專(zhuān)利名稱(chēng)：一種硅肥的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅肥的生產(chǎn)方法，特別涉及一種用煤矸石或粉煤灰與造紙黑液生產(chǎn)硅肥的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，硅肥作為農(nóng)作物用肥，其用量越來(lái)越大。一般硅肥的生產(chǎn)方法，其成本較高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。另一方面，對(duì)于造紙黑液，由于回收成本過(guò)高，有些規(guī)模較小的造紙廠(chǎng)往往違規(guī)排放，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)造成了嚴(yán)重破壞。若進(jìn)行無(wú)害化處理，其設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用之高也并非中小型企業(yè)所承擔(dān)得起的。因此，造紙黑液是一個(gè)迫切需要盡快解決的問(wèn)題。目前也有使用造紙黑液生產(chǎn)硅肥的方法，如專(zhuān)利號(hào)為01113625的中國(guó)專(zhuān)利“綜合利用廢棄資源聯(lián)產(chǎn)超細(xì)氧化鐵和高中微量元素復(fù)合肥”，是利用鋼鐵廠(chǎng)的酸洗廢液、水淬渣、鍍鋅廢渣和造紙廠(chǎng)的廢堿液為主要原料，生產(chǎn)超細(xì)氧化鐵和較高微量元素復(fù)合肥，其中造紙廠(chǎng)的廢液為穩(wěn)定劑。如專(zhuān)利號(hào)為01140782的中國(guó)專(zhuān)利“硅肥及其制造方法”，是利用在預(yù)處理熔融生鐵過(guò)程中產(chǎn)生并且具有較高可溶性氧化硅含量的爐渣生產(chǎn)硅肥。但上述方法存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、加工溫度較高、成本較高、原料適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了克服以上不足，提供了一種利用造紙黑液與煤矸石或粉煤灰生產(chǎn)硅肥的生產(chǎn)方法，并具有熱處理溫度低，硅利用率高，操作簡(jiǎn)單，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的硅肥的生產(chǎn)方法，包括以下步驟a.按造紙黑液∶粉煤灰或煤矸石等于1～40∶1的重量比，將上述物料混合均勻并干燥，放入加熱爐內(nèi)催化活化，活化溫度為600～800℃，活化時(shí)間10～50分鐘左右，得活化物；b.將上述活化物出爐，晾干粉碎后即得產(chǎn)品。
上述的硅肥的生產(chǎn)方法中，所述的造紙黑液∶粉煤灰或煤矸石的最佳配比等于5～15∶1。
上述的硅肥的生產(chǎn)方法，最好在粉煤灰或煤矸石在加熱爐內(nèi)活化前，按1噸粉煤灰或煤矸石加100-500g的重量比加入催化劑A，催化劑A是按SeO2∶MnO2∶CuO為0～20∶0～20∶0～20的重量比混合而成。催化劑A的最佳重量比例為SeO2∶MnO2∶CuO為10～15∶5～10∶5～20。
上述的硅肥的生產(chǎn)方法，活化物出爐后，最好按1噸粉煤灰或煤矸石噴灑10～20L催化劑B的比例，趁熱均勻噴灑催化劑B，催化劑B是按B(OH)3∶ZnSO4等于0～10g∶0～50g的比例混合，再加入0～500mL的濃H3PO4或0～200mL的濃H2SO4，加水至10L配成。催化劑B的最佳配比為B(OH)3∶ZnSO4等于4～10g∶10～50g的比例混合，再加100～500mL的濃H3PO4或50～200mL的濃H2SO4，加水至10L配成。
本發(fā)明的硅肥生產(chǎn)方法，為了使催化劑與反應(yīng)物料充分接觸，所述的催化劑A粉碎至直徑＜0.1mm。
本發(fā)明所需原料主要是粉煤灰或煤矸石和造紙黑液，先將粉煤灰或煤矸石、造紙黑液與催化劑A按一定比例混合均勻后干燥，再將該混合物升溫加熱，并在600～800℃灼燒10～50分鐘后出爐；同時(shí)在爐口處噴灑催化劑B并使之混合均勻；適當(dāng)晾曬后經(jīng)簡(jiǎn)單破碎即得本發(fā)明的產(chǎn)品。
