[发明专利]一种水溶性硅钾肥料的生产方法

说明书

本发明提供了一种水溶性硅钾肥料的生产方法，该方法是将硅酸盐矿石和助剂充分混合后反应，将反应后的固体与分解剂混合进行分解反应，反应和分解过程中产生的气体通过冷凝吸收得到可做助剂的液体1和中间体，中间体与碱化剂进行碱化反应得到水溶性硅钾肥料。本发明的生产方法与国内现有高压碱熔法、烧结法相比，将反应条件降低到常压、100℃，工艺简单，生产成本低，产品中有效硅和氧化钾含量可根据植物需要进行调节，进一步节约成本，同时采用高效冷凝吸收得到的液体1浓度较高，可以作为本发明的助剂，到达循环利用的效果，也可以生产其他产品，大大减少因低浓度无法有效利用带来的排放污染问题。

技术领域

本发明涉及硅钾肥料的制备领域，具体是涉及一种水溶性硅钾肥料的生产方法。

背景技术

近年来随着农作物总产量的不断提高，由于长期施用速效化肥，加之施肥比例失调，土壤缺钾状况口益严重，造成农业生产效益降低，农产品的品质下降。随着农作物的持续高产，土壤中的有效硅含量也迅速降低，土壤缺硅现象较为严重，目前我国土壤中硅的供需矛盾日益突出，约一半土壤呈缺硅状态，而南方地区由于种植方式和土壤pH的影响，缺硅情况更加严重，且南方地区的土壤尤其是稻区生产仍没有对缺硅引起足够的重视。加之目前水稻等作物硅肥的施用技术的研究主要集中在固体硅肥上，而高效水溶性硅肥对杂交水稻、玉米、小麦等作物的生长发育及其生理的报道还很少。要使作物高产优质，必须在土壤中补充钾和硅。

目前水溶性硅钾肥的生产工艺主要有：

1、干法：按照一定比例对石英砂和碳酸钾(硝酸钾)进行混合，然后进行熔融反应，制成硅酸钾固体后进行溶解，浓缩得到成品。该方法反应温度高、能耗大。

2、湿法：硅酸钠与硝酸反应制得硅凝胶，经去离子水漂洗后，再加硝酸酸化提纯，漂洗至中性，离心脱水后制成纯度较高的二氧化硅，以此二氧化硅与氢氧化钾反应制成硅酸钾。该方法工艺复杂、原料浪费严重、生产周期长、同时副产的废酸不好排放。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水溶性硅钾肥料的生产方法，将硅酸盐矿石中的硅元素和钾元素在常压、100℃条件下转化成水溶性硅钾肥料，大大降低了工艺条件，进一步节约成本。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种水溶性硅钾肥料的生产方法，其包括以下步骤：

(1)反应：将硅酸盐矿石粉碎至80-150目后，与质量百分含数为20％-45％助剂按照一定投料比例进行混合，置于反应釜中加热反应1-3小时，得到固体1和气体1；

(2)分解：将固体1与分解剂按照一定比例混合均匀，在分解釜中反应1-3小时，得到固体2和气体2；

(3)吸收：将气体1和气体2通过冷凝吸收装置进行回收，回收后进行固液分离得到固体3和液体1，液体1待用；

(4)碱化：将固体3与质量百分数为10％-30％的碱化剂按照一定投料比例混合均匀，在70-100℃条件下反应0.5-3小时得到水溶性硅钾肥料。

进一步的，步骤(1)中，所述的助剂为氟硅酸、氢氟酸中的一种或者两种混合。

进一步的，步骤(1)中，所述的硅酸盐矿石为长石、云母、高岭土、锂辉石、石英的一种或者多种混合；所述硅酸盐矿石与助剂的投料比例，按照质量体积比，硅酸盐矿石粉：助剂＝1t：2-6m³。

进一步的，步骤(1)中，所述加热反应的反应温度为90-100℃。

进一步的，步骤(2)中固体1与分解剂的比例，按照质量体积比，固体1：分解剂＝1t：0.1-1m³

进一步的，步骤(2)中，所述的分解剂为质量百分数为50％-98％的硫酸。