本發(fā)明涉及水溶性肥料生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法。
背景技術(shù)：
：中量元素肥料主要是指硅、鈣、鎂、硫肥，這些元素在土壤中貯存較多，一般情況下可滿足作物的需求，但是隨著高濃度而不含中量元素化肥的大量施用，以及有機肥料使用量的減少，在我國目前很多類型的土壤上表現(xiàn)出作物缺乏中量元素的現(xiàn)象，因此急需有針對的施用和補充中量元素肥料。硅元素已被國際土壤學(xué)界確認為是繼氮、磷、鉀之后的第四種植物營養(yǎng)元素，它是禾本科和根塊類作物的必需養(yǎng)分，在大量施用氮、磷、鉀肥后，要使作物健康生長，單靠自然循環(huán)提供的硅素營養(yǎng)是遠遠不能滿足的，因此硅素營養(yǎng)就成了植物生長的限制因素，科學(xué)補充硅素營養(yǎng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)注熱點。目前國內(nèi)生產(chǎn)和施用的硅肥主要有兩類：一類是以硅酸鈉和偏硅酸鈉為代表的的高效硅肥，其基本工藝為利用燒結(jié)法、高壓溶解的方法得到水玻璃，然后以水玻璃為原料運用高速離心噴霧干燥設(shè)備制造，這種工藝生產(chǎn)出的硅肥有效硅含量一般大于50％，但價格昂貴，推廣難度大；二是利用各種工業(yè)廢棄物加工而成的硅肥，基本工藝是工業(yè)廢棄物經(jīng)過球磨、過篩、干燥而得到，此類硅肥價格便宜并且多為枸溶性，肥效釋放緩慢，原料多為未經(jīng)處理的工業(yè)廢棄物會引入大量有害成分，造成二次污染。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對高壓溶解和燒結(jié)法生產(chǎn)能耗高、價格昂貴；利用廢棄物生產(chǎn)硅肥有效硅含量低、容易造成二次污染的問題，提出了一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，在利用含鉀巖石開發(fā)過程中的副產(chǎn)物生產(chǎn)中量元素肥料，減少了工藝步驟，降低了能耗，提高有效硅含量、降低了產(chǎn)品的市場價格，有利于大規(guī)模推廣使用。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至50-180目與質(zhì)量百分含數(shù)為10％-40％助劑按照一定比例進行混合，置于反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)0.5-6小時得到固體1。(2)分解：將固體1與質(zhì)量百分數(shù)為50％-98％的分解劑按照一定比例混合均勻，在分解釜中反應(yīng)0.5-2小時，得到固體2。(3)溶解：將固體2與溶解劑按照一定比例混合均勻，加熱煮沸0.1-1小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為10-40％的堿化劑按照一定比例混合均勻，在70-125℃條件下反應(yīng)0.5-2小時得到中量元素肥料。進一步的，步驟(1)中所述含鉀巖石與助劑的比例，按照質(zhì)量體積，鉀巖石：助劑＝1t：0.5-1m3。進一步的，步驟(1)中所述反應(yīng)，反應(yīng)溫度為90-110℃。進一步的，步驟(1)中所述助劑為氟化銨、氟硅酸、氫氟酸中的一種或兩種。進一步的，步驟(2)中所述固體1與分解劑的比例，按照質(zhì)量體積，固體1：分解劑＝1t：0.5-1m3，所述反應(yīng)在150-350℃下進行分解反應(yīng)。進一步的，步驟(2)中所述分解劑為硫酸、硝酸中的一種或者是兩種。進一步的，步驟(3)中所述固體2與溶解劑的比例，按照質(zhì)量體積，固體2：溶解劑＝1t：1-6m3。進一步的，步驟(3)中所述溶解劑為水、氨水中的一種或者是兩種。進一步的，步驟(4)中固體3與堿化劑的比例，按照質(zhì)量體積，固體3：堿化劑＝1t：1-5m3。進一步的，步驟(4)所述堿化劑為氫氧化鉀。本發(fā)明的有益效果在于：1、將反應(yīng)溫度降低到125℃以內(nèi)，相比燒結(jié)法、高壓溶解法降低了反應(yīng)能耗，增加企業(yè)競爭力。2、在中量元素肥料里面利用鉀代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鈉元素，減少鈉離子對植物產(chǎn)生的抑制作用，同時提供大量元素硅，增加作物抗倒伏，增加作物產(chǎn)量。3、相比現(xiàn)有含鉀巖石濕法利用工藝降低了助劑的用量，減少吸收過程中的損失，降低成本。附圖說明圖1是本發(fā)明制備方法的工藝流程圖具體實施方式下面進一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。實施例1一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至50目，與質(zhì)量百分含數(shù)為10％的助劑按照質(zhì)量體積比為1t：0.5m3的比例進行混合，在反應(yīng)溫度為90℃條件下進行加熱反應(yīng)0.5小時得到固體1。(2)分解：將固體1與質(zhì)量百分數(shù)為50％的硫酸按照質(zhì)量體積比為1t：0.5m3的比例混合均勻，在分解釜中在150℃下反應(yīng)0.5小時，得到固體2。