一种水溶性硅钙钾矿元素生态有机肥及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种矿物质有机肥，尤其涉及一种利用矿石冶炼的水溶性硅钙钾矿元 素生态有机肥极其制备方法。
【背景技术】
[0002] 肥料是植物的粮食，是植物生长必需的营养元素，主要有碳、氢、氮、磷、硅、钾、钙、 镁、硫、锌、锰、铜、铁、硼、氯、（钠）。另据报道，镍、钴、碘、镓、锗等对某些植物也有一定益 处。
[0003] 已知硅钙钾元素对植物的作用，其中，（1)硅对作物的有效作用：高等植物广泛地 含有硅素，其中含硅量最多的是水稻。一般水稻茎叶含硅（Si02)达到干重的15-20% ;其 次是燕麦、大麦、小麦，含量一般达干重的2-4% ;甘鹿、玉米、谷子、高粱等农作物含娃也较 高，豆科作物含硅较少，约为禾本科作物的10%。部分作物含硅量见表一。表一：作物二氧 化硅（Si02)(含量％ )
[0005] (2)钾对作物的有效作用钾是一种活性的大量元素，钾对促进光合作用，增强农作 物抗寒抗旱能力具有十分重要的作用，是农作物生长必不可少的氮、磷、钾三大元素之一。 钾在自然界有可溶性和不溶性两种存在形式，可溶性钾资源在我国储量较少，已探明储量 仅占全球储量的1.6%。与此同时，我国有大量的不溶性含钾岩石资源分布，地质储量约达 上百亿吨。我国是钾资源消费大国，每年钾肥消费量占世界总消费量的15%以上，由于可溶 性钾资源较少，不溶性钾资源开发利用技术尚未产业化，钾肥消费大量依赖进口。进口钾肥 价格昂贵，导致我国农业生产钾肥施用量严重不足。据统计，每年全国钾肥施用量只占需 求量的25%，严重影响粮食增产增收。钾肥紧缺列入影响我国粮食安全的战略性问题。（3) 钙对作物的有效作用：钙元素可以提高植物细胞壁厚度，增加植物抗倒能力。提高纤维素强 度，促进作物生长。
[0006]目前肥料使用方面尚存在严重问题。调查资料显示，我国农民当前的施肥习惯是： "大量元素都重视，微量元素在喷施，中量元素被忽视"。造成土壤中大量营养元素过剩，中 量营养元素匮乏，且长期得不到补充，这就造成"土壤缺素症"。全国18. 2亿亩存在缺素或 严重缺素症问题。调查表明，我国缺硅耕地面积占全国耕地面积的50%以上。浙江省耕地 面积2572. 5万亩，缺硅耕地面积高达72%。土壤缺素症造成土壤酸化、板结、透水透气性 差，导致作物根腐病、腐烂病、流胶病等生理病害泛滥。农作物病害的爆发，需要大量的农药 来控制，最终造成农产品化肥、农药残留严重超标、品质整体下降、增产受阻；进而出现农产 品质量安全性、营养性、加工性、商品性诸多问题。
[0007] 我国占世界7%的耕地，却用了世界35%的氮磷钾三大元素化肥。这与我国化肥 利用率低有直接关系，我国氮元素化肥有效利用率仅为30%左右，磷肥利用率只有15%左 右，钾肥利用率65%左右。我国每年通过淋失、挥发等途经损失的氮肥高达1200-1400万 吨，现有复合肥中的磷在进入土壤以后大约35-40天左右有效性就下降80%，大部分养分 被固定而失去效果，从而增加农业成本，造成资源浪费，导致了环境的污染和破坏。仅从太 湖爆发蓝藻、严重污染危害无锡几百万居民的饮水安全的事件看，在太湖外部污染总量中， 工业污染仅占10-16%，农业污染所占比例达到59%。大量的氮、磷等营养物质破坏了太湖 的水环境。因此，化肥用量过大、利用率低，施用方法不当、明显已成为我国农业面临的普遍 难题。
[0008] 硅钙钾矿元素生态有机肥国内外发展现状：
[0009] (1)国外技术发展现状：国外利用钾长石等不溶性钾矿制钾肥的研究工作主要集 中在日本和美国。日本采用的是，高温高压碱溶化、分解钾长石，美国则主要采用高温焙烧 硫酸法分解钾长石。总体上国外采用的方法主要是一次煅烧和化学处理工艺，其产品活性 差、用量大。
