本发明公开涉及肥料的
技术领域：
，尤其涉及一种含硅肥料及其制备方法和应用。
背景技术：
：硅肥是一种很好的品质肥料、保健肥料以及植物调节性肥料，是其它化学肥料无法比拟的一种新型多功能肥料。硅肥既可用作肥料，提供养分，又可用作土壤调理剂，改良土壤。此外，硅肥还兼具防病、防虫和减毒等功效。硅肥以其无毒、无味、不变质、不流失、无公害等突出优点，将成为发展绿色生态农业的高效优质肥料。目前，硅肥主要有两种形式；一种是拘溶性固体硅肥，此类硅肥有效成分含量低，施用量大；另一种是水溶性液体硅肥，此类硅肥见效快，因此，各企业均将硅肥制作成水溶性液体肥推广。然而在北方地区，以上两种硅肥均存在推广难题。其中，第一种拘溶性固体硅肥，由于硅肥有效成分含量低，需要大量施用，造成施肥劳动量和成本增加，尤其对于机械化未普及的地区；第二种水溶性液体硅肥，因其终端产品为水溶肥，在水溶肥市场不景气的北方地区推广困难。因此，如何研发一种新型的含硅肥料，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。技术实现要素：鉴于此，本发明公开提供了一种含硅肥料及其制备方法和应用，以至少解决以往的硅肥不利于推广，导致使用率低等问题。本发明一方面提供了一种含硅肥料，该含硅肥料按重量百分比计，由以下成分组成：硅3％～5％、增效剂0.05％～2％以及尿素余量。优选，所述含硅肥料，按重量百分比计，由以下成分组成：硅4％、增效剂1.5％以及尿素余量。进一步优选，按重量计，所述增效剂由以下成分组成：正丁基硫代磷酸三胺1～2份以及腐殖酸1～5份。进一步优选，按重量计，所述增效剂由以下成分组成：正丁基硫代磷酸三胺1.5份以及腐殖酸3份。本发明另一方面还提供了一种上述含硅肥料的制备方法，所述制备方法以尿素生产系统为基础，所述尿素生产系统包括依次串联的尿素合成系统、尿素蒸发系统以及尿素造粒系统，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将NH3和CO2按比例输入到尿素合成系统中进行合成，获得尿素水溶液；配置质量浓度为60％～80％的硅酸水溶液，并按比例添加到所述尿素水溶液中，获得含硅的尿素水溶液；将所述含硅的尿素水溶液输入到尿素蒸发系统中进行蒸发，获得含硅尿液；将增效剂按比例溶入到所述含硅尿液中后，经尿素造粒系统进行造粒，获得成品。优选，所述尿素造粒系统为前端设置有喷嘴的大颗粒转鼓造粒机。本发明提供的上述含硅肥料可用于底肥、追肥使用或作为氮源制成掺混肥使用。本发明提供的含硅肥料及其制备方法，以尿素的生产工艺为依托，并以尿素作为肥料氮源，只需在尿素生产系统中做小幅度调整，就可生产本发明中的含硅肥料，此外，本发明中的含硅肥料还引入了增效剂，可提高肥料中氮的稳定性，改善肥料的性能，而且本发明还抛开目前主流市场上水溶性硅肥中作为硅源的偏硅酸钠和偏硅酸钾，而选用硅酸作为肥料的硅源，其硅纯度更高，可最大程度保留肥料的氮含量。本发明提供的含硅肥料，选用正丁基硫代磷酸三胺(NBPT)和腐殖酸作为增效剂，其中，NBPT能够起到抑制和缓释的效果，一方面可有效地减缓氮肥分解成氨的酶解过程，减少浪费，并同时延长施肥点处氮肥的扩散时间，使土壤供肥和作物需肥同步，从而将氮肥的有效利用率提高30％～40％，且肥效能够从50天提高到120天左右，而腐殖酸的加入，通过与尿素及硅的配合可获得有机肥，提高肥料的吸收利用率，腐植酸能够使产品各添加物质间起到增效作用。此外，腐植酸还具备染色作用，充当染色剂的同时在肥料的生产工艺中也可充当指示剂的作用。具体实施方式下面以具体的实施方案对本发明进行进一步解释说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。为解决以往拘溶性固体硅肥，需要大量施用，造成施肥劳动量和成本增加，而水溶性液体硅肥，因其终端产品为水溶肥，在水溶肥市场不景气的北方地区推广困难等问题，本实施方案提供了一种含硅肥料，该含硅肥料按重量百分比计，由以下成分组成：硅3％～5％、增效剂0.05％～2％以及尿素余量。其中，优选的成分配比为：按重量百分比计，硅4％、增效剂1.5％以及尿素余量。其中，按重量计，上述增效剂由以下成分组成：正丁基硫代磷酸三胺1～2份以及腐殖酸1～5份；优选的成分配比为：正丁基硫代磷酸三胺1.5份以及腐殖酸3份。其中，正丁基硫代磷酸三胺能够起到抑制和缓释的效果，一方面可有效地减缓氮肥分解成氨的酶解过程，减少浪费，并同时延长施肥点处氮肥的扩散时间，使土壤供肥和作物需肥同步，从而将氮肥的有效利用率提高30％～40％，且肥效能够从50天提高到120天左右；而腐殖酸的加入，通过与尿素及硅的配合可获得有机肥，提高肥料的吸收利用率，腐植酸能够使产品各添加物质间起到增效作用。