一种硅酸化肥及其制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于农用化肥领域，具体涉及一种硅酸化肥及其制备工艺。
【背景技术】
[0002]众所周知，植物的机体中都包含有一定数量的二氧化硅，二氧化硅是植物机体的重要组成物质。植物在其生长过程中需要不断地从周围环境吸收二氧化硅，植物吸收的二氧化硅来源于溶解于土壤水份中的硅酸。研究表明，溶解于自然水体中的二氧化硅实际上是以硅酸的形态存在。土壤中的二氧化硅的含量很高，但土壤中的二氧化硅并不能直接溶解于水，二氧化硅要先与水发生水合反应生成硅酸后才能溶解于水，但是在自然条件下二氧化硅的水合反应是极其缓慢的，释放的硅酸非常稀少，以致土壤水份中二氧化硅的含量常常不能满足植物生长的需要。因此农业生产需要使用硅肥。现在的硅肥均是以硅酸钙作为有效成分制成，但是硅酸钙的水解反应是一种平衡常数很小的可逆反应，硅酸钙向周围水体释放的硅酸量非常有限，而且娃酸钙本身具有很强的水凝性，硅酸钙分子与水分子反应后会形成坚固的立体网状结构，因而硅酸钙在水中会逐渐结块变硬，失去原有的水解活性，由于这个原因，含在硅酸钙中的所谓“有效二氧化硅”的真正有效利用率不到其实际含量的10%，这就造成了很大的浪费。而且现有的以硅酸钙为有效成份的各种硅肥均呈碱性，不能与氮肥、磷肥混合使用，一般只能作为基肥单独使用。而以硅酸为有效成分的化肥，目前尚未见有报道。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种硅酸化肥及其制备方法。本发明的硅酸化肥的有效成分是硅酸，而且硅酸含量高，成品呈微酸性。本发明以硅酸钠或含硅酸钙的料块为原料，通过酸中和硅酸盐制各硅酸胶体溶液，再将溶液中的硅酸凝聚沉淀，就得到硅酸含量很高的硅酸化肥。
[0004]制备硅酸化肥的原理是:在水溶液中，用无机酸中和硅酸盐，生生成硅酸的胶体溶液；再用动物胶凝聚沉淀法或加热胶凝沉淀法破坏胶体溶液使硅酸沉淀，再经过滤、洗涤、中和、干燥、粉碎就得到硅酸化肥，虽然在有些情况下这两种沉淀硅酸的方法都可以用，但从工艺角度看，动物胶凝聚沉淀法优点较多。动物胶是从动物的皮或骨提取的蛋白质，工业品名为明胶和牛皮胶的都属于动物胶；制备硅酸化肥时，适用的硅酸盐为硅酸钠和硅酸钙，适用的无机酸为硫酸、盐酸、磷酸和碳酸(可由二氧化碳加水形成)。
[0005]本发明的技术方案。娃酸化肥，其特征在于，该娃酸化肥的娃酸含量> 15%,饱和浸出液的PH值彡6.0。
[0006]上述硅酸化肥的制备方法，按下述步骤制备:
a、取硅酸钠或含硅酸钙的料块为原料，得A品；
b、将A品中和，制成??圭酸|父体?谷液，得B品；
C、将B品进行沉淀处理，所得物品为C品； d、将C品过滤、洗漆、中和，得D品；
e、将D品干燥、粉碎得成品。
[0007]上述的硅酸化肥制备方法中，所述的A品为硅酸钠时；步骤b为:将A品制成浓度为15-45%的娃酸钠溶液,加入硫酸或盐酸，使中和后的溶液的PH值不超过7,得到的娃酸胶体溶液作为B品；步骤c有cl和c2两种沉淀方法:cl为加热胶凝沉淀法，该方法是将B品加热、保温，使B品中的硅酸完全沉淀，得到的物品为C品:c2是动物胶凝聚沉淀法，该方法是向B品加入硫酸或盐酸，使硅酸胶体溶液的酸度达到0.1-2摩尔/升，再加入浓度为1-5%的动物胶溶液，再加热、保温，使B品中的硅酸完全沉淀，得到的物品为C品；步骤d为:将C品过滤得到沉淀物滤饼，洗涤滤饼以去除可溶解的盐类杂质，再用氨水洗涤滤饼，至洗水显中性或微碱性时，过滤得D品。
