[發明專利]一種鈍化重金屬的硅鈣肥及其制備方法

在審

• 申請號: 201710292030.8
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107082722A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 賀前鋒;王德新;劉代歡;張振興
• 申請（專利權）人: 湖南永清環保研究院有限責任公司
• 主分類號: C05G3/04
• 分類號: C05G3/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 馬強,蔣尊龍

技術領域

本發明涉及一種鈍化重金屬的硅鈣肥及其制備方法，屬于土壤修復領域。

背景技術

土壤是人類賴以生存的重要資源，然而，隨著社會經濟快速發展，這一資源遭受了極其嚴重的破壞:地力日趨下降，重金屬污染日益加劇，已影響到農業的可持續性性發展，也對我們賴以生存所需的糧食、蔬菜的產量與質量保障構成了極大的威脅。

在當今農田土壤重金屬污染的問題日益凸顯的情況下，由于政府、社會高度關注和重視，在廣大科技工作者的努力下，各種治理措施不斷得到開發。原位化學鈍化技術因其操作簡便、能較快速降低重金屬的有效性，減輕生物有毒性，而成為目前應用較多的重金屬治理技術。其基本原理是向土壤中施用一定量的鈍化劑，利用鈍化劑與土壤中的離子態重金屬產生沉淀、吸附、絡合等作用，將土壤中的重金屬由生物可利用性較高的形態轉變為生物可利用性較低的形態，降低重金屬的移動性和毒性，避免對人類健康的傷害。但采用單一的鈍化技術仍不過是快速緩解土壤重金屬污染、防止食物重金屬毒害的“權宜之計”，是一種“頭痛醫頭”的方法。

施肥作為農業生產中一項最為普遍、也是一種最為重要的增產技術措施，若能將其融合于當今急需解決的土壤重金屬污染治理過程，必將成為一種廉價而有行之有效的“多層面修復土壤”之舉措----即通過選擇適宜的肥料品種、合理的施肥量，以達到既能降低土壤中有效重金屬含量，又能保障作物的養分供應和持續生產，從而確保食物產量與質量安全。

CN105733592A公開了一種降低重金屬活性的土壤調理劑及用途，土壤調理劑包括以下重量份的組分：磷酸鹽20-80份；硅酸鹽10-100份；含硫或巰基的化合物1-100份。為達到降低重金屬的效果，在配方中加入一定量的含硫和巰基化合物，但硫和巰基化合物易受介質的酸堿性和氧化還原電位的影響，在土壤酸堿性和氧化還原條件不適宜的情況下，硫和巰基化合物會發生化學變化而失去其降低重金屬的作用。

發明內容

本發明所解決的主要技術問題是通過對顆粒硅鈣肥料組成成分的合理選用及其組合配比、加工制造方法與工藝使所生產的產品在用于重金屬污染土壤修復時，能起到降低土壤重金屬活性，減少植物吸收，消除重金屬對作物的毒害，而與此同時，補充土壤養分以保持土壤肥力。

本發明的技術方案是，提供一種鈍化重金屬的硅鈣肥，原料配方按質量百分數，包括以下組分：硅酸鈣60～65％、秸稈碎屑10～15％、磷酸二氫鉀10～15％、尿素7～10％、膨潤土3～5％。

優選地，所述秸稈為油菜稈、棉稈和/或稻稈。

優選地，所述秸稈碎屑的粒徑為1～3mm。

優選地，按質量百分數，原料配方為：硅酸鈣65％、秸稈粉10％、磷酸二氫鉀10％、尿素10％、膨潤土5％。

優選地，按質量百分數，原料配方為：硅酸鈣65％、秸稈粉15％、磷酸二氫鉀10％、尿素7％、膨潤土3％。

優選地，硅酸鈣65％、秸稈粉12％、磷酸二氫鉀10％、尿素8％、膨潤土5％。

本發明進一步提供上述鈍化重金屬的硅鈣肥的制備方法，包括以下步驟：

1)取原料配方中全部的磷酸二氫鉀和占尿素總量60-80％的尿素，加入到秸稈碎屑中，攪拌混勻，加水調節含水率為60～70％，堆存發酵處理10-15天，得到混合秸稈料；

2)取原料配方中全部的硅酸鈣和膨潤土，加入到混合秸稈料中，攪拌混勻，得到混合料；

3)將所述混合料進行造粒；將原料配方中剩余的尿素制成水溶液，在造粒過程中，將尿素的水溶液噴入到全部混合料中，制成顆粒狀硅鈣肥初產品。

4)將顆粒狀硅鈣肥初產品在70℃以下烘干，使其含水量控制在10％以下；然后通過篩分，獲得粒度3mm以下的顆粒狀硅鈣肥成品。

優選地，步驟3)中，使用圓盤造粒機或對輥式擠壓造粒設備對混合料進行造粒。

優選地，步驟4)中，篩分獲得的大于3mm和/或小于1mm的顆粒返回步驟3)中進行造粒；

優選地，步驟4)中，將顆粒狀硅鈣肥初產品在60-70℃以下烘干。

本發明使用的磷酸二氫鉀為一種可溶性的酸式鹽，其中的磷和鉀具有很高的活性，既可以提供磷和鉀營養元素，又可活化配料中的部分硅酸鈣，形成帶負電荷的聚合體，有利于重金屬的鈍化，使養分的供應既具有速效性，又具有長效性，并對pH具有緩沖作用。