此外，腐植酸还具备染色作用，充当染色剂的同时在肥料的生产工艺中也可充当指示剂的作用，具体来说，当产出的肥料中不呈现颜色，表示增效剂没有添加成功，而当产出的肥料中颜色过淡，则表示增效剂的添加量不足，以起到指示作用。上述含硅肥料的制备方法是以尿素的生产工艺为基础，在生产尿素的系统上稍作改动即可，以往尿素生产系统包括依次串联的尿素合成系统、尿素蒸发系统以及尿素造粒系统，采用上述尿素生产系统进行含硅肥料制备的具体过程为：1)将NH3和CO2按比例输入到尿素合成系统中进行合成，获得尿素水溶液；2)配置质量浓度为60％～80％的硅酸水溶液，并按比例添加到上述尿素水溶液中，获得含硅的尿素水溶液；3)将含硅的尿素水溶液输入到尿素蒸发系统中进行蒸发，获得含硅尿液；4)将增效剂按比例溶入到含硅尿液中后，经尿素造粒系统进行造粒，获得成品，其中，以尿液溶解增效剂主要是为了解决二者的互溶问题，由于增效剂添加量小，不好控制，因此，引进尿液为中间体扩大增效剂流量，便于操作。上述制备方法具有以下优点：1)以尿素生产工艺为依托，并以尿素作为产品氮源，依托现有工艺，做小幅度调整即可生产本发明中的含硅肥料，无需设备的大量投入，降低制备成本，而且可同时解决尿素功能单一问题。2)选用硅纯度较高的硅酸作为含硅肥料的硅源，抛开目前主流市场上水溶性硅肥中作为硅源的偏硅酸钠以及偏硅酸钾，可最大程度的保留产品中氮元素的含量，由于本制备方法中选用的为硅酸的水溶液，因此，在蒸发前引入制备系统是最好的选择。3)因以尿素为含硅肥料的依托，该制备方法中同时引入了作为增效剂的NBPT来提高产品性能，提高肥料中氮的稳定性。4)为使上述尿素、硅酸以及NBPT三者之间良好结合并产生综合作用，因此，引入增效剂——腐植酸作为最后一种添加物质，充当尿素增值、硅高效利用、染色3种功效。腐植酸不仅能够使产品各添加物质间起到增效作用，而且腐植酸还具备染色作用，充当染色剂，此外，腐殖酸在肥料的生产工艺中还可充当指示剂的作用。5)由NBPT及腐植酸配比获得的增效剂，对于整体产品而言，添加量并不明显。如按常规方法在蒸发前端引入生产系统，不仅会加大蒸发过程的能耗，而且会导致系统中所有尿液均含有增效剂及染色剂，不符合小规模生产的便利性。而按照本实施方法提供的方法在蒸发之后加入，不仅是因为NBPT和腐植酸都可溶入尿液，而且在该处加入增效剂，可实现一条生产线同时生产多种肥料，既可生产含硅的尿素，同时也可生产本实施方案中具有增效剂的含硅肥料。其中，腐植酸可充当NBPT的指示剂，便于观察产品是否有NBPT及腐植酸加入。作为技术方案的改进，尿素造粒系统为前端设置有喷嘴的大颗粒转鼓造粒机，将增效剂以喷涂形式添加的目的在于二者属于本产品的附属功能剂，在产品结构中属于调节剂，布置于产品表面优先接触土壤中水分，为产品的养分释放提供保障。同时增效剂又具备着染色功能。使产品具有区别功能。上述含硅肥料可用于底肥、追肥或作为掺混肥的原料使用。实施例下面以具体的实施例对本发明进行进一步解释说明。一种含硅肥料的制备方法是以尿素的生产工艺为基础，在生产尿素的系统上稍作改动即可，以往尿素生产系统包括依次串联的尿素合成系统、尿素蒸发系统以及尿素造粒系统，采用上述尿素生产系统进行含硅肥料制备的具体过程为：1)将NH3和CO2按比例输入到尿素合成系统中进行合成，获得尿素水溶液；2)配置质量浓度为60％～80％的硅酸水溶液，并按比例添加到上述尿素水溶液中，获得含硅的尿素水溶液；3)将含硅的尿素水溶液输入到尿素蒸发系统中进行蒸发，获得含硅尿液；4)将增效剂按比例溶入到含硅尿液中后，经尿素造粒系统进行造粒，获得成品。按照上述方法根据原料配比的不同，分别获得如下的含硅肥料，具体请见表1、表2。表1：序号硅增效剂尿素实施例14％1.5％余量实施例23％2％余量实施例35％0.05％余量表2：序号正丁基硫代磷酸三胺腐殖酸实施例11.53实施例215实施例321实施例1～3中的含硅肥料，可在水稻、玉米、大豆等农作物作为底肥或追肥施用以及作为原料进行BB肥的制作，当作为底肥使用时，其施用量为水稻每亩30～45公斤，玉米、大豆每亩25～40公斤。实施例1～3中的含硅肥料，分别在辽中、盘锦、葫芦岛等地进行大面积示范试验，结果显示施用上述含硅肥料作为底肥的农作物区域，表现出抗倒伏、抗病虫等抗逆性，可改善作物品质，其中，实施例1中的肥料可提高产量20～25％，实施例2和实施例3中的肥料可提高产量15～20％，而且试验观察施用上述含硅肥料后，土壤结构明显改善，增加了土壤的营养成分。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本
技术领域：
中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。当前第1页1 2 3