专利名称:硅钙肥的制备方法
技术领域
本发明属于肥料的制造方法,主要是涉及硅钙肥和硅钙磷肥的制备方法。
硅肥(主要包括硅钙肥和硅钙磷肥)的农田应用已受到国内外的日益重视。英国农学家认为,氮磷钾对农作物的增产作用,已发挥得差不多了,现农作物还要增产的话,就要靠硅肥了。在日本,已有70~75%的农田施用硅肥,在韩国、台湾地区等也已有50~60%的农田施用硅肥。硅肥对许多农作物不但有增产作用,而且还有增强农作物抵抗病虫害的能力等方面的作用。如,硅肥对水稻能提高细胞壁强度,增强抗倒伏和抗病虫害的能力;并使植株挺拔、叶片张角减小,提高了植株透光的性能,使叶片受光均衡、光合势和光合生产率均增高,改善通气组织,增进根系氧化力。硅肥对甘蔗不仅可增产20~50%,而且可提高甘蔗的糖份含量3~12%。
至今,硅肥的制备方法有如下三种1、如《化肥工业》1991年第6期第24-26页所报导的,用化学物质直接制备的方法,它以水玻璃为原料,运用高速离心喷雾干燥法制备硅肥。用该法获得的产品,具有硅素含量高(有效硅达50-60%)、易达速效等优点,但它的价格偏高、不能在硅肥制造中同时达到“变废为宝”、有利环保等等,并且,水玻璃中的“钠”和“铝”对土壤是不利的,“钠”对土壤有分散作用,更因南方土壤大多为长期风化的“脱硅富铝”的红黄壤,因此,水玻璃之类的物质对南方土壤不利,而硅钙肥则较为有利。
2、日、美等国在五、六十年代直接用粉煤灰、炼钢厂等熔渣、天然硅灰石[Ca3(Si3O9)]等作为硅肥施用。这些硅肥虽价廉,但含有效硅相当低,大多在10%以下。
3、如专利文献CN1,056,863,JP0459,614;JP61,155,283所指出的,由废渣、矿物质、价廉物质经化学、物理处理后获得硅肥,其中最简单的有广西柳州磷肥厂等用水淬磷矿渣制取硅肥。这种方法简单易行,有效硅的含量也较高(介于前二种方法之间),有较好的使用价值。这种硅肥既价廉、好用,又有利于环保等等。然而,在生产过程中,对于我国当前突出的节能、节煤、环保等问题如何更好地结合起来,起到更大的作用还是很欠缺的。
于是,针对以上各种方法的缺点,吸取他们的优点,本发明的目的就在于(1)使有效硅的含量较高,可达30%左右;(2)解决工厂的废水、废渣污染环境的问题;(3)达到节能、节煤的目的。
为实现这三个发明目的,我们是以工业废水、废渣在煤燃烧过程中直接制取硅肥。其理论依据和具体操作步骤如下
根据固相催化的原理和煤燃烧等理论,第一步将工业废水(如造纸厂黑液、印染厂废液、工厂漂白废液等等)与工业煤(烟煤、白煤或其混合煤均可)相混合,其重量比例是煤∶废液=1∶0.1~1;第二步再加催化剂,如CaF2、CaCO3、生石灰,少量硅酸盐,硝酸盐,铁化合物、锰化合物等等(这些物质要先混合均匀、研磨细)。废液与催化剂的重量比为废液∶催化剂=1∶0.005~0.5;第三步再使煤、废液(废水)与催化剂三者混合均匀,将其放入800~1200℃的炉中燃烧或直接在工业锅炉中进行燃烧(供工业使用)约0.5~1小时;第四步,将所得产物(即废煤渣)经研细、过筛即可得硅钙肥。经过这几步后,可见使煤燃烧完全,并使其排出的废气减少。经测定,用该法所生产的硅钙肥,其指标是有效硅30%左右,有效钙20%左右,水份<3%,细度80~120目。
本发明的突出优点可从下列四方面来叙述1、工业废水(如造纸厂黑液、印染厂废液、工业漂白废液等等)不必排入江河,并可得到利用,这大大减少了环境污染;
2、使煤燃烧过程中排出的废气,如SO2、氮氧化物等有害气体大大减少。我们将添加我们的催化剂的白煤与不加我们的催化剂的白煤进行燃烧,然后分别将产生的气体通入H2O2水溶液中,再用标准碱溶液进行滴定,对比结果如下
