一種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法，屬于礦產(chǎn)資源的綜合利用【技術領域】。其是將含鉀頁巖與碳酸鈉按照一定的重量比在高溫條件下混合反應；然后將其冷卻后粉碎；最后將其與尿素、硫酸鉀、磷酸一銨、氯化鉀、有機肥料、普鈣以及黃泥按照一定的重量比混合后造粒，即得到硫酸鉀型的有機-無機復混肥料。還可以將其與尿素、磷酸一銨、氯化鉀、有機肥料以及脲甲醛按照一定的重量比混合后造粒得含氯型的有機-無機復混肥料。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡單，而且能夠充分的利用含鉀頁巖中的鉀以及硅等營養(yǎng)元素，大大的提高了含鉀頁巖的綜合利用率。同時，生產(chǎn)的肥料肥效高，肥效期長。
【專利說明】一種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及礦產(chǎn)資源的綜合利用【技術領域】，特別是涉及一種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有 機-無機復混肥料的方法。

【背景技術】
[0002] 有機-無機復混肥料綜合了有機肥、無機肥的有點，肥料中來源于無機肥料的速 效養(yǎng)分在有機肥的調節(jié)下，對植物供養(yǎng)呈現(xiàn)出快而不猛的特點；而來源于有機肥的緩效性 養(yǎng)分又能保證肥料養(yǎng)分持久供應，滿足農(nóng)作物生長對營養(yǎng)元素的需求，消除了有機肥和無 機肥的弱點。在有機-無機復混肥加入長效肥及其硅營養(yǎng)元素，將有機肥、無機肥、長效肥、 硅等多種營養(yǎng)元素集中于一個載體，使肥料具有緩急相濟、均衡穩(wěn)定、養(yǎng)分充足的特點，達 到了平衡、高效的供肥目的，是肥料行業(yè)的一個重要發(fā)展方向。有機-無機復混肥料生產(chǎn)采 用的磷酸一銨是酸性原料，而有機-無機復混肥料成品要求pH值在5. 5?8,因此配方中要 加入堿性原料。目前，主要是通過加入碳酸氫銨調節(jié)產(chǎn)品的pH值。
[0003] 鉀能促進植株莖桿健壯，改善果實品質，增強植株抗寒能力，提高果實的糖分和維 生素C的含量。鉀素供應不足時，碳水化合物代謝受到干擾，光合作用受抑制，而呼吸作用 加強。因此，缺鉀時植株抗逆能力減弱，易受病害侵襲，果實品質下降，著色不良。我國土 壤中缺乏鉀元素，土壤中的鉀元素不能滿足植物生長對鉀元素的需求，需要補鉀的耕地占 70%以上，每年約需鉀肥折純量800萬噸左右。硅肥是一種很好的品質肥料、保健肥料和植 物調節(jié)性肥料，是其它化學肥料無法比擬的一種新型多功能肥料。硅肥既可作肥料，提供養(yǎng) 分，又可用作土壤調理劑，改良土壤。此外，還兼有防病、防蟲和減毒的作用。以其無毒、無 味、不變質、不流失、無公害等突出優(yōu)點，將成為發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的高效優(yōu)質肥料。
[0004] 含鉀頁巖的主要成分是鉀長石，鉀長石礦是含鉀量較高、分布最廣、儲量最大的非 水溶性鉀資源，其主要化學成分為Si02、Al203、K20等。我國從二十世紀60年代初起就開始 利用鉀長石制取鉀肥的研究，在一些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，直接將含鉀頁巖破碎后加入農(nóng)家肥 中作為混合鉀肥使用，該方法雖然簡單、經(jīng)濟，但是對含鉀頁巖的綜合利用率較低，資源浪 費嚴重。目前，貴州地區(qū)對含鉀頁巖的利用主要是將其用來提鉀，其工藝流程為：將含鉀頁 巖粉碎，再將其與助溶劑氯化鈣在800攝氏度的高溫下焙燒80分鐘左右，然后在常溫下用 水將鉀浸出，最后再加入添加劑即可制得含鉀復合肥，該工藝所得的氧化鉀浸出率較高，達 到92%以上。但是轉化工藝的流程復雜，生產(chǎn)成本較高，且沒能充分利用含鉀頁巖中的其他 元素成分如硅元素等。
