專(zhuān)利名稱(chēng)：電氣石活化處理方法及用該方法制備的高活性電氣石硼肥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦石處理方法，特別是電氣石活化處理方法；本發(fā)明還涉及使用該方法制備的高活性電氣石硼肥。
背景技術(shù)：
電氣石是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鐵鋁硼硅酸鹽礦物，具有壓電和熱釋電效應(yīng)，可發(fā)射4～14μm紅外線，能使水一瞬間負(fù)離子化，此外，其還含有豐富的微量元素，如Na、Fe、Mg、Mn、Li、B等，其中硼含量高達(dá)6～12％，是極有潛力的硼資源。電氣石作為肥料可刺激植物根系發(fā)育，增大土壤中有益礦物質(zhì)的溶出，局部提高土壤溫度，因此電氣石已被廣泛應(yīng)用于制備土壤肥料，如申請(qǐng)?zhí)枮?1113963.3，名稱(chēng)為《電氣石功能肥料》的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，該電氣石功能肥是將電氣石、麥飯石、沸石、白云石、鉀長(zhǎng)石、方解石破碎混合后，在窯中高溫?zé)贫?。但電氣石中的硼被礦物中穩(wěn)定的硅氧四面體和硼氧結(jié)構(gòu)牢牢鍵合，不能形成可溶性的硼被植物吸收，既使是將電氣石置于800℃以上高溫煅燒，其硅酸巖結(jié)構(gòu)破壞也非常有限，硼的溶出量很低，僅較原礦增加1倍，且能耗較高；而在低于800℃下煅燒又會(huì)使電氣石的晶格收縮，硼溶出量亦沒(méi)有明顯變化，因此，該制備方法并未能使電氣石中硼元素得到真正的利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及可將電氣石中所含的植物能吸收的可溶性硼充分釋放出來(lái)的電氣石活化處理方法；本發(fā)明還將公開(kāi)使用該方法制備的高活性電氣石硼肥。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的高溫煅燒無(wú)法破壞電氣石穩(wěn)定的硅氧四面體結(jié)構(gòu)，造成其中的硼難以溶出得到利用的問(wèn)題，采用一種物理化學(xué)方法，在電氣石中加入氫氟酸，或瑩石加硫酸，或硅氟酸進(jìn)行反應(yīng)活化，使電氣石中的硅氧四面體被破壞且以氣態(tài)四氟化硅逸出，而電氣石中的硼則溶于溶液中。
本發(fā)明所述電氣石活化處理方法，是在電氣石中加入氫氟酸，或硅氟酸，或瑩石及硫酸進(jìn)行反應(yīng)，使得電氣石中所含的硼被釋放出來(lái)；其中，所述氫氟酸、硅氟酸、或瑩石及硫酸的加入可以根據(jù)實(shí)際需要確定，若上述原料的加入量多了些，只需在后續(xù)工序中多加入些未活化處理的電氣石即可，這樣就可以保證成品中不會(huì)有氫氟酸、硅氟酸、或瑩石及硫酸的殘留，對(duì)農(nóng)作物或土壤造成不利影響；若上述原料加入量少些，則會(huì)有部分的電氣石未被活化，那么后續(xù)工序中可少加甚至無(wú)需再加入未活化處理的電氣石，這都不會(huì)影響其中所含硼的釋放。一般來(lái)說(shuō)，在100重量份電氣石中加入80～100重量份氫氟酸，或150～180重量份硅氟酸，或80～100重量份瑩石及120～150重量份硫酸進(jìn)行反應(yīng)，可使得電氣石充分反應(yīng)，使其中所含的硼被釋放出來(lái)。一般情況下，反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度也均可根據(jù)實(shí)際需要確定，反應(yīng)溫度的高低會(huì)直接影響反應(yīng)速度，溫度高些，反應(yīng)速度相應(yīng)快些，反應(yīng)溫度較低，反應(yīng)速度就會(huì)慢些，將反應(yīng)溫度控制在20～150℃較好，這樣可使反應(yīng)速度較快；反應(yīng)時(shí)間最好不要少于1小時(shí)，也可相應(yīng)的延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，一般將反應(yīng)時(shí)間控制在1～48小時(shí)，即可達(dá)到充分反應(yīng)；為了達(dá)到更好的反應(yīng)效果，氫氟酸最好選用體積濃度為30～50％的氫氟酸；硅氟酸最好選用體積濃度為30～50％的硅氟酸；而硫酸則最好選用濃硫酸，例如體積濃度為98％的硫酸；此外，還可先將電氣石粉碎再進(jìn)行制備，例如可粉碎成100～150目的粉末狀。
采用上述方法即可使電氣石中硼釋放出來(lái)，可將其用于制備高活性的電氣石硼肥；為了利用未活化電氣石具有壓電和熱釋電效應(yīng)，可發(fā)射4～14μm紅外線，能使水一瞬間負(fù)離子化，可刺激植物根系發(fā)育，增大土壤中有益礦物質(zhì)的溶出，局部提高土壤溫度等功能，當(dāng)然還可將經(jīng)活化處理的電氣石和未活化的電氣石混合，制成硼肥，或再搭配含鎂、磷、氮、錳等植物所需元素的各種礦物制成各種復(fù)合肥料。
