專利名稱:硅鉀二元復(fù)合肥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)肥料技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種硅鉀二元復(fù)合肥，并且還涉及該復(fù) 合肥的制備方法。
背景技術(shù)：
硅肥對禾本科作物和蔓生科作物具有特殊的作用，例如能促進植株光合作用，減 輕鐵、錳和鋁等離子的毒害以及調(diào)節(jié)作物對氮和磷的吸收與利用，在植物體內(nèi)形成不同的 硅酸體或稱硅化細胞，從而保護植物免遭病蟲害的入侵。經(jīng)對水稻、小麥和玉米等的糧食作 物以及甘蔗等的經(jīng)濟作物試驗表明，施用硅肥后，增產(chǎn)程度可達10%左右。
硅是地殼和土壤中含量第二豐富元素，水稻是含硅量最多的植物之一，其莖葉中 二氧化硅(SiO2)的含量達10-20%，被稱為硅酸植物的代表。自1926年美國加州大學(xué) Sommer的研究率先提出硅是水稻生長的必要元素以來，硅素在水稻中的作用越來越受到人 們的重視，在高產(chǎn)水稻的一個生長季內(nèi)可每畝(667m2)從土壤中帶走75-130Kg的二氧化硅 (SiO2),加上水稻提供高產(chǎn)和土地復(fù)種指數(shù)(復(fù)種率)較高，作物每年從土壤中帶走的硅素 遠遠大于氮、磷和鉀養(yǎng)分的總和，靠土壤的自然風(fēng)化已難以維持平衡，加上硅的淋溶滲透損 失，造成土壤嚴重缺硅(業(yè)界稱貧硅)。
近年來，雖大力倡導(dǎo)秸桿還田，但由于秸桿中的硅素以蛋白石形式歸返土壤，而蛋 白石并非有機物，而是非水溶和非晶態(tài)的SiO2,因而與土壤中本身存在的硅素一樣需經(jīng)過 若干年自然風(fēng)化后才能供水稻植株吸收。此外，經(jīng)調(diào)查和報道，朝鮮半島缺硅土壤約占耕地 面積的30 %，日本達70 %以上，我國臺灣省及東南亞地區(qū)在50 %以上，我國的缺硅耕地面 積也占50%左右。
增施硅肥逐漸成為水稻等禾本科植物生產(chǎn)中的一項增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)和增強抗 性(抵抗力)的重要措施，尤其是在禾谷類植物如水稻和小麥等在分蘗至拔節(jié)期即進入吸 收硅素的旺盛階段施用硅肥，則上述效果十分明顯。
我國有3億畝水稻土壤缺硅，若施用硅素肥料，按每畝500Kg產(chǎn)量計算，每畝增產(chǎn) 10%即為50Kg/畝，那么可增產(chǎn)糧食150億公斤，也等同于增加10%的可耕地3000萬畝，因 此硅肥在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用不僅具有現(xiàn)實意義，而且有戰(zhàn)略意義。
目前，我國施用的硅肥均為礦渣或爐渣硅肥，在文獻例如中國專利文獻中也不 乏有礦渣硅肥的記載，如發(fā)明專利公開號CN86107166A公開的制取硅酸鉀復(fù)合肥料的 方法，該方法是用煤催化氣化后的爐渣制取硅酸鉀復(fù)合肥料的方法；又如授權(quán)公告號 CN100500622C介紹了脫硫灰渣與鉀礦石復(fù)合焙燒生產(chǎn)鉀鈣硅酸復(fù)合肥料；還如公開號 CN101125772A推薦了用含鈦高爐渣制備固態(tài)鈣硫鎂鐵氮硅復(fù)合肥料的方法；又如公開號 CN101508610A揭示了用磷礦粉、鉀長石、煤矸石、菱鎂礦粉、氮肥、膨潤土、硅澡土和微量元 素制成緩釋長效復(fù)合肥料。
上述礦渣硅肥所存在的不足在于一是由于礦渣或爐渣需要粉碎，不僅能耗大，污 染環(huán)境，而且工藝環(huán)節(jié)多；二是硅素含量低，施用量大，每畝約需施用100-150Kg左右；三是由于礦渣或爐渣硅肥屬于緩釋性硅肥，植物不能直接吸收，因而增效效果差；四是運輸成本 大；五是含有一定量的重金屬成分，易對土壤產(chǎn)生污染并且影響糧食品質(zhì)。
中國發(fā)明專利授權(quán)公告號CN1021042C舉薦的高效硅素化肥的生產(chǎn)方法，以無機 化工廠生產(chǎn)的水玻璃為原料，用高速離心機離心脫水，而后噴霧熱風(fēng)干燥固化成粉末，得到 的產(chǎn)物為主成分無水過二硅酸鈉和偏硅酸鈉的混合物。但該法獲得的是單元素硅素肥料， 尤其是鈉離子含量高對土壤有不利影響。
