專利名稱：電氣石活化處理方法及用該方法處理得到的電氣石硼肥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦石的活化處理方法，具體為電氣石活化處理方法；本發(fā) 明還涉及用該方法處理得到的電氣石硼肥。
背景技術(shù)：
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硼元素是農(nóng)作物生長過程中必須的微量元素之一，它可以促進(jìn)植物細(xì) 胞膜的生長速度，對植物的生長起到加速作用。植物缺硼會出現(xiàn)"蕾而不 花"、"花而不實"等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。我國土壤缺硼面積達(dá)30%以上， 因此，通過施肥補充硼元素是非常重要的。
電氣石是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鐵鋁硼硅酸鹽礦物，其中硼(B203)含量高達(dá) 6 12%，是極有潛力的硼資源。但由于電氣石中的硼被牢牢地鏈合在穩(wěn)定 的硅氧四面體晶體結(jié)構(gòu)中，如果將其直接作為硼肥施用，不易形成可溶性 的硼被農(nóng)作物吸收。目前，要將電氣石中的硼轉(zhuǎn)化為可為農(nóng)作物吸收利用 的硼，常用的是將電氣石在高溫條件下煅燒，將煅燒后的電氣石作為硼肥 使用。如國家知識產(chǎn)權(quán)局公開的公開號為CN1320581A，名稱為《電氣石功
能肥料及其制作方法》的發(fā)明專利，公開了一種電氣石功能肥料及其制作 方法，這種電氣石功能肥料是將電氣石10 50%、麥飯石25 60%、沸石 10 50%、白云巖5 10%、鉀長石5 10%、方解石5 10%破碎混合后，放 至窯中在500 70(TC條件下燒制IO小時，取出，即得。該發(fā)明是將含有 電氣石等6種礦石破碎混合后直接在500 70(TC的溫度下燒結(jié)，而研究表 明，龜氣石在80(TC以下煅燒后的物相還是較穩(wěn)定的(湯云暉等《Mg-Fe電 氣石的熱膨脹與相變》，礦物學(xué)報，2002年12月第22巻第4期，第383 386頁)，即使經(jīng)過較長時間的燒制，其中硼的熔出量也無明顯的變化，因 而此方法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)明要解決的技術(shù)問題是提供一種通過在電氣石中加入活化劑， 使它們在較高溫度條件下發(fā)生反應(yīng)，破壞電氣石穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，從而將 硼從其中解離出來的電氣石活化處理方法，以及用該方法處理得到的電氣 石硼肥。電氣石經(jīng)本發(fā)明所述方法處理后，其中硼的熔出量較單純的高溫 煅燒可提高40倍以上，較未經(jīng)煅燒的原礦可提高200 300倍。
本發(fā)明所述的電氣石活化處理方法，是在電氣石中加入氫氧化鈉或碳 酸鈉，在600 100(TC條件下反應(yīng)30 120 min ,使其中所含的硼釋放出 來。相對于現(xiàn)有技術(shù)中將電氣石直接煅燒的方法，本發(fā)明技術(shù)方案中通過
3加入氫氧化鈉或碳酸鈉作為活化劑，氫氧化鈉或碳酸鈉在高溫下熔融與電 氣石發(fā)生發(fā)應(yīng)，大幅度破壞電氣石較穩(wěn)定的環(huán)狀晶體結(jié)構(gòu)，生成易溶于水
的硼酸鹽如Na3B03、 Na2B407等，使被釋放出來的硼成為易被農(nóng)作物吸收 利用的有效硼。 上述方法中-
為使電氣石與氫氧化鈉或碳酸鈉得到更為充分的反應(yīng)，可將電氣石粉 碎，較好的選擇是將其粉碎至100 300目；所述的氫氧化鈉和碳酸鈉為 工業(yè)用級別即可；
所述電氣石與氫氧化鈉的配比按重量份計為電氣石100份，氫氧化 鈉30 50份；
所述電氣石與碳酸鈉的配比按重量份計為電氣石100份；碳酸鈉
40 80份。
本發(fā)明提供的電氣石硼肥之一，它是將電氣石經(jīng)活化處理所得；所述 電氣石活化處理的過程，是在電氣石中加入氫氧化鈉或碳酸鈉，在600 1000。C條件下反應(yīng)30 120 min ，使其中所含的硼釋放出來。
本發(fā)明提供的電氣石硼肥之二，它含有經(jīng)活化處理的電氣石；所述電 氣石活化處理的過程，是在電氣石中加入氫氧化鈉或碳酸鈉，在600 1000 'C條件下反應(yīng)30 120 miri ，使其中所含的硼釋放出來。
為補充作物生長過程中所需的各種營養(yǎng)成份，可根據(jù)實際情況加入適 量的含有所述營養(yǎng)成份的物質(zhì)，如未經(jīng)活化的電氣石、和/或沸石和/或尿 素等。申請人根據(jù)長期實驗及農(nóng)作物生長的需要，得出它們之間的配比關(guān) 系為基于100重量份的經(jīng)活化處理的電氣石，含有50 100重量份的未 經(jīng)活化的電氣石、和/或20 30重量份的沸石和/或40 80重量份的尿素。
本發(fā)明所述電氣石硼肥的制備方法，可按常規(guī)方法制備。較為簡單的 方法，是將經(jīng)活化處理后的電氣石粉碎即可使用。或者是加上一定量的其 它成分如電氣石、沸石、尿素等粉碎，造粒即可。
本發(fā)明提供的兩種電氣石硼肥，均可直接作基肥使用；對于本發(fā)明提 供的第一種電氣石硼肥，較好的是作為葉面噴施肥使用，具體可將煅燒后 的電氣石粉先用于其重量3 5倍體積的水浸泡1 2小時，取濾液作為農(nóng) 作物葉面噴施肥使用。
本發(fā)明電氣石活化處理方法通過加入氫氧化鈉或碳酸鈉，在較高的溫 度下進(jìn)行煅燒反應(yīng)，大幅度破壞電氣石較穩(wěn)定的環(huán)狀晶體結(jié)構(gòu)，將牢牢鏈 合在晶體結(jié)構(gòu)的硼被釋放出來。與直接將電氣石置于高溫中煅燒相比，硼 的熔出量較單純的高溫煅燒可提高40倍以上，較未經(jīng)煅燒的原礦可提高 200 300倍。
本發(fā)明提供的電氣石硼肥，由于在煅燒過程中氫氧化鈉或碳酸鈉在高 溫下熔融與電氣石發(fā)應(yīng)，大幅度地破壞了電氣石較穩(wěn)定的環(huán)狀晶體結(jié)構(gòu)，
因此硼的釋放量大，即其硼含量高；而且由于煅燒生成的是易溶于水的硼酸鹽，因此易被作物吸收利用；同時本發(fā)明所述的電氣石硼肥還保留了電 氣石發(fā)射紅外線，釋放負(fù)離子等原有物理功能，對農(nóng)作物的根系生長有很 好的促進(jìn)作用，尤其適用于缺硼土壤上的種植。
具體實施例方式
下面以粉碎至100目的江西白云山的黑電氣石(含11%的B203 ， w/w) 為例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。 實施例1
取100克電氣石粉與40g氫氧化鈉在坩堝內(nèi)攪拌混合均勻，然后將混 合物置于電爐中于80(TC煅燒40 min，氫氧化鈉在高溫下熔融與電氣石粉 發(fā)生發(fā)應(yīng)，形成燒結(jié)塊，冷卻，將燒結(jié)塊粉碎至100目。
取粉碎后的燒結(jié)塊10克產(chǎn)品溶于100ml水中，用傾瀉法除去沉淀物， 測定水溶液中B的濃度為1800 mg/L。
將上述粉碎后的燒結(jié)塊用相當(dāng)于其重量3倍體積的水浸泡2小時，過 濾所得濾液即可作為噴施用的電氣石硼肥。具體使用時，還需將濾液用水 稀釋5倍后使用。
實施例2:
取100克電氣石粉與60g碳酸鈉在坩堝內(nèi)攪拌混合均勻，然后將混合 物置于電爐中于80(TC煅燒40 min，冷卻，將燒結(jié)塊粉碎至100目。
取粉碎后的燒結(jié)塊10克產(chǎn)品溶于100ml水中，測定水溶液中B的濃 度為1312mg/L。
取上述粉碎后的燒結(jié)塊100克，加入100克未處理的電氣石粉(IOO 目)、30克沸石粉(100目)，尿素80g，混合均勻后即得電氣石硼肥。
實施例3
取100重量份電氣石粉與30重量份氫氧化鈉攪拌混合均勻，然后將 混合物置于電爐中于60(TC煅燒60 min，冷卻，將燒結(jié)塊粉碎至200目，
即得到電氣石硼肥。
取粉碎后的燒結(jié)塊10克溶于100ml水中，浸泡2小時，靜置過濾后， 測定水溶液中B的濃度為1548mg/L。
實施例4
取100克電氣石粉與50克氫氧化鈉在坩堝內(nèi)攪拌混合均勻，編號為
取100克電氣石粉放于坩堝內(nèi)，編號為2#，備用； 將上述1#和2#坩堝同時置于電爐中于90(TC煅燒120 min，冷卻，取 出后分別將燒結(jié)塊粉碎至100目。
取"坩堝內(nèi)粉碎后的燒結(jié)塊10克溶于100ml水中，測定水溶液中B的濃度為2018 mg/L;取^坩堝內(nèi)粉碎后的燒結(jié)塊10克溶于100ml水中， 測定水溶液中B的濃度為16. 7mg/L。
實施例5
取ioo克電氣石粉與40克碳酸鈉在坩堝內(nèi)攪拌混合均勻，編號為r，
il00克電氣石粉放于坩堝內(nèi)，編號為2#，備用；
將上述1#和2-柑堝同時置于電爐中于IOO(TC煅燒30 min，冷卻，取 出后分別將燒結(jié)塊粉碎至100目。
取卩坩堝內(nèi)粉碎后的燒結(jié)塊IO克溶于100ml水中，浸泡2小時，靜 置過濾后，測定水溶液中B的濃度為1250 mg/L;取2#坩堝內(nèi)粉碎后的燒 結(jié)塊10克溶于100ml水中，浸泡2小時，靜置過濾后，測定水溶液中B 的濃度為27. 2mg/L。
實施例6
取100重量份電氣石粉與80重量份碳酸鈉攪拌混合均勻，然后將混 合物置于電爐中于70(TC煅燒100 min，冷卻，將燒結(jié)塊粉碎至300目。
取粉碎后的燒結(jié)塊10克溶于100ml水中，浸泡2小時，靜置過濾后， 測定水溶液中硼的濃度為1646 mg/L。
取上述粉碎后的燒結(jié)塊100克，加入50克未處理的電氣石粉(300目)、 20克沸石粉(300目)，60克尿素，攪拌混合均勻，造粒，即得電氣石硼肥。
權(quán)利要求
1、電氣石活化處理方法，其特征在于在電氣石中加入氫氧化鈉或碳酸鈉，在600～1000℃條件下反應(yīng)30～120min，使其中所含的硼釋放出來。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電氣石活化處理方法，其特征在于其中， 電氣石與氫氧化鈉的配比按重量份計為電氣石100份，氫氧化鈉30 50份；電氣石與碳酸鈉的配比按重量份計為電氣石100份；碳酸鈉40 80份。
3、 一種電氣石硼肥，其特征在于它是將電氣石經(jīng)活化處理所得； 所述電氣石活化處理的過程，是在電氣石中加入氫氧化鈉或碳酸鈉，在 600 100(TC條件下反應(yīng)30 120 min ,使其中所含的硼釋放出來。
4、 一種電氣石硼肥，其特征在于它含有經(jīng)活化處理的電氣石；所 述電氣石活化處理的過程，是在電氣石中加入氫氧化鈉或碳酸鈉，在600 IOO(TC條件下反應(yīng)30 120 min ，使其中所含的硼釋放出來。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電氣石硼肥，其特征在于基于100重量 份的經(jīng)活化處理的電氣石，它還含有50 100重量份的未經(jīng)活化的電氣石、 和/或20 30重量份的沸石和/或40 80重量份的尿素。
全文摘要
本發(fā)明涉及礦石的處理方法，具體為電氣石活化處理方法及用該方法處理得到的電氣石硼肥，是在電氣石中加入氫氧化鈉或碳酸鈉，在600～1000℃條件下反應(yīng)30～120min，使其中所含的硼釋放出來。本發(fā)明通過加入氫氧化鈉或碳酸鈉作為活化劑，氫氧化鈉或碳酸鈉在高溫下熔融與電氣石發(fā)生發(fā)應(yīng)，大幅度破壞電氣石較穩(wěn)定的環(huán)狀晶體結(jié)構(gòu)，從而使牢牢鏈合在晶體結(jié)構(gòu)的硼被釋放出來。本發(fā)明所述方法與直接將電氣石置于高溫中煅燒相比，硼的熔出量可提高40倍以上，較未經(jīng)煅燒的原礦可提高200～300倍；本發(fā)明提供的電氣石硼肥，硼含量高；而且由于煅燒生成的是易溶于水的硼酸鹽如Na₃BO₃或Na₂B₄O₇，因此易被作物吸收利用。
文檔編號C01B33/00GK101519208SQ20091011395
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者劉明登, 盧宗柳 申請人:桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院