一種水溶性緩釋硅復合肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于肥料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水溶性緩釋硅復合肥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)生產(chǎn)和施用的硅肥主要有兩類：一類是人工合成的，如硅酸二鈣、硅酸一 鈣、硅酸鈣鎂、偏硅酸鈉和主要成分為硅酸鈉和偏硅酸鈉的高效硅肥等。其基本工藝為：以 水玻璃為原料，運用高速離心噴霧干燥設(shè)備制造；先將原料水玻璃進行離心脫水，再送入高 速離心機中脫水，然后噴霧熱風（控制溫度）干燥固化成粉狀，即得高效硅肥制品。另一類 則是利用各種工業(yè)固體廢棄物加工而成的硅肥。其原料來自如下幾方面：一是煉鐵過程中 產(chǎn)生的高爐水淬渣，總硅含量在30% -35% ;二是黃磷或磷酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣，總硅 在18% -22% ;三是電廠粉煤灰，總硅含量達20% -30% ;四是廢玻璃。硅肥的制備工藝主 要有兩種：1、混料法。將硅肥或硅肥原料與氮、磷、鉀肥混合，破碎，造粒，制成復混肥， 同時還可加入微量元素、稀土元素等。混料法生產(chǎn)工藝簡單，能耗低，但普遍存在有效硅 含量增加不明顯的問題；2、化學合成法。將硅肥原料、助熔劑、添加劑按一定比例混合.在 高溫下熔融，破壞晶格，轉(zhuǎn)化成易被植物吸收的成分，充分反應(yīng)后.冷卻.磨細制成硅肥。 利用此法制成的硅肥主要為硅鉀肥、硅酸鹽微肥以及硅鈣肥。如將碳酸鉀、粉煤灰、煤粉的 混合物和作為黏合劑的苛性鉀溶液捏練成型，造粒，在200-300°C下烘約lOmin，最后將 幾乎全干的顆粒狀混合物送至流化煅燒爐在600-1100°C下煅燒15min，最終產(chǎn)物即為硅鉀 肥。利用各種工業(yè)固體廢棄物加工而成的硅肥肥料水溶性效果差，不能應(yīng)用于設(shè)施施肥；肥 料養(yǎng)分結(jié)構(gòu)單一，氮磷鉀養(yǎng)分含量低，施用時期受到局限；工藝制備能耗大，生產(chǎn)成本高、生 產(chǎn)周期長；肥料顆粒堅硬，施入土壤后難分散、難溶解，有效硅得不到釋放，植物難以吸收， 大大降低了硅肥的肥效；原料爐渣中重金屬元素易超標，存在安全隱患，容易給土壤造成二 次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種水溶性緩釋硅復合肥及其制 備方法。本發(fā)明制備的水溶性緩釋硅復合肥養(yǎng)分含量高，不僅可以充分降低水不溶物，可以 用于設(shè)施施肥（如滴灌、噴灌等）；而且可以實現(xiàn)緩慢釋放，且易崩解、易溶散。本發(fā)明提供 的制備方法低能耗、周期短、效率高。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案：
[0005] -種水溶性緩釋硅復合肥，按重量百分數(shù)計，原料包括以下組分：
[0006] 液體硅酸鹽 0.94-6.5%
[0007] 大量元素原材料 92-98.5%
[0008] 包裹材料 0.06-0.25%
[0009] 表面活性劑0. 5-2 %，其總和為100 %。
[0010] 優(yōu)選的，按重量百分數(shù)計，原料包括以下組分：
[0011] 液體硅酸鹽 0.1-5%
[0012] 大量元素原材料 94-96.5%
[0013] 包裹材料 0· 1-0. 15%
[0014] 表面活性劑1-1. 5%。
[0015] 優(yōu)選的，液體硅酸鹽與包裹材料的質(zhì)量比為（15-25) :1。
[0016] 優(yōu)選的，液體硅酸鹽與包裹材料的質(zhì)量比為19 :1。
[0017] 優(yōu)選的，所述液體硅酸鹽選自鈉水玻璃、鉀水玻璃的一種或幾種。
[0018] 優(yōu)選的，所述大量元素原材料選自硝銨磷、硝酸磷肥、磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸二 氫鉀、尿素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨、硝酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀的一種或幾種。