本發(fā)明的原理是，在外加熱量的條件下，充分利用造紙黑液所蓄積的較大能量，在催化劑A存在下進(jìn)行充分活化，使造紙黑液與粉煤灰或煤矸石在600-800℃下充分反應(yīng)。隨著溫度的升高，大量存在于造紙黑液中的含氧官能團(tuán)逐步與煤矸石或粉煤灰中的金屬離子絡(luò)合，從而將煤矸石或粉煤灰中的含硅陰離子釋放出來(lái)，與造紙黑液中的堿性化合物充分反應(yīng)。然后，再與催化劑B發(fā)生水淬反應(yīng)，將金屬離子轉(zhuǎn)化成硫酸鹽或磷酸鹽，保證了硅的可溶性，從而制成本發(fā)明的產(chǎn)品。
本發(fā)明生產(chǎn)的硅肥料，一般可以100％溶解于稀的酸溶液，如在pH＜4的鹽酸中即可全溶。因此，本發(fā)明生產(chǎn)的硅肥料中的硅可以被100％利用。
本發(fā)明生產(chǎn)的硅肥料，其有效硅的含量為20-40％，基本呈中性。同時(shí)，由于加入了硒、錳、銅、硼、鋅等微量元素，本發(fā)明的產(chǎn)品也可適當(dāng)補(bǔ)充這幾種微量元素在土壤中的不足，并可根據(jù)土壤具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。另外，根據(jù)需要，本發(fā)明的產(chǎn)品也可調(diào)成微堿性或微酸性。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，其消耗造紙黑液量比較大，1噸粉煤灰或煤矸石，可以消耗24°Be的造紙黑液1～40噸，得到1～3噸硅肥料。這樣，硅肥廠(chǎng)既可以大量消耗粉煤灰或煤矸石，又可以大量消耗造紙黑液，防止了粉煤灰、煤矸石或造紙黑液對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，原料成本低。生產(chǎn)1噸硅肥料，除了粉煤灰或煤矸石運(yùn)輸成本外，所加入催化劑的成本總共不超過(guò)20元。由于造紙黑液所蓄積的能量，外加能源較少，大大節(jié)約了能源。通風(fēng)熱處理溫度在600-800℃，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。
綜上所述，本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的硅肥有效硅含量高，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，實(shí)現(xiàn)了廢物再利用，且變廢為寶。
具體實(shí)施方式
1.實(shí)施例1①按SeO2∶MnO2∶CuO為5∶10∶20的重量比將以上原料混合均勻，制得催化劑A；②取5g B(OH)3、10g ZnSO4混合，再加入300ml的H3PO4溶解完全，加水至10L配成催化劑B。
③取造紙黑液50噸，電廠(chǎng)粉煤灰10噸，催化劑A為1千克，將上述物料混勻干燥，放入加熱爐內(nèi)通風(fēng)加熱至800℃，恒溫活化20分鐘，得活化物；④將上述活化物出爐，按1噸粉煤灰噴灑10L催化劑B的比例，將活化物趁熱均勻噴灑催化劑B，晾干粉碎后即得產(chǎn)品22噸，有效硅含量為32.8％。
2.實(shí)施例2①按SeO2∶MnO2為20∶5的重量比將以上原料混合均勻，制得催化劑A；②取10g B(OH)3、40g ZnSO4混合，再加入150ml的H2SO4溶解完全，加水至10L配成催化劑B。
③取造紙黑液200噸，煤矸石20噸，催化劑A為5千克，將上述物料混勻干燥，放入加熱爐內(nèi)通風(fēng)加熱至600℃，恒溫活化50分鐘，得活化物；④將上述活化物出爐，按1噸煤矸石噴灑15L催化劑B的比例，將活化物趁熱均勻噴灑催化劑B，晾干粉碎后即得產(chǎn)品37噸，有效硅含量為29.6％。
3.實(shí)施例3①按SeO2∶MnO2∶CuO為20∶10∶10的重量比將以上原料混合均勻，制得催化劑A；②取造紙黑液100噸，電廠(chǎng)爐渣5噸，催化劑A為2千克，將上述物料混勻干燥，放入加熱爐內(nèi)通風(fēng)加熱至750℃，恒溫活化30分鐘，得活化物；