本發(fā)明所述的高活性電氣石硼肥，其中含有經(jīng)活化處理的電氣石；所述電氣石活化處理的方法，是在電氣石中加入氫氟酸，或硅氟酸，或瑩石及硫酸進(jìn)行反應(yīng)，使其中所含的硼被釋放出來(lái)；當(dāng)然，還可以將上述經(jīng)活化處理的電氣石中加入未活化的電氣石混合，制備本發(fā)明硼肥；未活化的電氣石用量可根據(jù)實(shí)際需要確定，一般情況下，所述經(jīng)活化處理的電氣石與未活化的電氣石之間的重量份配比可為1∶0.3～4；根據(jù)需要，還可在其中加入其它原料，制備具有不同功效的肥料，如可加入20～40重量份的尿素；還可加入15～20重量份的沸石；也可再加入10～30重量份的過(guò)磷酸鈣；還可加入8～15重量份的白云石；當(dāng)然還可加入其它的礦物。
本發(fā)明所述的高活性電氣石硼肥，可采用制備肥料的常規(guī)方法進(jìn)行制備，如將各原料攪拌混合均勻，造粒，即得成品。
本發(fā)明采用物理化學(xué)方法，對(duì)電氣石進(jìn)行活化處理，采用氫氟酸、硫酸和瑩石、硅氟酸等與電氣石反應(yīng)，將其中的硼元素溶出，經(jīng)檢測(cè)，可使電氣石中硼的溶出量較原礦增加22倍以上，從而使得本發(fā)明肥料中含有大量的植物能吸收的可溶性硼，且保持了電氣石發(fā)射紅外線釋放負(fù)離子等原有物理功能，可以促進(jìn)植物的根系生長(zhǎng)，對(duì)缺硼土壤生長(zhǎng)的農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物起到多重促進(jìn)作用，使其優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。此外，本發(fā)明能廣泛使用儲(chǔ)量豐富的電氣石作硼肥原料，可利用低品位的電氣石作硼源，又不需經(jīng)高溫煅燒，可大幅度降低生產(chǎn)成本，且化學(xué)反應(yīng)中逸出的氟硅化物可用水吸收成硅氟酸反復(fù)使用，既進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本，又避免了對(duì)環(huán)境造成污染。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1取100克粉碎成100目的電氣石粉在20℃下緩慢加入體積濃度為50％的氫氟酸80克反應(yīng)1小時(shí)，充分反應(yīng)后，再向其中加入100克粉碎成100目的電氣石粉，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例2取100克粉碎成150目的電氣石粉在150℃下緩慢加入體積濃度為30％的硅氟酸150克反應(yīng)2小時(shí)，充分反應(yīng)后，再向其中加入50克粉碎成150目的電氣石粉，40克尿素，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例3取100克粉碎成120目的電氣石粉與100克粉碎成80～100目的瑩石粉混合均勻，于30℃下向上述混合物中緩慢加入體積濃度為98％的硫酸150克反應(yīng)48小時(shí)，反應(yīng)完成后，再向其中加入400克粉碎成150目的電氣石粉，40克尿素，30克過(guò)磷酸鈣，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例4取100克粉碎成120目的電氣石粉與90克粉碎成100目的瑩石粉混合均勻，于50℃向上述混合物中緩慢加入體積濃度為90％的硫酸120克反應(yīng)24小時(shí)，反應(yīng)完成后，再向其中加入100克粉碎成150目的電氣石粉，40克尿素，30克過(guò)磷酸鈣，30克粉碎成100目的沸石粉，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例5取100克粉碎成120目的電氣石粉與90克粉碎成80～100目的瑩石粉混合均勻，于20℃下向上述混合物中緩慢加入體積濃度為98％的硫酸120克反應(yīng)36小時(shí)，反應(yīng)完成后，再向其中加入250克粉碎成150目的電氣石粉，80克尿素，80克過(guò)磷酸鈣，40克粉碎成100目的沸石粉，20克粉碎成80目的白云石粉，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例6取100克粉碎成150目的電氣石粉在10℃下緩慢加入體積濃度為50％的硅氟酸200克反應(yīng)10小時(shí)，充分反應(yīng)后，再向其中加入300克粉碎成150目的電氣石粉，80克尿素，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例7取100克粉碎成200目的電氣石粉在180℃下緩慢加入體積濃度為30％的氫氟酸50克反應(yīng)1小時(shí)，充分反應(yīng)后，再向其中加入30克粉碎成100目的電氣石粉，30克過(guò)磷酸鈣，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例8