[0008]上述的硅酸化肥制各方法，所述的步骤c中:加热胶凝沉淀法是将B品加热到90-100°C、保温1-5小时，使B品中的硅酸完全沉淀，得到的物品为C品:动物胶凝聚沉淀法是向B品加入硫酸或盐酸，使硅酸胶体溶液的酸度达到0.1-2摩尔/升，再加入浓度为1-5%、硅酸胶体溶液体积量5-50%的动物胶溶液，再加热到60-80°C、保温1_3小时，使B品中的硅酸完全沉淀，得到的物品为C品；所述的步骤d为:将C品过滤得到沉淀物滤饼，洗涤滤饼以去除可溶解的盐类杂质，再用浓度为10-15%氨水洗涤滤饼，至洗水显中性或微碱性时，过滤得D品。
[0009]上述的硅酸化肥制各方法中，所述的A品为含硅酸钙的料块时；将A品中和，制成硅酸胶体溶液，有三种方法；
一种是硫酸中和法，对应的步骤b为，将A品粉碎后装入反应容器中，加AA品重量10?25倍的水，边搅拌边加入硫酸，至溶液的PH值< 6.5时，停止加酸，过滤，得到的滤渣为B渣，得到的滤液是硅酸的胶体溶液，称为B液；对应的步骤c为，采用动物胶凝聚沉淀法，该方法是向B液中加入硫酸，使B液的酸度达到0.1-2摩尔/升，再加入浓度为5-35%、B液体积量3-50%的动物胶溶液，再加热、保温，待B液中的硅酸完全沉浞，再加AB渣，搅拌均匀，得到的物品为c品；对应的步骤d为，将c品过滤得到沉淀物滤饼，水洗滤饼除酸，再用氨水洗涤滤饼，至洗水显中性或微碱性时，过滤得D品；
一种是二氧化碳中和法，对应的步骤b为，将A品粉碎后装入反应容器中，加AA品重量5?20倍的水，边搅拌边通入二氧化碳气体，至溶液的PH值彡6.5时，停止通气，过滤，得至0的滤渣为B渣，得到的滤液是硅酸的胶体溶液，称为B液:对应的步骤c为，采用胶凝沉淀法，该方法是将B液加热、保温，待B液中的硅酸完全沉淀，再加入B渣，搅拌均匀，得到的物品为C品:对应的步骤d为，将C品过滤得到沉淀物滤饼，得D品:
一种是磷酸中和法，对应的步骤b为，将A品粉碎后装入反应容器中，加入A品重量5?20倍的水，边搅拌边加入磷酸，至溶液的PH值为4.5-6时，停止加酸，过滤，得到的滤渣为B渣，得到的滤液是硅酸的胶体溶液，称为B液:对应的步骤c为，采用胶凝沉淀法，该方法是悔B液加热、保温，待B液中的硅酸完全沉淀，再加入B密，搅拌均匀，得到的物品为C品；对应的步骤d为，将C品过滤得到沉淀物滤饼，得D品:
上述的硅酸化肥制备方法中。采用硫酸中和法时；对应酌步骤c中，所述的加热、保温，是加热到70-100°C、保温1-2小时；对应的步骤d中，所述的用氨水洗涤滤饼，是用浓度5-10%氨水洗涤滤饼；采用二氧化碳中和法时；对应的步骤c中，所述的加热、保温，是加热到80-100°C、保温1-4小时:采用磷酸中和法时:对应的步骤c中，所述的加热、保温，是加热到80-100。。、保温1-4小时。
[0010]前述的硅酸化肥制备方法中，步骤a中所述的含硅酸钙的料块是炼铁炉渣、黄磷炉渣或锰铁炉渣的渣块，还可以是用石灰石和粘土烧制的料块。
[0011]本发明制备方法中:硅酸钠溶液与酸发生中和反应生成硅酸的胶体溶液，化学反应式为，Na2Si03+H2S04 — Na2S04+H2Si03，Na2Si03+2HCl — 2NaCI+H2Si03;用硫酸与硅酸钙发生中和反应生成硅酸的胶体溶液，化学反应式为，CaSi03+H2S04+2H20 — CaSO4.2H20I +H2S13:用磷酸与硅酸钙发生中和反应生成硅酸的胶体溶液，化学反应式为，CaSi03+H3P04+2H20 - CaHPO4.2Η20 I +H2S13;用二氧化碳与硅酸钙发生中和反应生成硅酸的胶体溶液，化学反应式为，CaSi03+C02+H20 — CaC03 I +H2Si03。
[0012]与现有技术相比，本发明提供的是一种以硅酸为有效成分的硅酸化肥。本发明的硅酸化肥中硅酸含量高，成品呈微酸性。本发明是以硅酸钠或含硅酸钙的料块为原料，通过酸中和硅酸盐制各硅酸胶体溶液，再将硅酸的胶体溶液