利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的製作方法
2023-05-22 02:34:06 1
專利名稱：利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的製作方法
技術領域：
本發明利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥，涉及一種利用冶煉鋼鐵廢渣製備的緩釋性玻璃鉀肥及其製備方法。該肥料具有緩釋性，可避免鉀元素在土壤中的迅速流失及造成土壤的板結等問題。可以作為蔬菜、水稻等農作物的肥料。
背景技術：
植物生長不可缺少肥料，其中主要為N、P、K三種主要成分。普通化學肥料在澆水後被植物在數天至數周內吸收，但在這段時間內這些化學肥料容易溶解於水而大部分流失，同時還會造成土壤的板結。作為植物生長主要養分的鉀肥，在植物生長初期僅需要少量即可，但在結果期則需較高量，這就要求最好在每次施肥後，有肥效的成分能緩緩溶出並保持長時間的肥效。
以往的緩釋性鉀肥一般為由植物根系分泌出的檸檬酸水溶液溶出的鉀肥，而不是水溶出的緩釋性鉀肥。例如特開昭55-5785專利中給出的以火力發電廠粉煤灰為主要原料，加入鉀鹽或苛性鉀後燒成製得的鉀肥，即為在檸檬酸中可溶的緩釋性鉀肥。這種燒成物中K2O含量高(約22％左右)，枸溶性(檸檬酸溶出)高，其水溶性幾乎不存在。此外，這類燒結物因粉煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3等氧化物及鹼土類氧化物可能形成各種晶體，其後溶出性能發生各種變化，在溶出的過程中溶出成分產生變異，不能穩定的給出肥料成分。另外，對不同地區的粉煤灰原料其燒成條件、原料配比、生成結晶種類及比例等均可發生變化，這些成為製備中的問題和困難。
發明內容
本發明的目的在於提供一種利用冶煉鋼鐵礦渣為主要原料製備緩釋性玻璃鉀肥的方法及其產品。
本發明目的可通過下述技術方案實現一種利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的方法，以冶煉鋼鐵產生的廢渣為原料，KOH或K2CO3混合後熔融形成玻璃態熔融物，再經固化、緩冷後製成緩釋性玻璃鉀肥。
在上述方案基礎上，所述利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的方法是在熔成玻璃液後緩慢冷卻，並在900～1150℃適當保溫使玻璃中析出晶體。
在上述方案基礎上，所述的玻璃態熔融物可固化成為顆粒狀、纖維氈狀。
所述的熔融物緩冷中至少析出水溶性K2Ca2Si2O7晶體和不溶於水的矽灰石、鈣鋁黃長石晶體。
利用上述方法製得的緩釋性玻璃鉀肥，包括玻璃形成體氧化物，其以SiO2或P2O5為主要成分，還包括K2O、SiO2、CaO。
在上述產品基礎上，各組份為P2O5、Al2O3、MgO、Fe氧化物、Mn氧化物以及S化合物。
其中，所述鐵氧化物為FeO、Fe2O3或它們的混合物，Mn氧化物為MnO、MnO2或它們的混合物。
所述的利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥，其緩釋性玻璃和鉀肥組成中K2O、SiO2、P2O5、Al2O3、CaO、MgO及Fe和Mn氧化物總量中SiO2、Al2O3的含量為25～50mol％，K2O為15～32mol％，而CaO、MgO、Fe和Mn的氧化物合計量不超過60mol％。
本發明的優越性在於有良好的緩釋效果，即可有較小的水溶性和在檸檬酸水溶液溶出的緩釋性玻璃鉀肥，又因冶煉鋼鐵廢渣成份較穩定，產品結構受環境的影響小，可穩定的給出肥料成分。
附圖為每次鉀溶出量的累計量曲線。
具體實施例方式
利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的方法，以冶煉鋼鐵廢渣為主要原料，引入一定量的鉀鹽如K2CO3，熔成玻璃液後緩慢冷卻，並在900～1150℃適當保溫使玻璃中析出K2Ca2Si2O7晶體，這種晶體可以在水中溶出K。依化學組成的設計，保溫溫度及保溫時間不同其水溶性在1～3％之間，其餘的K2O可在植物根部分泌產生的檸檬酸中緩緩溶出。
將顆粒為2～4mm的上述製得物1g在10ml 2％檸檬酸銨溶液中溶解15分鐘，搖振後，取出其澄清液，用原子吸收儀分析溶液中K+的含量。每次取出澄清液後重新用2％檸檬酸銨溶液補充至10ml。
如圖為每次鉀溶出量的累計量曲線。按不同的組成共五種所作的曲線。隨溶出次數的增加，溶出率趨於恆定，並從A至E配方溶出率遞減。
本發明的實施設計組成如下(mol％)編 號MeO SiO2+Al2O3K2OA 50 31 19B 47 36 17C 41 42 17D 37 48 15E 32 52 16其中，MeO是指除K2O外的鹼金屬、鹼土金屬及過渡元素氧化物的摩爾總和。
權利要求
1一種利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的方法，以冶煉鋼鐵產生的廢渣為原料，其特徵在於，利用冶煉鋼鐵產生的廢渣與KOH或K2CO3混合後熔融形成玻璃態熔融物，再經固化、緩冷後製成緩釋性玻璃鉀肥。
2，根據權利要求1所述利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的方法，其特徵在於熔成玻璃液後緩慢冷卻，並在900～1150℃適當保溫使玻璃中析出晶體。
3，根據權利要求1或2所述利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的方法，其特徵在於所述的玻璃態熔融物可固化成為顆粒狀、纖維氈狀。
4，根據權利要求1或2所述利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的方法，其特徵在於所述的熔融物緩冷中至少析出水溶性K2Ca2Si2O7晶體和不溶於水的矽灰石、鈣鋁黃長石晶體。
5，根據權利要求2方法製得的利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥，其特徵在於，所述玻璃態鉀肥有玻璃形成體氧化物，其以SiO2或P2O5為主要成分，還包括K2O、SiO2、CaO。
6，根據權利要求2方法所述的利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥，其特徵在於，各組份為P2O5、Al2O3、MgO、Fe氧化物、Mn氧化物以及S化合物。
7，根據權利要求6所述的利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥，其特徵在於，所述鐵的氧化物為FeO、Fe2O3或它們的混合物，Mn氧化物為MnO、MnO2或它們的混合物。
8，根據權利要求6所述的利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥，其特徵在於，所述的緩釋性玻璃和鉀肥組成中K2O、SiO2、P2O5、Al2O3、CaO、MgO及Fe和Mn的氧化物總量中SiO2、Al2O3的含量為25～50mol％，K2O為15～32mol％，而CaO、MgO、Fe和Mn的氧化物合計量不超過60mol％，在此範圍內玻璃態鉀肥為權利要求1中所述的緩釋性鉀肥。
全文摘要
本發明利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥，涉及一種利用冶煉鋼鐵廢渣製備的緩釋性玻璃鉀肥及其製備方法。該肥料具有緩釋性，可避免鉀元素在土壤中的迅速流失及造成土壤的板結等問題。可以作為蔬菜、水稻等農作物的肥料。本發明一種利用冶煉鋼鐵廢渣製備緩釋性玻璃鉀肥的方法，以冶煉鋼鐵產生的廢渣為原料，利用冶煉鋼鐵產生的廢渣與KOH或K
文檔編號C05D1/00GK1583675SQ200410025129
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月11日 優先權日2004年6月11日
發明者李啟甲, 吳則嘉, 張林春 申請人:上海維安新材料研究中心有限公司