专利名称：一种新型矿物复合肥及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种新型矿物复合肥及其制备方法，特别是涉及一种具有良好透水性、保湿性、透气性及缓释性，并具有疏松土壤、抑制病虫害等特性的新型矿物复合肥及其制备方法。
近年来，以某些天然矿物作为载体制备的复合肥，被证明在保持肥效、提高作物产量和减少化肥施用量等方面具有较好的效果。如中国专利89105036.1报道了一种以沸石为载体的长效复合肥，中国专利95100163.9和日本专利昭和56-59690则报道了以蛭石为载体的复合肥。
硅藻土是储量极为丰富的非金属矿产资源。它的主要成分是由硅藻生物的骨架沉积形成的天然无定形二氧化硅，并伴生有粘土矿物、石英、铁矿物杂质等。高纯度的硅藻土(硅藻质无定形二氧化硅含量＞85％)可用于制备助滤剂、功能性填料等高附加值产品。然而，尽管我国硅藻土资源总量位居世界前列，但优质原矿却非常有限。大多数硅藻土矿的原土仅为二氧化硅含量小于70％的三级甚至四级原土。目前的提纯技术还很难将这些中、低品位的三、四级原土提纯为高纯度的一级土，因此难以将其应用于上述高附加值产品工业中。
而将中、低品位的硅藻土原矿用作复合肥载体则具有物尽其用的作用硅藻壳体具有非常强的吸附性，而伴生的粘土矿物杂质也具有很强的离子交换和吸附能力，这对肥分的吸附非常有利；同时，粘土矿物、石英、铁矿物等本身正是土壤的主要成分，石英还具有良好的渗透性，它们作为次要成分，均不会对载体的性能产生不良的影响。也就是说，作为复合肥载体时，硅藻土中的粘土矿物等组分与硅藻壳体同样是有效组分，只需通过简单提纯将石英、铁矿物等的含量控制在一定范围内，就可将中、低品位硅藻土原矿作为化肥载体利用，从而为其开发利用提供了一个广阔的方向。
中国专利93107871.7和94108836.7中分别报道了从苦卤中提取钾和从海藻中提取碘后，以硅藻土作为载体制备复合肥的方法。然而，由于硅藻壳体和粘土矿物表面的吸附活性位，包括表面羟基、Bronsted酸位和Lewis酸位，在室温条件下往往为所吸附的水分子所覆盖，从而减弱了它们对肥分的吸附能力。因此，直接将硅藻土用作复合肥载体无疑会影响其性能的充分发挥。另一方面，上述两专利所述的复合肥未添加抗菌组分，对防治害虫与有害细菌不利。
本发明的技术方案一种新型矿物复合肥，包括硅藻土载体、抗菌金属盐(以Cu2+计)、氮肥、磷肥和钾肥，重量比为25-35∶0.1-1∶20-40∶15-35∶10-20。
所述硅藻土载体中SiO2含量＞60％，石英含量＜10％(重量)。
所述抗菌金属盐选自氯化铜、硝酸铜、硫酸铜或它们中2-3种的混合物。
所述氮肥选自尿素、碳铵或它们的混合物。
所述磷肥选自重过磷酸钙(重钙)、过磷酸钙(普钙)或它们的混合物。
所述钾肥选自氯化钾、硫酸钾或它们的混合物。
本发明提供的硅藻土复合肥的性能pH值为6-8，粒度为3-6mm，颜色呈浅砖红色，堆密度为5.5-6.5g/ml。
上面所述一种新型矿物复合肥的制备方法依次包括下列步骤(1)选矿和提纯选用SiO2含量为55％-75％的中、低品位硅藻土原矿作为复合肥载体的原料，用沉降法进行提纯，除去部分铁矿物、石英及粘土矿物杂质，使提纯矿中SiO2含量＞60％，石英含量＜10％(重量百分比)；(2)活化和粉碎将所得硅藻土载体进行热活化处理，然后粉碎至80目以下；(3)加入抗菌金属盐将配方量抗菌金属盐溶于自来水中，配制成抗菌金属盐溶液；然后将其均匀喷洒到活化后的硅藻土载体中；(4)将氮肥、磷肥、钾肥按照配方比例混合、粉碎；(5)将经抗菌金属盐溶液喷洒、湿润的硅藻土载体与氮肥、磷肥、钾肥混合粉按配方比例混合均匀，造粒、干燥。
所述的硅藻土载体的热活化处理是在温度600-800℃处理1-2h。
本发明优点和积极效果在于通过热活化处理的方法，使硅藻土表面活性羟基位、Bronsted酸位增多，并使粘土矿物结构发生改变，产生更多的Lewis酸位，使其吸附活性更高，从而制得强吸附能力的活化硅藻土作为矿物载体。同时，通过在制备过程中添加抗菌金属离子，所得的复合肥具有防止病虫害功能。它具有良好透水性、保湿性、透气性及缓释性，并具有疏松土壤、抑制病虫害等功能，可用于多种农作物的培育，也可根据需要添加各种农药施用。
