[發明專利]一種硅酸鹽礦物制備水溶性硅鉀肥的方法

在審

• 申請號: 202010083212.6
• 申請日: 2020-02-08
• 公開（公告）號: CN111269032A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 高利坤;饒兵;戴惠新;謝海云
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C05D1/04
• 分類號: C05D1/04;C01B33/12;C05G5/20
• 代理公司: 北京眾澤信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11701
• 代理人: 張艷萍

本發明屬于農業肥料制備技術領域，公開了一種硅酸鹽礦物制備水溶性硅鉀肥的方法，以硅酸鹽礦物作為原料，經過破碎、磨礦、篩分，得到的硅酸鹽礦物粉體作為后續給料；將硅酸鹽礦物粉體通過硫酸溶液處理，應用硫酸的浸出、刻蝕、活化作用，制備得到可常溫常壓下快速溶于氫氧化鉀的高化學反應活性氧化硅粉體；將該氧化硅粉體常溫常壓下與氫氧化鉀溶液進行反應，即可得水溶性硅鉀肥。本發明可嚴格把控產品中有害元素的含量，所得的產品將比傳統的以冶煉渣作為硅肥具有更高的有效硅含量和更低的有害元素含量，工藝技術簡單，易于工業化。

技術領域

本發明屬于農業肥料制備技術領域，尤其涉及一種硅酸鹽礦物制備水溶性硅鉀肥的方法。

背景技術

目前，最接近的現有技術：“民以食為天，食以土為本”。近年來，伴隨著中國農業的快速發展，農業資源環境也在發生變化，尤其是土壤環境的變化：農作物連作造成的土壤板結、土傳病害不斷加重；常年高產出、高投入，造成土壤中各種營養元素比例失調；化肥使用不合理造成土壤酸化、土壤鹽漬化；土壤重金屬污染等，都對農業的可持續發展構成了威脅。土壤營養元素比例失調和酸化是其中的主要誘因，這其中包括鈣、硅、鎂等中量元素的全面缺失。其直接后果是農作物的產量下降，品質降低、口感變差、有毒有害農產品事件層出不窮。在此大背景下，土壤調理是一項亟需解決的重大問題。

硅肥是一種很好的品質肥料、保健肥料和植物調節性肥料，是其它化學肥料無法比擬的一種新型多功能肥料。硅肥既可作肥料，提供養分，又可用作土壤調理劑，改良土壤。此外，還兼有防病、防蟲、減毒以及減輕重金屬污染的作用。硅肥在水稻上的增產效果已經超過了磷肥和鉀肥。硅肥已被國際土壤學界確認為繼氮、磷、鉀肥之后第四種生長元素肥料。因此，針對硅肥的研究和生產意義重大。

目前應用于農業生產中的可溶性硅肥，主要以各種工業固體廢棄物(如高爐渣、煤矸石、黃磷渣、磷石膏等)和礦物(如硅灰石、麥飯石、鉀長石等)原料加堿焙燒改性，硅肥制備技術粗獷，生產所得的硅肥產品質量不佳。

綜上所述，現有技術存在的問題是：目前應用于農業生產中的可溶性硅肥主要以各種工業固體廢棄物和礦物原料加堿焙燒改性，硅肥制備技術粗獷，生產所得的硅肥產品有效硅含量低，冶煉渣中的有害元素鋁、重金屬等不利于植物的生長，被污染的農產品將對人體健康造成威脅。

解決上述技術問題的難度：目前的硅肥生產技術粗獷，通常以冶煉渣作為原料經過簡單的處理即作為硅肥施用，礦石中的元素，如鋁是植物生產過程中的有害元素不利于植物生長，被重金屬污染的農產品被人類食用后不利于人體健康。然而冶煉渣中的有害元素的分離是困難的，因為在冶煉過程中的高溫條件使礦石產生玻璃化等，礦石中的元素分選比原礦更困難，因此分離脫除冶煉渣中的有害元素是困難的，通常的“重”、“磁”、“浮”選礦方法很難實現有效分選，采用化學方法通常成本很高，效果也很難達到預期。

解決上述技術問題的意義：目前我國土壤缺硅和重金屬污染問題嚴重，推廣硅肥的生產與應用具有非常明顯的社會效益和經濟效益，未來發展前景非常廣闊。然而采用冶煉渣作為硅肥的生產原料容易造成污染，同時冶煉渣中的植物可利用有效硅的含量較低，目前硅肥的生產還未受到足夠的重視。本發明通過硫酸處理硅酸鹽礦物可高效率地脫除礦石中的鋁、重金屬等有害元素，所得的氧化硅粉體在常溫常壓條件下溶于氫氧化鉀得到硅鉀肥，產品有效硅含量高，并且可實現不含有害元素。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種硅酸鹽礦物制備水溶性硅鉀肥的方法。

本發明是這樣實現的，一種硅酸鹽礦物制備水溶性硅鉀肥的方法包括以下步驟：

(1)以自然界中廣泛存在的各種硅酸鹽礦物作為原料，礦石中的硅主要以硅酸鹽的形式存在，其中以不含或少含重金屬、鋁等對農作物和人體有害的元素的礦石為佳。硅酸鹽礦物經過破碎、磨礦、篩分，得到粒度低于0.2mm的礦物粉體作為后續給料。