[发明专利]一种非水溶性钾矿的理化综合促释方法

说明书

技术领域

本发明属于化工生产领域，涉及一种肥料及其制备方法。

技术背景

钾肥是重要的肥料资源，水溶性钾矿在世界范围内分布不均，仅集中在少数国家。 我国目前发现的总储量仅10亿吨，不到世界总储量的1%。我国需求的水溶性钾对外依存度高达70%，2010年必和必拓公司企图收购加拿大钾肥公司，使我国钾肥供应保障的潜在威胁进一步凸显。如何拓宽钾肥供应渠道就成为一项重大而迫切任务。我国的非水溶性钾矿资源不仅分布地域广，而且储量巨大，其资源总量超过100亿吨。研发节能、高效和经济可行的非水溶性钾矿制肥产业化技术，对破解钾资源受制于人的困局、保障粮食安全具有重大的战略意义。目前，对于非水溶性钾矿的利用技术，主要是通过高温煅烧、加压等条件进行，而在常温常压条件下的微生物利用技术，主要侧重于硅酸盐细菌等解钾菌和模拟植物根系分泌有机酸等方面, 离实用尚有较大距离。

促释是基于活化态有效性概念而提出的新技术，与减缓水溶性肥料释放速度的缓释技术方向相反，其特点是通过对难溶矿物活化，促进养分释放，使之与作物吸收实现动态供求平衡。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明应用理化联用的多种技术手段进行理化综合促释，使钾矿的晶格和钾的原赋存状态发生变化，从而明显促进钾的释放，为在温和条件下利用我国丰富的非水溶性钾矿资源制肥开拓一条低能耗的新技术途径。

本发明通过以下技术方案予以实现：

发明提供了一种非水溶性钾矿的理化综合促释方法，包括非水溶性钾矿的原料搅拌、研磨、干燥过程；通过在所述的非水溶性钾矿中加入活化剂，混匀后加水研磨成匀浆，经微波或超声波处理后，干燥研磨后即成产品。

所选用的活化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、有机碱（黑液、木素钠或木素钾）、味精渣、酵母渣、糠醛渣或柠檬酸渣中的一种或几种的混合物；所加入的活化剂总量与非水溶性钾矿的重量比为0.03~0.60:1，优选0.05~0.15:1。

本发明采用的上述活化剂均可单独或混合用于活化。在加入多种活化剂时，其总加入量不宜超过其中一种应加入量的最大值。

非溶性钾矿原料为钾长石、云母或花岗岩、含钾页岩中的一种或几种的混合物。

具体来说，活化剂与非水溶性钾矿的重量比为：氢氧化钠:非水溶性钾矿为0.03~0.60:1、氢氧化钾:非水溶性钾矿为0.03~0.60:1、氧化钙加:非水溶性钾矿为0.03~0.60:1、有机碱:非水溶性钾矿为0.03~0.55:1、味精渣:非水溶性钾矿为0.03~0.50:1、酵母渣:非水溶性钾矿为0.03~0.50:1、糠醛渣加入量:非水溶性钾矿为0.03~0.50:1、柠檬酸渣:非水溶性钾矿为0.03~0.50:1。

采用微波或超声波处理时，处理时间为1~80分钟；优选4~20分钟。

具体来说，可以采用如下方案：

在非水溶性钾矿中加入氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、有机碱（黑液，木素钠，木素钾）、味精渣、酵母渣、糠醛渣、柠檬酸渣中的一种或几种的混合物作为活化剂，混匀后加入适量的水，研磨5~60分钟，搅拌均匀后，再经微波或超声波处理1~80分钟后，一般在60-90℃干燥，即成为促释钾肥。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

尽管选用单一的化学或物理方法也有促释效果，但发明的非水溶性钾矿理化综合促释方法，理化联用的综合促释的协同效果大于两者单一效果之和。

本发明所采用的氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙是商品，有机碱（黑液，木素钠，木素钾）是造纸厂及某些化工厂的副产品，味精渣、酵母渣、糠醛渣、柠檬酸渣为相关企业的废弃物，实现了废物的高效利用。

 

本发明还采用以下分析和测定方法来评价产品的性能：

1 钾释放的测定：称取0.5xxxg促释钾肥样品放入100mL塑料离心管中，加入纯水50mL，摇匀，振荡15min(振荡机速率180r/min)，离心10min（转速为5000r/min），上清液过滤，得滤液Ⅰ。再加入纯水50mL，摇匀，振荡15min(振荡机速率180r/min)，离心10min（转速为5000r/min），上清液过滤，得滤液Ⅱ。重复一次，得滤液Ⅲ。采用原子吸收法，分别测定上述三次浸提的水溶性钾含量。与未活化钾矿相比，促释钾肥的三次浸提的水溶性钾含量明显提高。

2结构分析：用X射线衍射技术、透射电镜测定其晶体结构。