[0005] 通過在網(wǎng)上進行檢索，涉及到含鉀頁巖利用的專利申請有6件，例如，申請?zhí)枮?201010280115.2的發(fā)明專利公開了"一種處理含鉀巖石的方法"，采用將含鉀巖石粗碎、 細碎后再與氟硅酸進行反應制得氟硅酸鉀、氟硅酸鋁和硅膠；申請?zhí)枮?01310534185. X的發(fā)明公開了"一種利用含鉀頁巖制備化工原料的方法"，其是將鹽酸與含鉀頁巖混 合反應，再經(jīng)過一系列的分解和中和等反應，最后制取硫酸鋁和聚合硫酸鋁；申請?zhí)枮?200510117266. 5的發(fā)明專利公開了"一種生物多元磷鉀肥"，其是將含鉀頁巖粉碎后加入解 磷和解鉀菌種后進行發(fā)酵，即得到生物多元磷鉀肥。但是，目前還沒有發(fā)現(xiàn)利用含鉀頁巖生 產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法的專利文獻或者報道。


【發(fā)明內容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方 法，以解決現(xiàn)有技術對含鉀頁巖的綜合利用率較低、資源浪費嚴重、轉化工藝復雜、生產(chǎn)成 本較高等技術問題而存在的不足。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人通過大量的探索性試驗、對比試驗和條件試驗而完 成了本發(fā)明。本發(fā)明具體通過以下技術方案解決上述技術問題：
[0008] -種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機_無機復混肥料的方法，包括以下步驟：
[0009] (1)含鉀頁巖的活化：將含鉀頁巖與碳酸鈉按照100 :110_120的重量比混合，并將 該混合物加熱至溫度為750-850°C，使其混合反應55-65min;
[0010] (2)粉碎：將活化后的含鉀頁巖冷卻至常溫后，將其粉碎至細度為60-200目；
[0011] (3)有機-無機復混肥料的生產(chǎn)：將粉碎后的含鉀頁巖、尿素、硫酸鉀、磷酸一銨、 氯化鉀、有機肥料、普鈣以及黃泥按照重量比為35-45 :170-190 :140-160 :170-190 :40-60 : 200-220 :35-45 :140-160充分混合后，再進行造粒，即得到硫酸鉀型的有機-無機復混肥 料。
[0012] 進一步，所述步驟（1)中，含鉀頁巖與碳酸鈉的重量比為100 :115,調節(jié)反應溫度 為800°C，控制反應時間為60min。
[0013] 進一步，所述步驟（2)中，粉碎后的含鉀頁巖的細度為80目。
[0014] 優(yōu)選地，所述步驟（3)中，含鉀頁巖、尿素、硫酸鉀、磷酸一銨、氯化鉀、有機肥料、 普鈣以及黃泥的重量比為40 :180 :150 :180 :50 :210 :40 :150。
[0015] 可選地，所述步驟（3)中，是將粉碎后的含鉀頁巖、尿素、磷酸一銨、氯化鉀、有機 肥料以及脲甲醛按照重量比為35-45 :170-190 :170-190 :160-180 :200-220 :210-230充分 混合后，再進行造粒，得到含氯型的有機-無機復混肥料。
[0016] 優(yōu)選地，所述含鉀頁巖、尿素、磷酸一銨、氯化鉀、有機肥料以及脲甲醛的重量比為 40 :180 :180 :170 :210 :220。
[0017] 本發(fā)明的技術效果在于：
[0018] 首先，本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡單，操作方便，生產(chǎn)成本低，便于進行批量化生產(chǎn)，具有 顯著的經(jīng)濟效益。