(3)溶解：將固體2與水按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，加熱煮沸0.1小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為10％的氫氧化鉀按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，在70℃條件下反應(yīng)0.5小時得到中量元素肥料。實施例2一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至180目，與質(zhì)量百分含數(shù)為40％的助劑按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例進行混合，在反應(yīng)溫度為110℃條件下進行加熱反應(yīng)6小時得到固體1。(2)分解：將固體1與質(zhì)量百分數(shù)為98％的硫酸按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，在分解釜中在350℃下反應(yīng)2小時，得到固體2。(3)溶解：將固體2與水按照質(zhì)量體積比為1t：6m3的比例混合均勻，加熱煮沸1小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為40％的氫氧化鉀按照質(zhì)量體積比為1t：5m3的比例混合均勻，在125℃條件下反應(yīng)2小時得到中量元素肥料。實施例3一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至100目，與質(zhì)量百分含數(shù)為20％的助劑按照質(zhì)量體積比為1t：0.6m3的比例進行混合，在反應(yīng)溫度為98℃條件下進行加熱反應(yīng)4小時得到固體1。(2)分解：將固體1與質(zhì)量百分數(shù)為70％的硫酸按照質(zhì)量體積比為1t：0.6m3的比例混合均勻，在分解釜中在250℃下反應(yīng)1小時，得到固體2。(3)溶解：將固體2與水按照質(zhì)量體積比為1t：3m3的比例混合均勻，加熱煮沸0.5小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為20％的氫氧化鉀按照質(zhì)量體積比為1t：3m3的比例混合均勻，在100℃條件下反應(yīng)1.5小時得到中量元素肥料。實施例4一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至50目，與質(zhì)量百分含數(shù)為10％的助劑按照質(zhì)量體積比為1t：0.5m3的比例進行混合，在反應(yīng)溫度為90℃條件下進行加熱反應(yīng)0.5小時得到固體1。(2)分解：將固體1與質(zhì)量百分數(shù)為98％的硝酸按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，在分解釜中在350℃下反應(yīng)6小時，得到固體2。(3)溶解：將固體2與水按照質(zhì)量體積比為1t：6m3的比例混合均勻，加熱煮沸0.1小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為10％的氫氧化鉀按照質(zhì)量體積比為1t：5m3的比例混合均勻，在70℃條件下反應(yīng)2小時得到中量元素肥料。實施例5一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至180目，與質(zhì)量百分含數(shù)為40％的助劑按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例進行混合，在反應(yīng)溫度為110℃條件下進行加熱反應(yīng)6小時得到固體1。(2)分解：將固體1與質(zhì)量百分數(shù)為50％的硝酸按照質(zhì)量體積比為1t：0.5m3的比例混合均勻，在分解釜中在150℃下反應(yīng)2小時，得到固體2。(3)溶解：將固體2與水按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，加熱煮沸0.1小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為40％的氫氧化鉀按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，在125℃條件下反應(yīng)0.5小時得到中量元素肥料。實施例6一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至150目，與質(zhì)量百分含數(shù)為30％的助劑按照質(zhì)量體積比為1t：0.7m3的比例進行混合，在反應(yīng)溫度為100℃條件下進行加熱反應(yīng)4小時得到固體1。(2)分解：將固體1與質(zhì)量百分數(shù)為80％的硝酸按照質(zhì)量體積比為1t：0.6m3的比例混合均勻，在分解釜中在250℃下反應(yīng)2小時，得到固體2。(3)溶解：將固體2與水按照質(zhì)量體積比為1t：3m3的比例混合均勻，加熱煮沸1小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為30％的氫氧化鉀按照質(zhì)量體積比為1t：3m3的比例混合均勻，在120℃條件下反應(yīng)1小時得到中量元素肥料。