白煤(5克)+催化剂(少量)白煤燃烧(5克)耗NaOH(0.1034N)8.5ml耗NaOH(0.1034N)18.7ml从这组数据可见,添加催化剂的白煤燃烧所产生的有害废气减少了54.5%;
3、有较大的节能节煤效果我们将加适量催化剂和适量废液(按以上比例)的四吨原煤在四吨的锅炉中燃烧运行达12.5小时,与不加催化剂的原煤的燃烧运行情况对比如下(1)要同样运行12.5小时,在炉膛中煤层的厚度为前者8.5cm,后者11cm;
(2)炉温前者1100~1110℃,后者1050~1060℃;
(3)锅炉链带运行速度前者在“慢速”档运行,后者在“快速”档运行;
4、本发明可使废液废渣一次性变成硅肥,其有效硅高达30%以上。
从以上分析可见,本发明大大优于国内外至今所报道的各种硅肥的制备方法。而且它有较大的经济效益和显著的社会效益,有广泛的工业应用前景。
最后我们举出关于本发明的典型实施例实施例1.取原煤10克,加造纸厂黑液8克,再加入催化剂0.5克混合后,在1000℃的马福炉中燃烧一小时,待冷却后将其研磨细,然后过筛,得80目的细粉末。经常规分析得有效硅31.5%,有效钙23.5%,水份<3%,细度80目。这就是本发明的硅钙肥。
实施例2.取实施例1所得的硅钙肥8克,加入经酸等化学处理的磷灰石2克,互相混合研磨细并过筛。经常规分析得有效硅25.6%,有效磷5.3%,有效钙20.1%,水份<3%,细度80目。这就是本发明的硅钙磷肥。
实施例3.在某厂进行工业型中试,取原煤(褐煤与白煤之比为3∶1)四吨,加入造纸厂黑液约2吨,再加入催化剂120公斤,混合均匀后,在四吨工业链带式锅炉中进行燃烧,锅炉运行条件炉膛温度1100℃,煤层厚度为8.5公分,链带运行速度在“慢速档”。共运行12.5小时,产出硅肥约1.5吨。随时取样四个分析结果如下1号样品有效硅SlO2=25.8%2号样品有效硅SlO2=29.0%3号样品有效硅SlO2=30.8%,有效钙CaO=20.5%4号样品有效硅SlO2=26.8%,有效钙CaO=19.7%平均有效硅SlO2=28.1%经研磨、细度达120目左右,水份<3%。
权利要求
1.一种硅钙肥的制备方法,其特征在于该制备方法由下列步骤来实现(1)将工业废液(如造纸厂的黑液、印染厂废液、工厂漂白废液等等)、煤和催化剂按以下重量比例混合均匀煤∶废液=1∶0.1~1废液∶催化剂=1∶0.005~0.5(2)将第(1)步所得混合物在800~1200℃下进行燃烧或直接用于工业锅炉燃烧,供工业使用;(3)将第(2)步燃烧后的炉渣研磨细、过筛,即可得到有效硅在30%以上,有效钙在20%以上的硅钙肥。
2.如权利要求1所述的硅钙肥的制备方法,其特征在于所使用的催化剂包括CaF2、CaCO3、生石灰,少量硅酸盐、硝酸盐,铁化合物、锰化合物等等。
3.一种硅钙磷肥的制备方法,其特征在于将权利要求1所述的硅钙肥与经酸等化学处理的磷灰石混合研磨、过筛即可制得硅钙磷肥。
全文摘要
本发明涉及一种硅钙肥的制备方法,也涉及一种硅钙磷肥的制备方法。它是利用固相催化原理和煤燃烧理论,直接将工业废液或废渣(如造纸厂的黑液)、煤、催化剂(包括CaF
文档编号C05F7/00GK1113901SQ9410611
公开日1995年12月27日 申请日期1994年5月24日 优先权日1994年5月24日
发明者陈长章, 林州斌, 高冬寿, 李定 申请人:中国科学院福建物质结构研究所
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