[发明专利]一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿物质肥料生产技术领域，具体涉及一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制备方法。

背景技术

我国人口多耕地少，中国用世界上7％的耕地养活了22％的人口，却用了世界上35％的化肥。连种连作、大量盲目滥施化肥已成一种掠夺性资源开发，导致资源巨大浪费，不仅难以推动粮食增产，反而破坏了土壤的内在结构，造成土壤板结，土质变差、地力下降，再加上过度工业化而带来的环境污染，造成了重金属土壤污染的严重局面；农作物品质下降，农产品安全已严重影响到国民的身体健康。

近30年来，我国氮肥工业得到迅速发展，氮肥产量自1982年突破1000万吨氮，至2012年达4313万吨，特别是尿素得到超常的发展。32年累计生产尿素3.86亿吨氮。尿素在土壤中转化为铵态氮被作物根表面吸收，置换出氢离子使土壤酸化，致使近30年来，我国土壤酸化问题越来越严重。酸化破坏土壤结构，使土壤板结；酸性土壤滋生真菌，根际病害增加；酸化促使土壤中有害金属元素镉、铬、铝、锰的释放；土壤酸化使作物产量下降，甚至绝收，使果园果树大片死亡。治理土壤酸化在某些地区已到了刻不容缓的地步。

我国磷矿主要为难选矿的硅钙(镁)质及钙(镁)质中、低品位磷矿，这两种类型的磷矿总资源量达100亿吨，这些磷矿中含有的硅、钙、镁元素还没有充分得以开发和利用。日本科学家发现，链长为纳米级的硅氧四面体断链，可随水分从植物根部输送至叶面，水分蒸发后，硅氧四面体短链残存在植物细胞壁内。这种硅质化的细胞，能增加作物的抗病能力，增加作物的抗病能力、抗倒伏能力。这种含硅钙镁的矿物质肥料，可阻隔土壤中重金属向作物体内的转移，同时可调节酸性土壤。

目前缺少一种天然矿物质肥料及其制备方法，可以有效利用我国的磷矿石原料，充分利用其中含有的硅元素，降低成本、不仅环保安全、还能有效解决土壤酸化及农作物重金属吸收的严峻问题。

发明内容

为了充分有效利用我国低品位磷矿、不但为作物提供中微量元素，同时调理和改善农作物生长的机制，调节土壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化学性质和生物化学性质，提高肥料有效利用率，减少肥料使用量，阻隔农作物吸收重金属，本发明提供了一种含纳米硅的天然矿物质肥料，其特征在于，肥料有效成分为，五氧化二磷10-20％，有效钙5-30％，有效硅10-28％，有效镁5-15％，纳米硅占有效硅含量的30-80％。

优选的，所述纳米硅的粒径范围为10-50nm。

本发明还公开了一种含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法，其特征在于，按重量份数计，将以下原料混合：磷矿粉45-90份，白云石5-50份，助剂1-10份，总量为100份，磨碎后，搅拌、高温煅烧活化该混合物，水淬骤冷后，粉碎产物得到肥料。

优选的，高温煅烧温度为1000-3000℃,时间为1-5个小时。

优选的，所述助剂为蛇纹石、橄榄石、硅石或菱镁石中的一种以上。

优选的，水淬骤是用压力为0.1-0.5MPa的水喷射。

优选的，粉碎后产物至50-80％以上通过80-160目筛。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明的充分利用了我国大量存在的低品位磷矿，体现了资源的高效利用；

2)具有调理和改善作物生长的机制，生产原材料是由天然矿物质组成，含有纳米硅物质，链长为纳米级的硅氧四面体断链，可随水分从植物根部输送至叶面，水分蒸发后，硅氧四面体短链残存在植物细胞壁内。这种硅质化的细胞，能增加作物的抗逆性，从而使作物具有较强的抗病虫害能力，可减少施药次数，还具有抗倒伏、抗干旱、抗寒冷的能力；

3)长期施用还能调节土壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化学性质和生物化学性质；这种含硅钙镁的矿物质肥料，可阻隔土壤中重金属向作物体内的转移，阻隔农作物吸收重金属的作用，同时可调节酸性土壤；

4)提高肥料有效利用率，减少肥料使用量。

附图说明

图1.本发明具体实施例一的肥料样品的电镜扫描照片；

图2.本发明具体实施例二的肥料样品的电镜扫描照片。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。

具体实施例一

本发明实施例中的原材料来自湖北荆州地区。