[0019] 其次，本發(fā)明將含鉀頁巖在高溫條件下與碳酸鈉進行反應，有效的將難以被農(nóng)作 物直接吸收利用的二氧化硅等化合物轉化成能被農(nóng)作物直接吸收利用的硅酸鈉等化合物， 為后續(xù)生產(chǎn)的有機-無機復混肥料中添加了硅元素，不僅增加了肥料中的營養(yǎng)元素，而且 施用含有硅元素的肥料還可以調理和改良土壤，為農(nóng)作物防病、防蟲和減毒等作用。
[0020] 再次，本發(fā)明將含鉀頁巖用于生產(chǎn)有機-無機復混肥料，不僅能夠充分的利用含 鉀頁巖中的鉀以及硅等營養(yǎng)元素，大大的提高了含鉀頁巖的綜合利用率。而且含鉀頁巖能 夠有效的調節(jié)有機-無機復混肥料中的pH值，降低了因生產(chǎn)有機-無機復混肥料中需要添 加堿性原料來調節(jié)其pH值而產(chǎn)生的成本。
[0021] 最后，本發(fā)明生產(chǎn)的肥料不僅肥效高，總養(yǎng)分為28%以上。而且肥效期長。

【具體實施方式】
[0022] 為了方便本領域的技術人員理解，下面將結合實施例對本發(fā)明做進一步的描述。 實施例僅僅是對該發(fā)明的舉例說明，不是對本發(fā)明的限定，實施例中未作具體說明的步驟 均是已有技術，在此不做詳細描述。
[0023] 本發(fā)明所述的黃泥，屬于泥巴的一種，主要成分是氧化鋁和氧化鐵，還含有少量的 氧化鈣、氧化鎂以及二氧化硅等。
[0024] 本發(fā)明所述的有機肥為有機質含量為75%以上的有機肥。
[0025] 本發(fā)明所述的普鈣主要成分為Ca(H2P04) 2 ?H20、無水硫酸鈣和少量磷酸，含有效 五氧化二磷18%，其中86%溶于水。
[0026] 實施例一
[0027] -種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機_無機復混肥料的方法，首先將含鉀頁巖100kg與碳 酸鈉ll〇kg加入到反應釜中充分混合均勻，并將該混合物加熱至溫度為750°C，使其混合反 應65min，得到活化后的含鉀頁巖；然后將活化后的含鉀頁巖取出冷卻至常溫后，將其放到 粉碎機中粉碎至細度為60目；最后將粉碎后的含鉀頁巖35kg、尿素170kg、硫酸鉀140kg、 磷酸一銨170kg、氯化鉀40kg、有機肥料200kg、普鈣35kg以及黃泥140kg放到攪拌機中，通 過攪拌使其充分混合均勻后，放入轉鼓造粒機中進行轉鼓造粒，然后包裝，即得到硫酸鉀型 的有機-無機復混肥料。
[0028] 經(jīng)檢測，該有機-無機復混肥料中總養(yǎng)分含量為28. 3%，有機質含量為16. 5%。
[0029] 實施例二
[0030] 一種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法，首先將含鉀頁巖l〇〇kg與碳 酸鈉120kg加入到反應釜中充分混合均勻，并將該混合物加熱至溫度為850°C，使其混合反 應55min，得到活化后的含鉀頁巖；然后將活化后的含鉀頁巖取出冷卻至常溫后，將其放到 粉碎機中粉碎至細度為200目；最后將粉碎后的含鉀頁巖45kg、尿素190kg、硫酸鉀160kg、 磷酸一銨190kg、氯化鉀60kg、有機肥料220kg、普鈣45kg以及黃泥160kg放到攪拌機中，通 過攪拌使其充分混合均勻后，放入轉鼓造粒機中進行轉鼓造粒，然后包裝，即得到硫酸鉀型 的有機-無機復混肥料。
[0031] 經(jīng)檢測，該有機-無機復混肥料中總養(yǎng)分含量為28. 4%，有機質含量為15. 8%。
[0032] 實施例三