③活化物出爐后自然冷卻后破碎，得產(chǎn)品10.8噸，有效硅含量為38.7％。
4.實(shí)施例4①取造紙黑液150噸，電廠(chǎng)粉煤灰10噸。將上述物料混勻干燥，放入加熱爐內(nèi)通風(fēng)加熱至600℃，恒溫活化40分鐘，得活化物；②活化物出爐后自然冷卻后破碎，得產(chǎn)品24噸，有效硅含量為28.7％。
5.實(shí)施例5①取15g B(OH)3，再加入350ml的H3PO4溶解完全，加水至10L配成催化劑B。
②取造紙黑液70噸，電廠(chǎng)粉煤灰2噸，將上述物混勻干燥，放入加熱爐內(nèi)通風(fēng)加熱至800℃，恒溫活化30分鐘，得活化物；③將上述活化物出爐，按1噸粉煤灰噴灑20L催化劑B的比例，將活化物趁熱均勻噴灑催化劑B，晾干粉碎后即得產(chǎn)品4.5噸，有效硅含量為22.8％。
權(quán)利要求
1.一種硅肥的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟a.按造紙黑液∶粉煤灰或煤矸石等于1～40∶1的重量比，將上述物料混合均勻并干燥，放入加熱爐內(nèi)催化活化，活化溫度為600～800℃，活化時(shí)間10～50分鐘左右，得活化物；b.將上述活化物出爐，晾干粉碎后即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的造紙黑液∶粉煤灰或煤矸石等于5～15∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅肥的生產(chǎn)方法，其特征在于粉煤灰或煤矸石在加熱爐內(nèi)活化前，按1噸粉煤灰或煤矸石加100-500g的重量比加入催化劑A，催化劑A是按SeO2∶MnO2∶CuO為0～20∶0～20∶0～20的重量比混合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的催化劑A是按SeO2∶MnO2∶CuO為10～15∶5～10∶5～20的重量比混合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的硅肥的生產(chǎn)方法，其特征在于活化物出爐后，按1噸粉煤灰或煤矸石噴灑10～20L催化劑B的比例，趁熱均勻噴灑催化劑B，催化劑B是按B(OH)3∶ZnSO4等于0～10g∶0～50g的比例混合，再加入0～500mL的濃H3PO4或0～200mL的濃H2SO4，加水至10L配成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅肥的生產(chǎn)方法，其特征在于催化劑B是按B(OH)3∶ZnSO4等于4～10g∶10～50g的比例混合，再加100～500mL的濃H3PO4或50～200mL的濃H2SO4，加水至10L配成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅肥的生產(chǎn)方法，特別涉及一種用煤矸石或粉煤灰與造紙黑液生產(chǎn)硅肥的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的硅肥的生產(chǎn)方法，包括以下步驟a.按造紙黑液粉煤灰或煤矸石等于1～40∶1的重量比，將上述物料混合均勻并干燥，放入加熱爐內(nèi)催化活化，活化溫度為600～800℃，活化時(shí)間10～50分鐘左右，得活化物；b.將上述活化物出爐，晾干粉碎后即得產(chǎn)品。本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的硅肥有效硅含量高，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，實(shí)現(xiàn)了廢物再利用，且變廢為寶。
文檔編號(hào)C05G1/00GK1539796SQ20031010544
公開(kāi)日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者劉振學(xué), 武艷菊, 汪興隆, 張震, 孫漢友 申請(qǐng)人:劉振學(xué)