[发明专利]一种固体水球硅复合肥及制备工艺

说明书

 

技术领域

本发明提供一种固体水球硅复合肥，同时还公开了该复合肥的制备工艺，属于固体水中性液肥技术领域。

技术背景

在农业技术领域，硅是水稻、麦类、玉米、大豆、花生等农作物正常生长发育所不可缺少的营养，是继氮磷钾之后的植物所需的第四种元素。所以，增施硅肥对农作物具有显著的增产作用。然而，长期以来农民对硅肥的重要性缺泛认识，忽视了硅肥的投入，造成了土壤中缺硅，所以，硅已成为影响作物夺取高产稳产的限制因素。我们必须看到，硅是植物体组成的重要营养元素，如果生产一千公斤稻谷，水稻在地上部要吸收硅肥量达150公斤，要超过水稻吸收氮磷钾的总和，粮食产量越高，施用氮肥越多，硅肥的需求量越大。

随着人们对硅肥重要性认识的提高，在我国硅肥类专利也在增加，如专利ZL200810238522则采用硅酸钾为基料配合黄腐酸混合反应之后，再用EDTA螯合微量元素得到硅微量元素复合肥，为液体状态，碱性很大，其PH值高达12左右，因此，施用时对农作物的损害较大，不利于作物的生长。

发明内容

本发明公开一种固体水球硅复合肥，解决了硅复合肥的固体化问题和传统液体硅肥碱性过大影响作物生长的缺欠。

本发明还提供了该复合肥的制备工艺，适用于工业化生产。

本发明公开一种的固体水球硅复合肥，其特征在于含有以下主要成分比例如下：

H₄SiO₄：1，N：0.1～0.4，P₂O₅：0.3～0.5，K₂O：0.4～0.7，葡萄糖0.2～0.5。

本发明的复合肥的制备工艺，包括以下步骤：

1）将含SiO₂（15~25）%,K₂O10%(M3.9)的钾水玻璃10L加四倍水稀释后，加入（20~30）L含（1000~1800）g尿素溶液和10L（5~10）%葡萄糖溶液，搅拌混合溶解成硅复合溶胶液；

2）把比重1.7g/cm³的600mL磷酸稀释3倍；将硅复合溶液和稀磷酸分别泵入两个低压缸里，分别通入压缩空气，缸内压维持在0.1-0.2MPa，开启阀门，使磷酸和硅复合溶胶液同时进入喷嘴中，快速混合中和形成混合溶胶，通过喷嘴在空气中自由落体滴成球粒，球粒下落过程胶凝形成固体水球硅复合肥落入接受槽，反应条件为：PH6～7，温度20℃～30℃，反应式如下：

K₂O·mSiO₂+H₃PO₄→KH₂PO₄+mH₄SiO₄  。

本发明选择合适的基料，也就是出发原材料：在硅的化合物中硅元素取4价，其化合物的水溶性较差。硅化合物中水溶性较好的属碱金属硅酸盐，如Li₂SiO₃、K₂SiO₃、Na₂SiO₃以及氟化物。Na₂SiO₃的水溶性不错，但含有大量的钠离子，处理难，也易给作物带来危害。K₂SiO₃是水溶性，且含两种肥料元素，而且强碱性，但容易加工处理，把它选择为制造硅复合肥的基料。

其次选择氮磷肥元素化合物：由于基料硅酸钾的强碱性，铵态易变成NH₃挥发损失掉，所以选择尿素NH₂CONH₂。磷肥要考虑到不易沉淀和强碱性基料的中和以及复合肥的胶凝固体化等，选择了磷酸。

然后，要考虑固体水的破水：这要借助于土壤中的微生物，尤其将无机化肥发酵有机化中能力和力量最大的酵母菌，为了菌的生存和活跃选择了酵母菌饲料糖。

本发明要解决的是硅复合肥的固体化问题。我们选择的是容易做到的凝胶型固体水。众所周知，凝胶是胶体的一种存在形式，也是分散体系的一种特殊形式，将把复合硅溶胶靠分子间化学健，形成网状结构。和液体一样，凝胶也可以作为扩散介质。小分子在低浓度凝胶中的扩散速度与纯液体中几乎没有区别。凝胶浓度大时，物质的扩散速度变小。凝胶中虽然没有对流，但仍有扩散能力，就在凝胶中也可以发生化学反应。