鑒上，在必要提供一種得以克服已有技術(shù)中的硅肥所存在的諸多不足的化學(xué)肥 料，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種無需使用礦渣或爐渣而藉以體現(xiàn)節(jié)約能耗、保護環(huán)境 和減少工藝環(huán)節(jié)以及運輸成本、有助于植株直接吸收而藉以提高肥料利用率和功效以及節(jié) 省肥料資源、有利于改善土質(zhì)而藉以避免污染土壤保障糧食品質(zhì)的硅鉀二元復(fù)合肥。
本發(fā)明的還一任務(wù)在于提供一種硅鉀二元復(fù)合肥的制備方法，該方法工藝步驟簡 單并且能保障所述硅鉀二元復(fù)合肥的效果的全面體現(xiàn)。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種硅鉀二元復(fù)合肥，其是由下列重量份數(shù)的原 料組成二氧化硅(SiO2) 50-55份、氧化鉀(K2O) 2-5份、氧化鈉(Na2O) 30-40份和水(H2O) 3_5 份。
本發(fā)明的還一任務(wù)是這樣來完成的，一種硅鉀二元復(fù)合肥的制備方法，它包括以 下步驟
A)混料，按重量份數(shù)先將氧化鈉(Na2O) 30-40份、二氧化硅(SiO2) 50-55份和水 (H2O) 3-5份放入攪拌容器中加熱，并且控制加熱溫度，而后加入氧化鉀(K2O) 2-5份進行攪 拌，得到混合料；
B)噴霧干燥和造粒，先將混合料引入高位計量槽中，再在控制流量的狀態(tài)下將高 位計量槽中的混合料引入離心噴霧干燥裝置中，并且控制離心噴霧干燥裝置的轉(zhuǎn)速，由離 心噴霧干燥裝置將料以霧化狀引入造粒塔造粒，控制造粒塔的進口溫度、出口溫度和粒料 的大小，出造粒塔得到顆粒狀的并且為水溶性的硅鉀二元復(fù)合肥。
在本發(fā)明的一個具體的實施例中，步驟A)中所述的控制加熱溫度是將加熱溫度 控制為60-80°C。
在本發(fā)明的另一個具體的實施例中，步驟B)中所述的控制流量是將流量控制為 1500kg/h。
在本發(fā)明的又一個具體的實施例中，步驟B)中所述的控制離心噴霧干燥裝置的 轉(zhuǎn)速是將轉(zhuǎn)速控制為1-1. 5萬轉(zhuǎn)/分。
在本發(fā)明的再一個具體的實施例中，步驟B)中所述的控制造粒塔的進口溫度和 出口溫度是將進口溫度和出口溫度分別控制為260-400°C和100-160°C。
在本發(fā)明的還有一個具體的實施例中，步驟B)中所述的控制粒料的大小是將粒 料的大小控制為40-120目。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案由二氧化硅、氧化鉀、氧化鈉和水組成，因不使用礦渣或爐 渣，故不存在粉碎過程，既可體現(xiàn)節(jié)能、減少制備過程的工藝環(huán)節(jié)以及節(jié)約運輸成本，而且配伍合理能使植株直接吸收，提高肥料的利用率和肥效，有助于改善土質(zhì)而避免對土壤污 染和保障糧食的品質(zhì)。
具體實施方式
實施例1
A)混料，按重量份數(shù)先將氧化鈉(Na2O) 35份、二氧化硅(SiO2) 52份和水(H2O) 3份 投入帶有攪拌器的反應(yīng)釜中加熱，當加熱到80°C時加入氧化鉀(K2O) 5份進行攪拌，待物料 攪拌均勻后得到混合料；
B)噴霧干燥和造粒，先將由步驟A)所得到的混合料引入高位計量槽中，再以自 流狀態(tài)并且流速為1500kg/h使高位計量槽中的混合料進入高速離心噴霧干燥機中，高速 離心噴霧干燥機的轉(zhuǎn)速控制為1萬轉(zhuǎn)/分，由高速離心噴霧干燥機將料以霧化狀態(tài)引入造 粒塔內(nèi)造粒，造粒塔的進口溫度為300°C，出口溫度為130°C，使物料瞬間接觸干燥，出造粒 塔，得到粒度為40目的并且為水溶性的硅鉀二元復(fù)合肥。
實施例2
A)混料，按重量份數(shù)先將氧化鈉(Na2O) 30份、二氧化硅(SiO2) 55份和水(H2O) 3份 放入帶有攪拌器的反應(yīng)釜中加熱，當加熱到70°C時加入氧化鉀(K2O) 3份進行攪拌，使物料 均勻，待攪拌均勻后得到混合料；
B)噴霧干燥和造粒，先將由步驟A)所得到的混合料引入高位計量槽中，再 1500kg/h下將高位計量槽中的混合料引入高速離心噴霧干燥機中，高速離心噴霧干燥機的 轉(zhuǎn)速為1. 1萬轉(zhuǎn)/分，由高速離心噴霧干燥機將料以霧化狀態(tài)引入造粒塔內(nèi)造粒，造粒塔的 進口溫度為300°C、出口溫度為120°C，使物料瞬間接觸干燥，出造粒塔，得到粒度為60目的 并且為水溶性的硅鉀二元復(fù)合肥。
實施例3
A)混料，按重量份數(shù)先將氧化鈉(Na2O) 40份、二氧化硅(SiO2) 50份和水(H2O) 4. 5 份投入帶有攪拌器的反應(yīng)釜中加熱，當加熱到80°C時加入氧化鉀(K2O) 4份進行攪拌，待物 料攪拌均勻后得到混合料；
