一种含水溶性硅的复合肥料及其制备方法

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一种含水溶性硅的复合肥料及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及农用肥料技术领域，具体涉及一种含水溶性硅的复合肥及其制备方法。\n背景技术\n[0002] 我国现行肥料分类方法将肥料分为大量元素肥料、中量元素肥料、微量元素肥料。\n硅肥属于一种中量元素肥料，是一种很好的品质肥料，既可作肥料提供养分，又可作土壤调理剂改良土壤，此外还有防病、防虫和减毒的作用，是发展绿色生态农业的高效优质肥料。\n[0003] 目前，国内的硅肥根据硅原料的来源可分熔渣硅肥和硅钙肥。熔渣硅肥的生产工艺有以下三种：（一）、将水淬含钛高炉渣经粉磨得到直径60－160微米的粉末，再将炉渣粉末与3－20倍铵盐，如硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵等混合均匀，均匀的原料在空气气氛中升温至200－500℃并保温10－65分钟，最后将大块的熔块破碎得到4－\n12毫米的小块，即为成品；（二）、将含硅物质经过活化、造粒、干燥后与其他肥料进行机械混合；（三）、将含硅物质按照土壤需求与助熔剂和特定添加剂按一定比例混合，在高温和特定条件下煅烧而制得。硅钙肥的制备方法一般是将钾长石粉碎至100目以下，而后以100：\n（100－150）：（0.5－1）的比例将100目以下的钾长石、生石灰和发泡剂混均，加水搅拌成均浆，再置于微波高温高压反应釜或高温蒸汽反应釜中，于250－280℃恒温反应3－5小时，最后烘干脱水而成。\n[0004] 上述两种硅肥由于原材料中矿物残渣本身的水不溶物较多，导致最终产品的水不溶物含量偏高，而且制备工艺复杂，煅烧时间长，能耗大、成本高。现在市场上的叶面硅肥多是利用工业硅酸钠、硅酸钾等水溶性硅酸盐调配制成的，虽然水溶性有效硅的含量提高了，但是无法与大量元素肥料很好地融合在一起，产品的大量元素含量较低。而目前的含硅复合肥一般是采用混料法或化学合成法制成。混料法是将硅肥或硅肥原料与氮磷钾肥混合，破碎、造粒，制成复混肥，同时还加入微量元素、稀土元素等。如叶元林等将含水量为15－\n35%的电解锰渣灰粗碎，添加有机质、无机盐和作物生长调节剂，造粒成型，得到锰硅肥。这种方法获得的含硅复合肥同样存在无法实现水溶硅养分同大量元素结合的缺陷。化学合成法是将硅肥原料、助熔剂（如碳酸钠、碳酸钙等）、添加剂（如钾盐等）按一定比例混合，在高温下熔融，破坏晶格，转化成易被植物吸收的成分，充分反应后，冷却、磨细即得产品。这种方法制得的含硅复合肥同样无法实现水溶硅养分同大量元素结合，且高温制备能耗大。\n[0005] 综上所述，现有的含硅肥料中大量元素含量偏低，水不溶物含量偏高且无法实现水溶硅养分同大量元素较好融合。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的在于提供一种水溶性有效硅及大量元素含量高且两者能够很好地融合的含水溶性硅的复合肥料，该含水溶性硅的复合肥料由是通过下述制备方法获得的。\n[0007] 一种含水溶性硅的复合肥料的制备方法，其包括以下步骤：\n[0008] 步骤A、将包膜材料熔化，制得包膜液；\n[0009] 步骤B、将硅酸盐粉碎；\n[0010] 步骤C、往粉碎后的硅酸盐表面喷涂包膜液，得到包裹型的硅原料；\n[0011] 步骤D、取硅原料、水性湿润分散剂、大量元素肥料，采用肥料复合工艺制得含水溶性硅的复合肥料。\n[0012] 本发明的含水溶性硅的复合肥料创造性地将现有肥料行业中成熟的包膜技术运用到含硅复合肥的制作中，先用包膜材料包裹水性硅酸盐，使碱性的硅肥能够与大量元素肥料复合起来不发生反应，保持硅肥的有效性；而且，硅肥经过包衣后添加到复合肥料过程中加入了水性湿润分散剂，使得复合肥料加水溶解后，硅肥不会在液相中形成沉积，而是保持其包膜结构均匀地扩散在液相中，复合肥料应用时能够达到特殊的“全水溶”状态且各种元素肥料保持各自的有效性不会被破坏，提高了复合肥料的肥力，也扩大了应用范围，可用于喷施、撒施、冲施及滴灌等施肥处理。\n[0013] 本发明步骤A中的包膜材料为现有肥料行业常用的包膜材料，优选用硫磺、高分子量树脂、石蜡、植物油、矿粉中的一种或两种以上混合，并在120～150℃的温度下熔化。\n[0014] 本发明步骤B中的硅酸盐为水溶性盐，优选用硅酸钠、硅酸钾中的一种或两种混合。\n[0015] 优选地，为了使得硅酸盐包膜后能够在液相中较均匀地扩散而不会出现沉积现象，本发明步骤B中硅酸盐粉碎至微米级以下。\n[0016] 本发明步骤D中水性湿润分散剂优选用分散剂NNO、分散剂MF、分散剂5040、扩散剂NF、净洗剂LS、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一中或两种以上混合。