實施例7一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至50目，與質(zhì)量百分含數(shù)為40％的助劑按照質(zhì)量體積比為1t：0.5m3的比例進行混合，在反應(yīng)溫度為90℃條件下進行加熱反應(yīng)6小時得到固體1。(2)分解：將固體1與分解劑按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，在分解釜中在150℃下反應(yīng)0.5小時，得到固體2。其中分解劑為質(zhì)量百分含數(shù)為50％的硫酸與質(zhì)量百分含數(shù)為98％硝酸按任一比例配置成的混合物。(3)溶解：將固體2與水按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，加熱煮沸1小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為40％的氫氧化鉀按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，在70℃條件下反應(yīng)2小時得到中量元素肥料。實施例8一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至180目，與質(zhì)量百分含數(shù)為10％的助劑按照質(zhì)量體積比為1t：0.5m3的比例進行混合，在反應(yīng)溫度為110℃條件下進行加熱反應(yīng)0.5小時得到固體1。(2)分解：將固體1與分解劑按照質(zhì)量體積比為1t：1m3的比例混合均勻，在分解釜中在250℃下反應(yīng)2小時，得到固體2；其中分解劑為質(zhì)量百分含數(shù)為98％的硫酸與質(zhì)量百分含數(shù)為50％硝酸按任一比例配置成的混合物。(3)溶解：將固體2與水按照質(zhì)量體積比為1t：6m3的比例混合均勻，加熱煮沸0.1小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為10％的氫氧化鉀按照質(zhì)量體積比為1t：5m3的比例混合均勻，在125℃條件下反應(yīng)0.5小時得到中量元素肥料。實施例9一種低成本生產(chǎn)中量元素肥料的方法，其包括以下步驟：(1)反應(yīng)：將含鉀巖石粉碎至150目，與質(zhì)量百分含數(shù)為30％的助劑按照質(zhì)量體積比為1t：0.9m3的比例進行混合，在反應(yīng)溫度為108℃條件下進行加熱反應(yīng)4小時得到固體1。(2)分解：將固體1與分解劑按照質(zhì)量體積比為1t：0.6m3的比例混合均勻，在分解釜中在350℃下反應(yīng)1小時，得到固體2。其中分解劑為質(zhì)量百分含數(shù)為60％的硫酸與質(zhì)量百分含數(shù)為78％硝酸按任一比例配置成的混合物。(3)溶解：將固體2與水按照質(zhì)量體積比為1t：4m3的比例混合均勻，加熱煮沸0.7小時，固液分離得到固體3和液體1。(4)堿化：將固體3與質(zhì)量百分數(shù)為30％的氫氧化鉀按照質(zhì)量體積比為1t：4m3的比例混合均勻，在120℃條件下反應(yīng)1.5小時得到中量元素肥料。備注：實施例1-實施例9中所述助劑為氟化銨、氟硅酸、氫氟酸中的一種或兩種。通過對實施例1-實施例9制備出的肥料進行檢測，得到的檢測結(jié)果如下表所述：指標有效硅氧化鉀pH值汞Hg砷As鎘Cd鉛Pb鉻Cr含量≧200g/L≧100g/L10-11≤5mg/kg≤10mg/kg≤10mg/kg≤50mg/kg≤50mg/kg為了進一步驗證本發(fā)明所制備出的中量元素水溶肥料的使用效果，在下述實施例中進行了相關(guān)的試驗，選用同一品種的土豆、玉米、水稻作為施用對象，根據(jù)作物來進行病蟲害的防治，對比地塊均設(shè)在試驗地塊周邊同等條件的田地。實施例10：試驗品種：土豆試驗時間、地點：2015年貴州貴陽試驗地塊畝施肥：國產(chǎn)二胺10Kg尿素3Kg本發(fā)明所述的中量元素水溶肥料5Kg對比地塊畝施肥：國產(chǎn)二胺10Kg尿素3Kg市售中量元素水溶肥料6Kg試驗地塊病蟲害情況：苗齊、苗壯，土豆苗色濃綠，無病蟲害發(fā)生試驗地塊病蟲害情況：無病蟲害發(fā)生，土豆苗枯黃，長勢差試驗地塊平均畝產(chǎn)量：1400公斤對比地塊平均畝產(chǎn)量：1000公斤實施例11：試驗品種：水稻試驗時間、地點：2015年貴州貴陽試驗地塊畝施肥：國產(chǎn)二胺15Kg尿素9Kg本發(fā)明所述中量元素水溶肥料8Kg對比地塊畝施肥：國產(chǎn)二胺15Kg尿素9Kg市售中量元素水溶肥料10Kg試驗地塊病蟲害情況：水稻稈粗壯，穗大，無病蟲害發(fā)生試驗地塊病蟲害情況：無病蟲害發(fā)生，水稻稈細、穗小，欠成熟試驗地塊平均畝產(chǎn)量：690公斤對比地塊平均畝產(chǎn)量：540公斤實施例12：試驗品種：玉米試驗時間、地點：2015年貴州貴陽試驗地塊平均畝施肥：國產(chǎn)二胺15Kg尿素9Kg本發(fā)明所述的中量元素水溶肥料7Kg對比地塊平均畝施肥：國產(chǎn)二胺15Kg尿素9Kg市售中量元素水溶肥料8Kg試驗地塊病蟲害情況：植株整齊、莖節(jié)粗短、葉片寬厚，雌雄穗發(fā)育好，無病蟲害發(fā)生試驗地塊病蟲害情況：無病蟲害發(fā)生，植株雜亂、穗小，有部分禿頂、缺?；蚩斩捲囼灥貕K平均畝產(chǎn)量：790公斤對比地塊平均畝產(chǎn)量：640公斤上述試驗表明，施用本發(fā)明所述的中量元素水溶肥料能夠明顯提高農(nóng)作物的畝產(chǎn)量，效果顯著，值得大面積推廣和使用。當前第1頁1 2 3