[0033] -種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機_無機復混肥料的方法，首先將含鉀頁巖100kg與碳 酸鈉115kg加入到反應釜中充分混合均勻，并將該混合物加熱至溫度為800°C，使其混合反 應60min，得到活化后的含鉀頁巖；然后將活化后的含鉀頁巖取出冷卻至常溫后，將其放到 粉碎機中粉碎至細度為80目；最后將粉碎后的含鉀頁巖40kg、尿素180kg、硫酸鉀150kg、 磷酸一銨180kg、氯化鉀50kg、有機肥料210kg、普鈣40kg以及黃泥150kg放到攪拌機中，通 過攪拌使其充分混合均勻后，放入轉鼓造粒機中進行轉鼓造粒，然后包裝，即得到硫酸鉀型 的有機-無機復混肥料。
[0034] 經(jīng)檢測，該有機-無機復混肥料中總養(yǎng)分含量為28. 3%，有機質含量為15. 9%。
[0035] 實施例四
[0036] -種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機_無機復混肥料的方法，首先將含鉀頁巖100kg與碳 酸鈉112kg加入到反應釜中充分混合均勻，并將該混合物加熱至溫度為770°C，使其混合 反應58min，得到活化后的含鉀頁巖；然后將活化后的含鉀頁巖取出冷卻至常溫后，將其放 到粉碎機中粉碎至細度為100目；最后將粉碎后的含鉀頁巖35kg、尿素170kg、磷酸一銨 170kg、氯化鉀160kg、有機肥料200kg以及脲甲醛210kg放到攪拌機中，通過攪拌使其充分 混合均勻后，放入轉鼓造粒機中進行轉鼓造粒，然后包裝，即得到含氯型的有機-無機復混 肥料。
[0037] 經(jīng)檢測，該有機-無機復混肥料中總養(yǎng)分含量為36. 8%，有機質含量為15. 9%。
[0038] 實施例五
[0039] -種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機_無機復混肥料的方法，首先將含鉀頁巖100kg與碳 酸鈉118kg加入到反應釜中充分混合均勻，并將該混合物加熱至溫度為830°C，使其混合 反應62min，得到活化后的含鉀頁巖；然后將活化后的含鉀頁巖取出冷卻至常溫后，將其放 到粉碎機中粉碎至細度為160目；最后將粉碎后的含鉀頁巖45kg、尿素190kg、磷酸一銨 190kg、氯化鉀180kg、有機肥料220kg以及脲甲醛230kg放到攪拌機中，通過攪拌使其充分 混合均勻后，放入轉鼓造粒機中進行轉鼓造粒，然后包裝，即得到含氯型的有機-無機復混 肥料。
[0040] 經(jīng)檢測，該有機-無機復混肥料中總養(yǎng)分含量為37. 4%，有機質含量為15. 7%。
[0041] 實施例六
[0042] 一種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法，首先將含鉀頁巖100kg與碳 酸鈉115kg加入到反應釜中充分混合均勻，并將該混合物加熱至溫度為800°C，使其混合 反應60min，得到活化后的含鉀頁巖；然后將活化后的含鉀頁巖取出冷卻至常溫后，將其放 到粉碎機中粉碎至細度為120目；最后將粉碎后的含鉀頁巖40kg、尿素180kg、磷酸一銨 180kg、氯化鉀170kg、有機肥料210kg以及脲甲醛220kg放到攪拌機中，通過攪拌使其充分 混合均勻后，放入轉鼓造粒機中進行轉鼓造粒，然后包裝，即得到含氯型的有機-無機復混 肥料。
[0043] 經(jīng)檢測，該有機-無機復混肥料中總養(yǎng)分含量為37. 1 %，有機質含量為15. 8%。
[0044] 下面用本發(fā)明生產(chǎn)的有機-無機復混肥料去種植大麥，對生產(chǎn)的大麥的產(chǎn)量和質 量進行統(tǒng)計和分析，具體情況如下：
[0045] 選取1400平方米的一塊空地，將其平均分為七個部分，每部分200平方米，并將其 標為1號地、2號地、3號地、4號地、5號地、6號地和7號地。選取籽粒飽滿的莆方麥4號大 麥種子分別在該空地上種植，種植前先在塘底施肥，以后不再施肥。以貴州氣候條件為例， 種植的時間選為12月份，種植的行距為0. 5米。1、2、3、4、5和6號地上分別施用上述實施 例一至實施例六的方法制備的有機-無機復混肥料。7號地施用高氮復合肥料，該高氮復合 肥中氮含量為25%，磷含量為15%，鉀含量為11%。
