硅鈣肥的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種硅鈣肥的制備方法，也涉及一種硅鈣磷肥的制備方法。它是利用固相催化原理和煤燃燒理論，直接將工業廢液或廢渣（如造紙廠的黑液）、煤、催化劑（包括ＣａＦ↓［ａ］、ＣａＣＯ↓［３］、生石灰，少量硅酸鹽、硝酸鹽，鐵化合物、錳化合物等等）按一定重量比相混合，然后在８００～１２００℃下燃燒，再將燃燒后的煤渣研磨過篩，即得有效硅達３０％以上的硅鈣肥。將此硅鈣肥與經化學處理的磷灰石混合研磨過篩，即得有效硅達２５％以上，有效磷達５％以上的硅鈣磷肥。本發明專利技術可利用工業廢液、廢渣，可減少環境污染，還可節煤節能，可使農作物較大幅度地增產，更具有可喜的工業應用前景。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于肥料的制造方法，主要是涉及硅鈣肥和硅鈣磷肥的制備方法。硅肥(主要包括硅鈣肥和硅鈣磷肥)的農田應用已受到國內外的日益重視。英國農學家認為，氮磷鉀對農作物的增產作用，已發揮得差不多了，現農作物還要增產的話，就要靠硅肥了。在日本，已有70～75%的農田施用硅肥，在韓國、臺灣地區等也已有50～60%的農田施用硅肥。硅肥對許多農作物不但有增產作用，而且還有增強農作物抵抗病蟲害的能力等方面的作用。如，硅肥對水稻能提高細胞壁強度，增強抗倒伏和抗病蟲害的能力;并使植株挺拔、葉片張角減小，提高了植株透光的性能，使葉片受光均衡、光合勢和光合生產率均增高，改善通氣組織，增進根系氧化力。硅肥對甘蔗不僅可增產20～50%，而且可提高甘蔗的糖份含量3～12%。至今，硅肥的制備方法有如下三種1、如《化肥工業》1991年第6期第24-26頁所報導的，用化學物質直接制備的方法，它以水玻璃為原料，運用高速離心噴霧干燥法制備硅肥。用該法獲得的產品，具有硅素含量高(有效硅達50-60%)、易達速效等優點，但它的價格偏高、不能在硅肥制造中同時達到“變廢為寶”、有利環保等等，并且，水玻璃中的“鈉”和“鋁”對土壤是不利的，“鈉”對土壤有分散作用，更因南方土壤大多為長期風化的“脫硅富鋁”的紅黃壤，因此，水玻璃之類的物質對南方土壤不利，而硅鈣肥則較為有利。2、日、美等國在五、六十年代直接用粉煤灰、煉鋼廠等熔渣、天然硅灰石［Ca3(Si3O9)］等作為硅肥施用。這些硅肥雖價廉，但含有效硅相當低，大多在10%以下。3、如專利文獻CN1，056，863，JP0459，614;JP61，155，283所指出的，由廢渣、礦物質、價廉物質經化學、物理處理后獲得硅肥，其中最簡單的有廣西柳州磷肥廠等用水淬磷礦渣制取硅肥。這種方法簡單易行，有效硅的含量也較高(介于前二種方法之間)，有較好的使用價值。這種硅肥既價廉、好用，又有利于環保等等。然而，在生產過程中，對于我國當前突出的節能、節煤、環保等問題如何更好地結合起來，起到更大的作用還是很欠缺的。于是，針對以上各種方法的缺點，吸取他們的優點，本專利技術的目的就在于(1)使有效硅的含量較高，可達30%左右;(2)解決工廠的廢水、廢渣污染環境的問題;(3)達到節能、節煤的目的。為實現這三個專利技術目的，我們是以工業廢水、廢渣在煤燃燒過程中直接制取硅肥。其理論依據和具體操作步驟如下根據固相催化的原理和煤燃燒等理論，第一步將工業廢水(如造紙廠黑液、印染廠廢液、工廠漂白廢液等等)與工業煤(煙煤、白煤或其混合煤均可)相混合，其重量比例是煤∶廢液＝1∶0.1～1;第二步再加催化劑，如CaF2、CaCO3、生石灰，少量硅酸鹽，硝酸鹽，鐵化合物、錳化合物等等(這些物質要先混合均勻、研磨細)。廢液與催化劑的重量比為廢液∶催化劑＝1∶0.005～0.5;第三步再使煤、廢液(廢水)與催化劑三者混合均勻，將其放入800～1200℃的爐中燃燒或直接在工業鍋爐中進行燃燒(供工業使用)約0.5～1小時;第四步，將所得產物(即廢煤渣)經研細、過篩即可得硅鈣肥。經過這幾步后，可見使煤燃燒完全，并使其排出的廢氣減少。經測定，用該法所生產的硅鈣肥，其指標是有效硅30%左右，有效鈣20%左右，水份＜3%，細度80～120目。本專利技術的突出優點可從下列四方面來敘述1、工業廢水(如造紙廠黑液、印染廠廢液、工業漂白廢液等等)不必排入江河，并可得到利用，這大大減少了環境污染;2、使煤燃燒過程中排出的廢氣，如SO2、氮氧化物等有害氣體大大減少。