\n[0017] 本发明步骤D中大量元素肥料为现有肥料行业常用的大量元素肥料，可以选用磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾、过磷酸钙、尿素、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸钾、氯化钾中的一种或两种以上混合，但不局限于以上的大量元素肥料。\n[0018] 优选地，步骤D中肥料复合工艺为干粉状物料混合工艺或高塔造粒工艺或悬浮型液体肥生产工艺。\n[0019] 优选地，为了保持复合肥料中硅原料及大量元素各自的有效性，且维持硅原料在液相中的均匀扩散性，步骤D中硅原料、水性湿润分散剂和大量元素肥料三者的重量比为（1～2）：（0.1～0.2）：（17～19）。\n[0020] 优选地，所述含水溶性硅的复合肥料为粉体肥或颗粒肥或液体肥。\n[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：\n[0022] 1、本发明创造性地将现有肥料行业中成熟的包膜技术运用到硅肥中，先用包膜材料包裹水性硅酸盐，使碱性的硅肥能够与大量元素肥料复合起来不发生反应，保持硅肥的有效性；\n[0023] 2、本发明的硅肥经过包衣后添加到复合肥料过程中加入了水性湿润分散剂，使硅肥具有良好的水分散性，加水溶解后既能保持其包膜结构不被破坏，又能够均匀地在水中扩散不会形成沉积，使得复合肥料能够达到“全水溶”状态，提高了复合肥料的肥力，也扩大了应用范围，可以制成粉体肥、颗粒肥或者液体肥，用于喷施、撒施、冲施及滴灌等施肥处理。\n[0024] 3、本发明的含水溶性硅的复合肥料制备工艺简单，制备过程中无需耗费大量能源，而且，运用现有的肥料行业中常用的设备即可完成。\n附图说明\n[0025] 图1为本发明的工艺流程示意图。\n具体实施方式\n[0026] 下面通过具体实施例子对本发明作进一步详细介绍，以便清楚理解本发明所要保护的技术方案。\n[0027] 实施例1\n[0028] 请参照图1，一种含水溶性硅的复合肥料，含水溶性硅的复合肥料为颗粒状肥料，其通过以下步骤制备而得：\n[0029] 步骤A、取硅酸钠原料研磨、粉碎至形成微米级以下的细小颗粒；\n[0030] 步骤B、取矿粉在120℃的温度条件下加热至熔化，制成包膜液；\n[0031] 步骤C、包膜液在喷流塔中喷涂至细小的硅酸钠颗粒表面上，制得包裹型的硅酸钠固体微粒，即为硅原料；\n[0032] 步骤D、将重量比为1：0.2：18的硅原料、分散剂NNO、磷酸一铵混合，在熔融槽中熔融形成流动性良好的共熔体，再喷入复合肥造粒塔中造粒，最后在空气中冷却固化，获得养分分布均匀、颗粒性状较好的含水溶性硅的复合肥。\n[0033] 实施例2\n[0034] 请参照图1，一种含水溶性硅的复合肥料，含水溶性硅的复合肥料为粉体状肥料，其通过以下步骤制备而得：\n[0035] 步骤A、取硅酸钾原料研磨、粉碎至形成微米级以下的细小颗粒；\n[0036] 步骤B、取硫磺在150℃的温度条件下加热至熔化，制成包膜液；\n[0037] 步骤C、包膜液在喷流塔中喷涂至细小的硅酸钾颗粒表面上，制得包裹型的硅酸钾固体微粒，即为硅原料；\n[0038] 步骤D、取重量比为2：0.1：17的硅原料、木质素磺酸钠、硝酸钾，先将木质素磺酸钠加入硅原料中，用混合机混合均匀，然后再硝入硝酸钾到混合机中继续混合均匀，得到粉体状的养分分布均匀的含水溶性硅的复合肥料。\n[0039] 实施例3\n[0040] 请参照图1，一种含水溶性硅的复合肥料，含水溶性硅的复合肥料为液体状肥料，其通过以下步骤制备而得：\n[0041] 步骤A、取硅酸钾和硅酸钠混合，然后研磨、粉碎至形成微米级以下的细小颗粒；\n[0042] 步骤B、取硫磺在135℃的温度条件下加热至熔化，制成包膜液；\n[0043] 步骤C、包膜液在喷流塔中喷涂至细小的硅酸盐颗粒表面上，制得包裹型的硅酸盐固体微粒，即为硅原料；\n[0044] 步骤D、取重量比为1.5：0.2：19的硅原料、十二烷基硫酸钠、尿素为原料，往尿素原料中通入蒸汽混合搅拌溶解，将尿素配成尿素溶液，然后用乳化机将硅原料、十二烷基硫酸钠缓慢加入到尿素溶液中进行混合，并补充适量的水，搅拌混合1-2小时，制得均匀的液体肥料，即为本发明的含水溶性硅的复合肥料。\n[0045] 实施例4\n[0046] 请参照图1，一种含水溶性硅的复合肥料，含水溶性硅的复合肥料为颗粒状肥料，其通过以下步骤制备而得：\n[0047] 步骤A、取硅酸钠原料研磨、粉碎至形成微米级以下的细小颗粒；\n[0048] 步骤B、取石蜡在140℃的温度条件下加热至熔化，制成包膜液；\n[0049] 步骤C、包膜液在喷流塔中喷涂至细小的硅酸钠颗粒表面上，制得包裹型的硅酸钠固体微粒，即为硅原料；\n[0050] 步骤D、取重量比为1：0.1：19的硅原料、水性湿润分散剂、大量元素肥料混合，在熔融槽中熔融形成流动性良好的共熔体，再喷入复合肥造粒塔中造粒，最后在空气中冷却固化，获得养分分布均匀、颗粒性状较好的含水溶性硅的复合肥。\n[0051] 所述水性湿润分散剂为净洗剂LS与扩散剂NF、分散剂MF三者混合，所述大量元素肥料为磷酸二氢钾、过磷酸钙、氯化铵三者混合。\n[0052] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。