[0046] 試驗結果為：1號地上收獲大麥種子75. 3kg，2號地收獲大麥種子75. 4kg，3號地 收獲大麥種子76.lkg，4號地收獲大麥種子75. 4kg、5號地上收獲大麥種子75. 2kg，6號地 上收獲大麥種子76. 8kg，7號地上收獲大麥種子69. 7kg。由此可見，該有機-無機復混肥料 對大麥的增產(chǎn)效果非常明顯，每畝地大約增產(chǎn)20kg。
[0047] 根據(jù)中國飼料用大麥質量標準《中華人民共和國國家標準》0B10367-89規(guī)定，對上 述生產(chǎn)出來的大麥進行檢測。
[0048] 表2為傳統(tǒng)方法與本發(fā)明的實施例氮肥生產(chǎn)的大麥品質量檢測結果：

【權利要求】
1. 一種利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 含鉀頁巖的活化：將含鉀頁巖與碳酸鈉按照100 :110-120的重量比混合，并將該混 合物加熱至溫度為750-850°C，使其混合反應55-65min ; (2) 粉碎：將活化后的含鉀頁巖冷卻至常溫后，將其粉碎至細度為60-200目； (3) 有機-無機復混肥料的生產(chǎn)：將粉碎后的含鉀頁巖、尿素、硫酸鉀、磷酸一銨、氯 化鉀、有機肥料、普鈣以及黃泥按照重量比為35-45 :170-190 :140-160 :170-190 :40-60 : 200-220 :35-45 :140-160充分混合后，再進行造粒，即得到硫酸鉀型的有機-無機復混肥 料。
2. 如權利要求1所述的利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法，其特征在于，所 述步驟（1)中，含鉀頁巖與碳酸鈉的重量比為100 :115,調節(jié)反應溫度為800°C，控制反應時 間為60min。
3. 如權利要求1所述的利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法，其特征在于，所 述步驟（2)中，粉碎后的含鉀頁巖的細度為80目。
4. 如權利要求1所述的利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法，其特征在于，所 述步驟（3)中，含鉀頁巖、尿素、硫酸鉀、磷酸一銨、氯化鉀、有機肥料、普鈣以及黃泥的重量 比為 40 :180 :150 :180 :50 :210 :40 :150。
5. 如權利要求1所述的利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法，其特征在于，所 述步驟（3)中，是將粉碎后的含鉀頁巖、尿素、磷酸一銨、氯化鉀、有機肥料以及脲甲醛按照 重量比為 35-45 :170-190 :170-190 :160-180 :200-220 :210-230 充分混合后，再進行造粒， 得到含氯型的有機-無機復混肥料。
6. 如權利要求5所述的利用含鉀頁巖生產(chǎn)有機-無機復混肥料的方法，其特征在于，所 述含鉀頁巖、尿素、磷酸一銨、氯化鉀、有機肥料以及脲甲醛的重量比為40 :180 :180 :170 :210 :220。
【文檔編號】C05G3/04GK104355813SQ201410598058
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權日:2014年10月29日
【發(fā)明者】陳文興, 田娟, 虞江, 周昌平, 蔣仁波, 楊杰 申請人:貴州省化工研究院, 貴州省五谷惠生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司