我們將添加我們的催化劑的白煤與不加我們的催化劑的白煤進行燃燒，然后分別將產生的氣體通入H2O2水溶液中，再用標準堿溶液進行滴定，對比結果如下白煤(5克)＋催化劑(少量)白煤燃燒(5克)耗NaOH(0.1034N)8.5ml耗NaOH(0.1034N)18.7ml從這組數據可見，添加催化劑的白煤燃燒所產生的有害廢氣減少了54.5%;3、有較大的節能節煤效果我們將加適量催化劑和適量廢液(按以上比例)的四噸原煤在四噸的鍋爐中燃燒運行達12.5小時，與不加催化劑的原煤的燃燒運行情況對比如下(1)要同樣運行12.5小時，在爐膛中煤層的厚度為前者8.5cm，后者11cm;(2)爐溫前者1100～1110℃，后者1050～1060℃;(3)鍋爐鏈帶運行速度前者在“慢速”檔運行，后者在“快速”檔運行;4、本專利技術可使廢液廢渣一次性變成硅肥，其有效硅高達30%以上。從以上分析可見，本專利技術大大優于國內外至今所報道的各種硅肥的制備方法。而且它有較大的經濟效益和顯著的社會效益，有廣泛的工業應用前景。最后我們舉出關于本專利技術的典型實施例實施例1.取原煤10克，加造紙廠黑液8克，再加入催化劑0.5克混合后，在1000℃的馬福爐中燃燒一小時，待冷卻后將其研磨細，然后過篩，得80目的細粉末。經常規分析得有效硅31.5%，有效鈣23.5%，水份＜3%，細度80目。這就是本專利技術的硅鈣肥。實施例2.取實施例1所得的硅鈣肥8克，加入經酸等化學處理的磷灰石2克，互相混合研磨細并過篩。經常規分析得有效硅25.6%，有效磷5.3%，有效鈣20.1%，水份＜3%，細度80目。這就是本專利技術的硅鈣磷肥。實施例3.在某廠進行工業型中試，取原煤(褐煤與白煤之比為3∶1)四噸，加入造紙廠黑液約2噸，再加入催化劑120公斤，混合均勻后，在四噸工業鏈帶式鍋爐中進行燃燒，鍋爐運行條件爐膛溫度1100℃，煤層厚度為8.5公分，鏈帶運行速度在“慢速檔”。共運行12.5小時，產出硅肥約1.5噸。隨時取樣四個分析結果如下1號樣品有效硅SlO2＝25.8%2號樣品有效硅SlO2＝29.0%3號樣品有效硅SlO2＝30.8%，有效鈣CaO＝20.5%4號樣品有效硅SlO2＝26.8%，有效鈣CaO＝19.7%平均有效硅SlO2＝28.1%經研磨、細度達120目左右，水份＜3%。權利要求1.一種，其特征在于該制備方法由下列步驟來實現(1)將工業廢液(如造紙廠的黑液、印染廠廢液、工廠漂白廢液等等)、煤和催化劑按以下重量比例混合均勻煤∶廢液=1∶0.1～1廢液∶催化劑=1∶0.005～0.5(2)將第(1)步所得混合物在800～1200℃下進行燃燒或直接用于工業鍋爐燃燒，供工業使用；(3)將第(2)步燃燒后的爐渣研磨細、過篩，即可得到有效硅在30%以上，有效鈣在20%以上的硅鈣肥。2.如權利要求1所述的，其特征在于所使用的催化劑包括CaF2、CaCO3、生石灰，少量硅酸鹽、硝酸鹽，鐵化合物、錳化合物等等。3.一種硅鈣磷肥的制備方法，其特征在于將權利要求1所述的硅鈣肥與經酸等化學處理的磷灰石混合研磨、過篩即可制得硅鈣磷肥。全文摘要本專利技術涉及一種，也涉及一種硅鈣磷肥的制備方法。它是利用固相催化原理和煤燃燒理論，直接將工業廢液或廢渣(如造紙廠的黑液)、煤、催化劑(包括CaF文檔編號C05F7/00GK1113901SQ9410611公開日1995年12月27日 申請日期1994年5月24日 優先權日1994年5月24日專利技術者陳長章, 林州斌, 高冬壽, 李定 申請人:中國科學院福建物質結構研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種硅鈣肥的制備方法，其特征在于：該制備方法由下列步驟來實現：（１）將工業廢液（如造紙廠的黑液、印染廠廢液、工廠漂白廢液等等）、煤和催化劑按以下重量比例混合均勻：煤∶廢液＝１∶０．１～１廢液∶催化劑＝１∶０．００５～０．５（ ２）將第（１）步所得混合物在８００～１２００℃下進行燃燒或直接用于工業鍋爐燃燒，供工業使用；（３）將第（２）步燃燒后的爐渣研磨細、過篩，即可得到有效硅在３０％以上，有效鈣在２０％以上的硅鈣肥。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳長章，林州斌，高冬壽，李定，
申請(專利權)人：中國科學院福建物質結構研究所，
類型：發明
國別省市：35[中國|福建]