B)噴霧干燥和造粒，先將由步驟A)所得到的混合料引入高位計量槽中，再以自流 狀態(tài)下并且流速為1500kg/h使高位計量槽中的混合料進入高速離心噴霧干燥機中，高速 離心噴霧干燥機的轉(zhuǎn)速控制為1萬轉(zhuǎn)/分，由高速離心噴霧干燥機將料以霧化狀態(tài)引入造 粒塔內(nèi)造粒，造粒塔的進口溫度為280°C，出口溫度為120°C，使物料瞬間接觸干燥，出造粒 塔，得到粒度為80目的并且為水溶性的硅鉀二元復(fù)合肥。
實施例4
A)混料，按重量份數(shù)先將氧化鈉(Na2O) 30份、二氧化硅(SiO2) 50份和水(H2O) 4份 放入帶有攪拌器的反應(yīng)釜中加熱，當加熱到60°C時加入氧化鉀(K2O) 3份進行攪拌，使物料 均勻，待攪拌均勻后得到混合料；
B)噴霧干燥和造粒，先將由步驟A)所得到的混合料引入高位計量槽中，再 1500kg/h下將高位計量槽中的混合料引入高速離心噴霧干燥機中，高速離心噴霧干燥機的 轉(zhuǎn)速為1. 2萬轉(zhuǎn)/分，由高速離心噴霧干燥機將料以霧化狀態(tài)引入造粒塔內(nèi)造粒，造粒塔的 進口溫度為300°C、出口溫度為130°C，使物料瞬間接觸干燥，出造粒塔，得到粒度為120目的并且為水溶性的硅鉀二元復(fù)合肥。
由上述實施例所得到的本發(fā)明硅鉀二元復(fù)合肥與已有技術(shù)中的礦渣硅肥相比具
有下表所示的技術(shù)效果。
權(quán)利要求
一種硅鉀二元復(fù)合肥，其特征在于其是由下列重量份數(shù)的原料組成二氧化硅50 55份、氧化鉀2 5份、氧化鈉30 40份和水3 5份。
2.一種如權(quán)利要求
1所述的硅鉀二元復(fù)合肥的制備方法，其特征在于它包括以下步驟A)混料，按重量份數(shù)先將氧化鈉30-40份、二氧化硅50-55份和水3_5份放入攪拌容器 中加熱，并且控制加熱溫度，而后加入氧化鉀2-5份進行攪拌，得到混合料；B)噴霧干燥和造粒，先將混合料引入高位計量槽中，再在控制流量的狀態(tài)下將高位計 量槽中的混合料引入離心噴霧干燥裝置中，并且控制離心噴霧干燥裝置的轉(zhuǎn)速，由離心噴 霧干燥裝置將料以霧化狀引入造粒塔造粒，控制造粒塔的進口溫度、出口溫度和粒料的大 小，出造粒塔得到顆粒狀的并且為水溶性的硅鉀二元復(fù)合肥，所述的控制加熱溫度是將加 熱溫度控制為60-80°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的硅鉀二元復(fù)合肥的制備方法，其特征在于步驟B)中所述的控 制流量是將流量控制為1500kg/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的硅鉀二元復(fù)合肥的制備方法，其特征在于步驟B)中所述的控 制離心噴霧干燥裝置的轉(zhuǎn)速是將轉(zhuǎn)速控制為1-1. 5萬轉(zhuǎn)/分。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的硅鉀二元復(fù)合肥的制備方法，其特征在于步驟B)中所述 的控制造粒塔的進口溫度和出口溫度是將進口溫度和出口溫度分別控制為260-400°C和 100-160°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的硅鉀二元復(fù)合肥的制備方法，其特征在于步驟B)中所述的控 制粒料的大小是將粒料的大小控制為40-120目。
專利摘要
一種硅鉀二元復(fù)合肥，屬于化學(xué)肥料技術(shù)領(lǐng)域：
。其是由下列重量份數(shù)的原料組成二氧化硅(SiO2)50-55份、氧化鉀(K2O)2-5份、氧化鈉(Na2O)30-40份和水(H2O)3-5份。本發(fā)明提供的技術(shù)方案由二氧化硅、氧化鉀、氧化鈉和水組成，因不使用礦渣或爐渣，故不存在粉碎過程，既可體現(xiàn)節(jié)能、減少制備過程的工藝環(huán)節(jié)以及節(jié)約運輸成本，而且配伍合理能使植株直接吸收，提高肥料的利用率和肥效，有助于改善土質(zhì)而避免對土壤污染和保障糧食的品質(zhì)。
文檔編號C05D1/02GKCN101709003 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200910234488
公開日2010年12月22日 申請日期2009年11月20日
發(fā)明者華衛(wèi), 陳金虎 申請人:常熟市陸富新型肥料研發(fā)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan