一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料及其制備方法，由以下重量份的原料制成：稻殼、20wt%NaOH溶液、凹凸棒粉、泥炭土、硫酸鉀、草酸、尿素、硫酸鋅、黃腐酸鈉、鉬酸銨和適量的水；稻殼灰中含有大量的二氧化硅，通過加加入堿溶液加熱后得到植物可吸收的硅酸鹽成分，硅酸鹽有利于植物的發(fā)芽，生根，幼苗的生長，提取方法簡單可靠，實(shí)行簡單，然后通過粉碎將稻殼粉碎成一定粒徑的顆粒，再進(jìn)行炭化處理，達(dá)到顆粒狀類似活性炭吸附原理的炭化產(chǎn)物，由于顆粒上的二氧化硅在反應(yīng)的過程中有所消耗，所以會(huì)留下孔隙，更有利于炭化產(chǎn)物的吸附功能，提高肥料利用率。
【專利說明】
一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于肥料的工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化肥在農(nóng)業(yè)上的使用量越來越大。而農(nóng)作物對(duì)化肥的利用率低， N肥的利用率在30~35%，P肥的利用率為10?20%，這樣就不可避免的造成化肥的環(huán)境污染，另夕卜，使用化肥所帶類的土壤結(jié)構(gòu)破壞和土壤肥力下降，以及水體富營養(yǎng)化的問題是不可逆的。
[0003]硅元素是作物生長發(fā)育所必須的重要元素之一，人們對(duì)硅元素的研究也越來越重視，研究引進(jìn)證實(shí):硅元素具有增強(qiáng)作物植株莖桿粗壯、抗倒伏、提高抗病性、抗土壤土壤營養(yǎng)性生理脅迫、增加產(chǎn)量等特性。而稻殼在水稻的生長發(fā)育過程中從土壤中吸收了大量硅， 其二氧化硅含量可達(dá)20%以上之多，在我國，稻殼是一種非常豐富的植物原料，工業(yè)采用磷酸法、堿浸提法制備活性炭、硅酸鈉均取得了一定的成功。[〇〇〇4]目前已有很多學(xué)者就稻殼灰的問題作過深入的研究，根據(jù)稻殼焚燒程度的不同， 稻殼灰的成分也不盡相同。稻殼經(jīng)過完全燃燒后，其中的碳元素以二氧化碳的形式釋放出來，其中的硅轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?，所以產(chǎn)生的碳元素沒有完全轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸迹虼顺屎谏w粒狀，綜合稻殼灰的研究現(xiàn)狀來看，這些研究的切入點(diǎn)為稻殼灰的高硅含量和大比表面積。 利用稻殼灰與燒堿反應(yīng)制取泡花堿，與硫酸銨反應(yīng)制取白炭黑，與酸煮沸后合成碳化硅，提取其中的二氧化硅以及利用稻殼灰制取混凝土高活性摻和料等研究便是基于稻殼灰的高硅含量這一特性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了提高作物種子的發(fā)芽率，促進(jìn)作物幼苗的生長和根系的發(fā)育，本發(fā)明肥料作為作物種植前施用的一種含有硅酸鹽類肥料具備以上所有特點(diǎn)，具體是通過以下方法實(shí)現(xiàn)的:一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:稻殼40?45、 20wt%Na0H溶液120?150、凹凸棒粉15?20、泥炭土 30?45、硫酸鉀20?26、草酸5?10、尿素20? 25、硫酸鋅2?4、黃腐酸鈉10?15、鉬酸銨3?6和適量的水；一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟:(1)對(duì)稻殼先進(jìn)行粉碎，粉碎成10?20目篩的顆粒，放入馬弗爐中，密閉條件下加熱至溫度600?800 °C，持續(xù)炭化6?8h得炭化產(chǎn)物；(2)將(1)所述的炭化產(chǎn)物混合20wt%Na0H溶液，放入反應(yīng)釜中，加熱至100?120°C，保溫反應(yīng)4?5h，得富含硅酸鹽的炭化產(chǎn)物；(3)混合硫酸鉀、草酸、尿素及其它以下未涉及的剩余成分，加入3?5倍其總重量份的水，加熱攪拌至完全溶解，然后加入(2)所述的炭化產(chǎn)物，攪拌40?55min進(jìn)行吸附；(4)混合凹凸棒粉和泥炭土，加入至(3)所述的混合總料中，球磨至勻漿，最后控制水分在40?50%的粘稠糊料，通過噴衆(zhòng)造粒，制成粒徑3?5mm的顆粒即可。
[0006]本發(fā)明將重點(diǎn)對(duì)稻殼灰進(jìn)行利用，關(guān)鍵在于采用堿溶酸析技術(shù)將稻殼灰中的非晶態(tài)硅轉(zhuǎn)化為易溶態(tài)的硅酸鹽，然后測(cè)試不同濃度硅預(yù)處理對(duì)種子活力，根系吸收能力及幼嫩葉片葉綠素含量的影響，測(cè)試最優(yōu)的硅酸鹽溶度。
[0007]稻殼經(jīng)熱解或燃燒以后，所含的硅以Si〇2的形式存在于稻殼灰中，經(jīng)光譜分析，含硅28%，換算成Si02含量為60%，含碳量為39%，稻殼中的Si02在加溫加壓條件下能與燒堿溶液反應(yīng)生成娃酸鹽制品:Si02+2Na0H^Na3Si0 2+H2O活性炭是具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，有很大的比表面積和吸附能力的炭，稻殼灰也就是稻殼經(jīng)過炭化以后的產(chǎn)物，含碳量提高至90%以上，碳質(zhì)疏松多孔，是制造活性炭的優(yōu)良材料。 本發(fā)明先是將稻殼干燥粉碎，得到一定粒徑的稻殼顆粒，然后整體放入高溫的馬弗爐內(nèi)，調(diào)整溫度進(jìn)行炭化，得具有一定吸附能力的活性炭結(jié)構(gòu)物質(zhì)，然后再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的 NaOH溶液，在一定的溫度條件下反應(yīng)一定的時(shí)間得到含有一定硅酸鹽含量的稻殼灰產(chǎn)品， 同時(shí)，稻殼灰中還具有很多的顆粒狀活性炭顆粒，具有一定的吸附改性作用，作為肥料的添加料，給予肥料多樣化無線的可能性。
[0008]由于馬弗爐的高溫炭化制備活性炭顆粒的過程，在密閉隔絕氧氣的條件下進(jìn)行， 在隨后與燒堿溶液的反應(yīng)過程中又消耗了一定的Si02,在消耗Si02的過程中又在顆粒上留下孔隙，增加了顆粒的比表面積和空間結(jié)構(gòu)，更加有利于吸附過程，通過反復(fù)的試驗(yàn)證明: NaOH溶液與稻殼灰物料比為3:1，反應(yīng)時(shí)間4h左右，反應(yīng)溫度為100 °C時(shí)，得到硅酸鹽的最優(yōu)溶出率達(dá)到90.47%。
[0009]本發(fā)明的有益效果:稻殼灰中含有大量的二氧化硅，通過加加入堿溶液加熱后得到植物可吸收的硅酸鹽成分，硅酸鹽有利于植物的發(fā)芽，生根，幼苗的生長，提取方法簡單可靠，實(shí)行簡單，然后通過粉碎將稻殼粉碎成一定粒徑的顆粒，再進(jìn)行炭化處理，達(dá)到顆粒狀類似活性炭吸附原理的炭化產(chǎn)物，由于顆粒上的二氧化硅在反應(yīng)的過程中有所消耗，所以會(huì)留下孔隙，更有利于炭化產(chǎn)物的吸附功能，提高肥料利用率?！揪唧w實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1:一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料，其特征在于，由以下重量份(Kg)的原料制成:稻殼40、 20wt%Na0H溶液120、凹凸棒粉16、泥炭土 45、硫酸鉀20、草酸6、尿素25、硫酸鋅4、黃腐酸鈉 10、鉬酸銨5和適量的水；一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟:(1)對(duì)稻殼先進(jìn)行粉碎，粉碎成10?20目篩的顆粒，放入馬弗爐中，密閉條件下加熱至溫度600?800 °C，持續(xù)炭化6?8h得炭化產(chǎn)物；(2)將(1)所述的炭化產(chǎn)物混合20wt%Na0H溶液，放入反應(yīng)釜中，加熱至100?120°C，保溫反應(yīng)4?5h，得富含硅酸鹽的炭化產(chǎn)物；(3)混合硫酸鉀、草酸、尿素及其它以下未涉及的剩余成分，加入3?5倍其總重量份的水，加熱攪拌至完全溶解，然后加入(2)所述的炭化產(chǎn)物，攪拌40~55min進(jìn)行吸附；(4)混合凹凸棒粉和泥炭土，加入至(3)所述的混合總料中，球磨至勻漿，最后控制水分在40?50%的粘稠糊料，通過噴衆(zhòng)造粒，制成粒徑3?5mm的顆粒即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:稻殼40?45、 20wt%Na0H溶液120?150、凹凸棒粉15?20、泥炭土 30?45、硫酸鉀20?26、草酸5?10、尿素20? 25、硫酸鋅2?4、黃腐酸鈉10?15、鉬酸銨3~6和適量的水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水溶性硅酸鹽緩釋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下 幾個(gè)步驟:(1)對(duì)稻殼先進(jìn)行粉碎，粉碎成10?20目篩的顆粒，放入馬弗爐中，密閉條件下加熱至溫 度600?800 °C，持續(xù)炭化6?8h得炭化產(chǎn)物；(2)將(1)所述的炭化產(chǎn)物混合20wt%Na0H溶液，放入反應(yīng)釜中，加熱至100?120°C，保溫 反應(yīng)4?5h，得富含硅酸鹽的炭化產(chǎn)物；(3)混合硫酸鉀、草酸、尿素及其它以下未涉及的剩余成分，加入3?5倍其總重量份的 水，加熱攪拌至完全溶解，然后加入(2)所述的炭化產(chǎn)物，攪拌40~55min進(jìn)行吸附；(4)混合凹凸棒粉和泥炭土，加入至(3)所述的混合總料中，球磨至勻漿，最后控制水分 在40?50%的粘稠糊料，通過噴衆(zhòng)造粒，制成粒徑3?5mm的顆粒即可。
【文檔編號(hào)】C05G1/00GK105967791SQ201610213899
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】盛茂陸
【申請(qǐng)人】銅陵家宴生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司