[0010] (2)国内中量元素肥发展现状：目前国内已有利用钾长石矿和白云矿生产硅钾钙 复合肥，硅钾肥的研究报道主要将钾矿石和助剂白云石、氯化钠等在高温下利用热化学转 化法和热烧相结合生产硅钾钙肥。这类中量元素肥生产主要是低温煅烧一次形成、用化学 方式生产，或直接用矿粉当肥料，普遍含量低、活性差，作物吸收困难，农民难以接受，无法 形成规模生产，造成了中量元素肥缺乏的现状。
【发明内容】
[0011] 本发明所要解决的技术问题是提供一种农作物矿物质有机肥，尤其提供一种利用 矿石冶炼的水溶性硅钙钾矿元素生态有机肥及其制备方法。是一种矿物中微量元素生态有 机肥料，可完全溶解于水的硅钙钾元素肥料。
[0012] 本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
[0013] 一种利用矿石冶炼的水溶性硅钙钾矿元素生态有机肥，选矿石原料为是白云石 或/和钾长石；用所述白云矿石煅烧制成磷元素矿物肥料，用所述钾长矿石煅烧制成钙钾 元素矿物肥料，或，把两种矿石混合煅烧为硅钙钾矿物原料。
[0014] 所述煅烧矿石时加入催化剂为：海盐，氢氧化纳，碳酸氢纳。煅烧时矿石 与催化剂组成为：钾长石，白云石，海盐，氢氧化纳，碳酸氢纳，硼镁矿石，比例为： 1 : 0? 5 : 0? 05 : 0? 08 : 0? 06 : 0? 3。
[0015] 优选含钾、镁含量为15-22%的钾长石、白云石、硼镁矿石；（白云石、钾长石、硼镁 矿石这三种按照要求可选择其一，或同时使用，或者可以任意组合放在制备工艺中，所述钾 长石、白云石、硼镁石比例为1 : (0.025-0.075) : (0.2-4)，优选1 : 0.05 : 0.3。
[0016]总体原料加入的比例为：钾长石、白云石、硼镁石、海盐，氢氧化钠，碳酸氢钠分别 是 1 : 0? 5 : 0? 3 : 0? 08 : 0? 06;
[0017]所述优选钾长石采之贵州铜仁地区；白云石采之辽宁大石桥地区；硼镁石采之河 北西北坡地区；
[0018]所述肥料配方是：硅钙（硼镁）钾占19公斤，尿素占30公斤，矿肥磷酸二铵占22 公斤，硫酸钾占12公斤，硫酸铜占1公斤，硫酸锌占1公斤，腐殖酸15公斤。
[0019]所述利用矿石冶炼的水溶性硅钙钾矿元素生态有机肥，肥料配方中有效成份含量 为：氮 17. 76%，磷 11. 24%，钾 10. 24%，硅9. 6%，硼镁 1. 8%，钙锌3. 6%，总含量54. 24%。
[0020] 本发明还提供了所述利用矿石冶炼的水溶性硅钙钾矿元素生态有机肥的制备方 法，包括以下步骤：
[0021] 选矿；配料；一次煅烧；粉碎；添加催化剂；二次煅烧；自然降温；配制各种肥料元 素；磨粉；造粒；分类包装得成品。
[0022] 具体包括：采用煤炭为燃料，在煤炭二次反射炉中进行第一次煅烧，将煤放入燃烧 室内，用吹风机将火苗吹入反射室，煅烧矿石，炉温要求1000-1450 °C，经过50-75小时停 火，让其自然降温；加入海盐，氢氧化钠，碳酸氢钠；进行二次煅烧，炉温达到1000-1450°C， 保持10-25个小时；自然降温，即成矿物元素肥料。
[0023]所述煤炭可用天然气或电力煅烧代替。
[0024]本发明还进一步提供了一种多元素成品肥，在所述的生态有机肥是在肥料细粉中 加入1-3%生物淀粉添加剂，优选2%的生物淀粉添加剂；上述一种多元素成品肥，添加标 准为：
[0025] ①以占农作物80 %面积和粮、棉、油为主要的用肥对象，氮、磷、钾含量为 1 ： 0. 5 ： 0. 5.
[0026]②以合理全价营养为目标，每亩用量成本不超过180元；其中大量元素（氮磷 钾），中量元素（娃），微量元素（铜、锌、硼、镁）成份为：1 : 0.15 : 0.05。
[0027] 如配方为：硅钙（硼镁）钾占总重量19公斤，尿素占30公斤，磷酸二铵占22公 斤，硫酸钾占12公斤，硫酸铜占1公斤，硫酸锌占1公斤，添加物腐殖酸15公斤；
[0028]配方中的有效含量为：氮占17. 76%，磷占11. 24%，钾占10. 24%，硅占9. 6%，硼 镁占1.8%，铜占1.8%，锌占1.8%，总含量为54. 24%。由于矿物元素、硼