具体实施例方式
下面的实施例将进一步说明本发明，但对本发明不构成限制。
实施例一(1)以浙江嵊县硅藻土白土为原料，经简单沉降提纯后得硅藻土化肥载体，化学成份及含量(重量％)为SiO2，65.24；Al2O3，15.96；Fe2O3，3.12；CaO，0.50；MgO，1.66；K2O，1.17；Na2O，0.29；TiO2，0.56；MnO2，0.01；烧失量，10.46。矿物成份中石英含量为8.85％。称取此载体5kg，在700℃下煅烧1h，然后粉碎至80目以下。
(2)将5％的硫酸铜溶液1.5L喷洒到硅藻土载体上，搅拌均匀。
(3)称取4kg尿素，4kg重钙和2kg氯化钾，在球磨机内混合搅拌均匀。然后与硅藻土载体混匀，进行造粒，干燥后即得硅藻土复合肥，硅藻土载体Cu2+∶尿素∶重钙∶氯化钾为25∶0.15∶20∶20∶10。
实施例二(1)以广东卜昌硅藻土为原料，其化学成份及含量(重量％)为SiO2，70.40；Al2O3，8.62；Fe2O3，2.05；CaO，0.32；MgO，0.84；K2O，0.13；Na2O，0.11；TiO2，0.40；MnO2，0.01；烧失量，8.48。矿物成份中石英含量为9.98％。称取此载体5kg，在800℃下煅烧1h，然后粉碎至80目以下。
(2)将浓度5％的硫酸铜溶液1.5L喷洒到硅藻土载体上，搅拌均匀。
(3)称取4.5kg碳胺，4.2kg普钙和2kg氯化钾，在球磨机内混合搅拌均匀。然后与硅藻土载体混匀，进行造粒，干燥后即得硅藻土复合肥，硅藻土载体Cu2+∶碳胺∶普钙∶氯化钾为25∶0.15∶22.5∶21∶10。
实施例一和二制备的新型矿物复合肥，它使用中、低品位的硅藻土矿物资源，配以氮肥、磷肥、钾肥和抗菌金属盐，活化硅藻土具有强吸附能力，所得的复合肥具有防止病虫害功能，它具有良好透水性、保湿性、透气性及缓释性，并具有疏松土壤、抑制病虫害等功能，可用于多种农作物的培育，也可根据需要添加各种农药施用。
权利要求
1.一种新型矿物复合肥，包括硅藻土载体、抗菌金属盐(以Cu2+计)、氮肥、磷肥和钾肥，重量比为25-35∶0.1-1∶20-40∶15-35∶10-20。
2.根据权利要求1中所述的新型矿物复合肥，其中的硅藻土载体SiO2含量＞60％，石英含量＜10％(重量)。
3.根据权利要求1中所述的新型矿物复合肥，其中的抗菌金属盐选自氯化铜、硝酸铜、硫酸铜或它们中2-3种的混合物。
4.根据权利要求1中所述的新型矿物复合肥，其中的氮肥选自尿素、碳铵或它们的混合物。
5.根据权利要求1中所述的新型矿物复合肥，其中的磷肥选自重过磷酸钙、过磷酸钙或它们的混合物。
6.根据权利要求1-5中所述的任何一种新型矿物复合肥，其中的钾肥选自氯化钾、硫酸钾或它们的混合物。
7.一种权利要求1中所述的一种新型矿物复合肥的制备方法依次包括下列步骤(1)选矿和提纯选用SiO2含量为55％-75％的中、低品位硅藻土原矿作为复合肥载体的原料，用沉降法进行提纯，除去部分铁矿物、石英及粘土矿物杂质，使提纯矿中SiO2含量＞60％，石英含量＜10％(重量百分比)；(2)活化和粉碎将所得硅藻土载体进行热活化处理，然后粉碎至80目以下；(3)加入抗菌金属盐将配方量抗菌金属盐溶于自来水中，配制成抗菌金属盐溶液；然后将其均匀喷洒到活化后的硅藻土载体中；(4)将氮肥、磷肥、钾肥按照配方比例混合、粉碎；(5)将经抗菌金属盐溶液喷洒、湿润的硅藻土载体与氮肥、磷肥、钾肥混合粉按配方比例混合均匀，造粒、干燥。
8.根据权利要求7中所述的一种新型矿物复合肥的制备方法，其中的硅藻土载体热活化处理是在温度600-800℃处理1-2h。
全文摘要
本发明涉及一种新型矿物复合肥，它包括硅藻土载体、抗菌金属盐(以Cu
文档编号C05G3/00GK1403421SQ0213472
公开日2003年3月19日 申请日期2002年9月12日 优先权日2002年9月12日
发明者袁鹏, 王德强 申请人:中国科学院广州地球化学研究所