取100克粉碎成200目的電氣石粉在30℃下緩慢加入體積濃度為50％的氫氟酸100克反應(yīng)1小時(shí)，充分反應(yīng)后，再向其中加入200克粉碎成100目的電氣石粉，10克粉碎成80目的白云石粉，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例9取100克粉碎成80目的電氣石粉在150℃下緩慢加入體積濃度為30％的硅氟酸180克反應(yīng)2小時(shí)，充分反應(yīng)后，再向其中加入80克粉碎成150目的電氣石粉，20克尿素，15克過(guò)磷酸鈣，8克粉碎成100目的沸石粉，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例10取90克粉碎成100目的電氣石粉在30℃下緩慢加入體積濃度為50％的氫氟酸80克反應(yīng)2小時(shí)，充分反應(yīng)后，進(jìn)行造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例11取100克粉碎成120目的電氣石粉與90克粉碎成80～100目的瑩石粉混合均勻，于20℃下向上述混合物中緩慢加入體積濃度為98％的硫酸120克反應(yīng)36小時(shí)，反應(yīng)完成后，再向其中加入30克粉碎成150目的電氣石粉，20克尿素，15克過(guò)磷酸鈣，15克粉碎成100目的沸石粉，8克粉碎成80目的白云石粉，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
實(shí)施例12取100克粉碎成120目的電氣石粉與100克粉碎成80～100目的瑩石粉混合均勻，于150℃下向上述混合物中緩慢加入體積濃度為98％的硫酸120克反應(yīng)1小時(shí)，反應(yīng)完成后，再向其中加入50克粉碎成150目的電氣石粉，40克尿素，30克過(guò)磷酸鈣，30克粉碎成100目的沸石粉，15克粉碎成80目的白云石粉，攪拌混合均勻，造粒即得高活性電氣石硼肥。
權(quán)利要求
1.電氣石活化處理方法，其特征在于是在電氣石中加入氫氟酸，或硅氟酸，或瑩石及硫酸進(jìn)行反應(yīng)，使其中所含的硼被釋放出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣石活化處理方法，其特征在于是在100重量份電氣石中加入80～100重量份氫氟酸，或150～180重量份硅氟酸，或90～100重量份瑩石及120～150重量份硫酸進(jìn)行反應(yīng)，使其中所含的硼被釋放出來(lái)。
3.高活性電氣石硼肥，其特征在于其中含有經(jīng)活化處理的電氣石；所述電氣石活化處理的方法，是在電氣石中加入氫氟酸，或硅氟酸，或瑩石及硫酸進(jìn)行反應(yīng)，使其中所含的硼被釋放出來(lái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高活性電氣石硼肥，其特征在于所述的電氣石活化處理方法，是在100重量份電氣石中加入80～100重量份氫氟酸，或150～180重量份硅氟酸，或90～100重量份瑩石及120～150重量份硫酸進(jìn)行反應(yīng)，使其中所含的硼被釋放出來(lái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的活性電氣石硼肥，其特征在于其中還含有未活化的電氣石；所述經(jīng)活化處理的電氣石與未活化的電氣石之間的重量份比為1∶0.3～4。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的活性電氣石硼肥，其特征在于其中還含有20～40重量份的尿素。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的活性電氣石硼肥，其特征在于其中還含有15～30重量份的沸石。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的活性電氣石硼肥，其特征在于其中還含有15～30重量份的過(guò)磷酸鈣。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的活性電氣石硼肥，其特征在于其中還含有8～15重量份的白云石。
全文摘要
本發(fā)明將公開(kāi)電氣石活化處理方法及用該方法制備的高活性電氣石硼肥，其中所述的活化處理方法，是在電氣石中加入氫氟酸，或硅氟酸，或瑩石及硫酸進(jìn)行反應(yīng)，使其中所含的硼被釋放出來(lái)。所述的高活性電氣石硼肥，其中含有經(jīng)上述活化處理的電氣石。本發(fā)明采用物理化學(xué)方法，對(duì)電氣石進(jìn)行活化處理，將其中的硼元素溶出，經(jīng)檢測(cè)，可使電氣石中硼的溶出量較原礦增加22倍以上，從而本發(fā)明肥料中含有大量的植物能吸收的可溶性硼，且保持了電氣石發(fā)射紅外線釋放負(fù)離子等原有物理功能，可以促進(jìn)植物的根系生長(zhǎng)，對(duì)缺硼土壤生長(zhǎng)的農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物起到多重促進(jìn)作用，使其優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
文檔編號(hào)C05D9/02GK1884215SQ20061002133
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者盧宗柳, 劉明登 申請(qǐng)人:桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院