徵在於複合肥重量組成中還含有0.05～0.08％植物生產所需的微量元素。
7.根據權利要求6所述的含有效矽複合肥，其特徵在於微量元素為Fe、Cu、Zn、Mn。
8.根據權利要求1所述的含有效矽複合肥，其特徵在於複合肥重量組成中還含有5～10％其它磷肥。
9.根據權利要求8所述的含有效矽複合肥，其特徵在於其它磷肥為磷酸二氫銨、磷酸氫二銨。
全文摘要
本發明涉及一種含有效矽複合肥，一種含有效矽複合肥，含有氮、磷、鉀，其特徵在於複合肥重量組成中，含有20～30％的粉煤灰處理廢鹼液反應殘渣，30～40％的氮肥，10～20％的鉀肥，15～30％的普鈣生料。其中粉煤灰處理廢鹼液反應殘渣，是指粉煤灰與廢鹼液混合，或者再加入能參與反應的金屬氧化物做為催化劑，將混合物加熱使其充分反應所得反應殘渣。經甘肅省農科院大田肥效試驗證明，本發明的含有效矽複合肥對小麥、玉米等農作物的增產作用明顯，使廢物得到很好的利用，並且通過對植物生長全過程觀察、分析，含有效矽複合肥對植物生長沒有任何毒害作用。
文檔編號C05G3/00GK1858030SQ20051006801
公開日2006年11月8日 申請日期2005年4月30日 優先權日2005年4月30日
發明者劉光利, 丁雪紅, 孫元俊, 劉發強, 牛進龍, 胡秀燕 申請人:中國石油天然氣股份有限公司