[0019] 優(yōu)選的，所述包裹材料選自氣相納米二氧化硅；所述表面活性劑為有機硅表面活 性劑。
[0020] 優(yōu)選的，所述表面活性劑選自聚二甲基硅氧烷、聚環(huán)甲基硅氧烷、聚硅氧烷-醇醚 共聚物、硅烷季銨鹽、聚硅氧烷甜菜堿、十二烷基硫酸鈉的一種或幾種。
[0021] 本發(fā)明還提供了所述水溶性緩釋硅復合肥的制備方法，包括以下步驟：
[0022] (1)將液體硅酸鹽和包裹材料在剪切旋轉(zhuǎn)盤中混合；
[0023] (2)加入大量元素原材料及表面活性劑并混合。使包裹娃材料與大量元素肥料再 復合，可經(jīng)烘干處理得到粉體肥；或經(jīng)過造粒處理生產(chǎn)出顆粒肥；或加水溶性解生產(chǎn)出液 體肥等。
[0024] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中在剪切旋轉(zhuǎn)盤中的線速度為15-30m/s，剪切混合時間為 5-40秒。使得液體硅酸鹽能夠很好的被包裹材料包裹著，形成具有流動性良好的粉體包裹 娃材料。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0026] 1、充分降低水不溶物，可以用于設(shè)施施肥（如滴灌、噴灌等），同時還具有優(yōu)良的 緩釋效果。本發(fā)明使用納米級氣相二氧化硅作為包裹材料，在加入表面活性劑條件下制備 出的包裹硅復合肥，納米級氣相二氧化硅可以實現(xiàn)緩慢釋放，且易崩解、易溶散。
[0027] 2、養(yǎng)分含量高。水溶性性娃物質(zhì)同其他養(yǎng)分元素實現(xiàn)復合，實現(xiàn)高養(yǎng)分含量的含 硅復合肥料的制備，并能有效用于設(shè)施施肥；實現(xiàn)水溶性性硅的緩慢釋放，提高硅的利用 率。
[0028] 3、低能耗、周期短、效率高。本發(fā)明生產(chǎn)過程無需經(jīng)過超高溫的處理，降低了生產(chǎn) 能耗及生產(chǎn)周期，同時也提高了生產(chǎn)效率。
【具體實施方式】
[0029] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表達的范圍。
[0030] 實施例1
[0031] 一種水溶性緩釋硅復合肥，按重量百分數(shù)計，原料包括以下組分：
[0032] 液體硅酸鹽 0.94%
[0033] 大量元素原材料 98.5%
[0034] 包裹材料 0.06%
[0035] 表面活性劑0. 5 %，其總和為100 %。
[0036] 所述液體硅酸鹽選自鈉水玻璃、鉀水玻璃。
[0037] 所述大量元素原材料選自硝銨磷、硝酸磷肥、磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸二氫鉀、尿 素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨、硝酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀。
[0038] 所述包裹材料選自氣相納米二氧化硅。
[0039] 所述表面活性劑選自聚二甲基硅氧烷、聚環(huán)甲基硅氧烷、聚硅氧烷-醇醚共聚物、 硅烷季銨鹽、聚硅氧烷甜菜堿、十二烷基硫酸鈉。
[0040] 所述水溶性緩釋硅復合肥的制備方法，包括以下步驟：
[0041] (1)將液體硅酸鹽和包裹材料在剪切旋轉(zhuǎn)盤中混合；在剪切旋轉(zhuǎn)盤中的線速度為 23m/s，剪切混合時間為15秒。
[0042] (2)加入大量元素原材料及表面活性劑并混合。加水溶解生產(chǎn)出液體肥，標記為 18-18-18 硅肥 1#。
[0043] 實施例2
[0044] 一種水溶性緩釋硅復合肥，按重量百分數(shù)計，原料包括以下組分：
[0045] 液體硅酸鹽 5.85%
[0046] 大量元素原材料 93.4%
[0047] 包裹材料 0.25%
[0048] 表面活性劑0. 5 %，其總和為100 %。
[0049] 所述液體硅酸鹽選自鈉水玻璃。
[0050] 所述大量元素原材料選自硝銨磷、硝酸磷肥、磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸二氫鉀、尿 素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨、硝酸鉀。
[0051] 所述包裹材料選自氣相納米二氧化硅。
[0052] 所述表面活性劑選自聚二甲基硅氧烷、聚環(huán)甲基硅