一种水溶性硅钾肥料的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种水溶性硅钾肥料的生产方法，该方法是将硅酸盐矿石和助剂充分混合后反应，将反应后的固体与分解剂混合进行分解反应，反应和分解过程中产生的气体通过冷凝吸收得到可做助剂的液体1和中间体，中间体与碱化剂进行碱化反应得到水溶性硅钾肥料。本发明专利技术的生产方法与国内现有高压碱熔法、烧结法相比，将反应条件降低到常压、100℃，工艺简单，生产成本低，产品中有效硅和氧化钾含量可根据植物需要进行调节，进一步节约成本，同时采用高效冷凝吸收得到的液体1浓度较高，可以作为本发明专利技术的助剂，到达循环利用的效果，也可以生产其他产品，大大减少因低浓度无法有效利用带来的排放污染问题。

Production method of water soluble silicon potassium fertilizer

The invention provides a production method of water-soluble potassium silicate fertilizer. The method is to react after fully mixing silicate ores and additives, to decompose the reacted solid with the decomposing agent, and to obtain the liquid 1 and the intermediate, the intermediate and the decomposing agent which can be used as additives through condensation and absorption of the gas generated in the reaction and decomposition process. Alkalization agent is used for alkalization reaction to obtain water-soluble silicon potassium fertilizer. Compared with the existing domestic high-pressure alkali fusion and sintering methods, the production method of the present invention can reduce the reaction conditions to atmospheric pressure and 100 C, the process is simple, the production cost is low, and the content of effective silicon and potassium oxide in the product can be adjusted according to the needs of plants, thus further saving the cost, and adopting the liquid 1 concentration obtained by high-efficiency condensation absorption. It can be used as an assistant agent of the invention to achieve the effect of recycling, and can also produce other products, greatly reducing the emission pollution problem caused by ineffective utilization of low concentration.

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性硅钾肥料的生产方法
本专利技术涉及硅钾肥料的制备领域，具体是涉及一种水溶性硅钾肥料的生产方法。
技术介绍
近年来随着农作物总产量的不断提高，由于长期施用速效化肥，加之施肥比例失调，土壤缺钾状况口益严重，造成农业生产效益降低，农产品的品质下降。随着农作物的持续高产，土壤中的有效硅含量也迅速降低，土壤缺硅现象较为严重，目前我国土壤中硅的供需矛盾日益突出，约一半土壤呈缺硅状态，而南方地区由于种植方式和土壤pH的影响，缺硅情况更加严重，且南方地区的土壤尤其是稻区生产仍没有对缺硅引起足够的重视。加之目前水稻等作物硅肥的施用技术的研究主要集中在固体硅肥上，而高效水溶性硅肥对杂交水稻、玉米、小麦等作物的生长发育及其生理的报道还很少。要使作物高产优质，必须在土壤中补充钾和硅。目前水溶性硅钾肥的生产工艺主要有：1、干法：按照一定比例对石英砂和碳酸钾(硝酸钾)进行混合，然后进行熔融反应，制成硅酸钾固体后进行溶解，浓缩得到成品。该方法反应温度高、能耗大。2、湿法：硅酸钠与硝酸反应制得硅凝胶，经去离子水漂洗后，再加硝酸酸化提纯，漂洗至中性，离心脱水后制成纯度较高的二氧化硅，以此二氧化硅与氢氧化钾反应制成硅酸钾。该方法工艺复杂、原料浪费严重、生产周期长、同时副产的废酸不好排放。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种水溶性硅钾肥料的生产方法，将硅酸盐矿石中的硅元素和钾元素在常压、100℃条件下转化成水溶性硅钾肥料，大大降低了工艺条件，进一步节约成本。本专利技术通过以下技术方案得以实现：一种水溶性硅钾肥料的生产方法，其包括以下步骤：(1)反应：将硅酸盐矿石粉碎至80-150目后，与质量百分含数为20％-45％助剂按照一定投料比例进行混合，置于反应釜中加热反应1-3小时，得到固体1和气体1；(2)分解：将固体1与分解剂按照一定比例混合均匀，在分解釜中反应1-3小时，得到固体2和气体2；(3)吸收：将气体1和气体2通过冷凝吸收装置进行回收，回收后进行固液分离得到固体3和液体1，液体1待用；(4)碱化：将固体3与质量百分数为10％-30％的碱化剂按照一定投料比例混合均匀，在70-100℃条件下反应0.5-3小时得到水溶性硅钾肥料。进一步的，步骤(1)中，所述的助剂为氟硅酸、氢氟酸中的一种或者两种混合。进一步的，步骤(1)中，所述的硅酸盐矿石为长石、云母、高岭土、锂辉石、石英的一种或者多种混合；所述硅酸盐矿石与助剂的投料比例，按照质量体积比，硅酸盐矿石粉：助剂＝1t：2-6m3。进一步的，步骤(1)中，所述加热反应的反应温度为90-100℃。进一步的，步骤(2)中固体1与分解剂的比例，按照质量体积比，固体1：分解剂＝1t：0.1-1m3进一步的，步骤(2)中，所述的分解剂为质量百分数为50％-98％的硫酸。进一步的，步骤(2)中,所述的反应，反应温度为100-250℃进一步的，步骤(3)中，所述的冷凝吸收装置为内衬石墨或特氟龙或三元乙丙橡胶防腐蚀的换热器、喷淋吸收塔中的一种或者两种串联使用。进一步的，步骤(3)中，所述的固液分离为带有洗涤功能的压滤机。进一步的，步骤(4)中，固体3与碱化剂的投料比例，按照质量体积为，固体3：氢氧化钾＝1t：1-6m3。进一步的，步骤(4)中，所述碱化剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的任一种。本专利技术的有益效果在于：1、本法专利技术的生产方法与国内现有高压碱熔法、烧结法相比，将反应条件降低到常压、100℃，工艺简单，生产成本低，产品中有效硅和氧化钾含量可根据植物需要进行调节，进一步节约成本，开辟了生产高效水溶硅钾肥料的新途径，为我国的高产栽培和水溶性硅钾肥推广应用提供理论依据和技术支持，具有十分重要的作用和意义。2、本专利技术采用高效冷凝吸收得到的液体1浓度较高，可以作为本专利技术的助剂，到达循环利用的效果，也可以生产其他产品，大大减少因低浓度无法有效利用带来的排放污染问题。附图说明图1是本专利技术所述生产方法的工艺流程图具体实施方式下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。实施例1一种水溶性硅钾肥料的生产方法，其包括以下步骤：(1)反应：将硅酸盐矿石粉碎至80目与质量百分含数为20％氟硅酸按照质量体积为1t：2m3的比例进行混合，置于反应釜中在90℃条件下，加热反应1小时，得到固体1和气体1；(2)分解：将固体1与质量百分数为50％的硫酸按照质量体积为1t：0.1m3的比例混合均匀，在分解釜中在100℃条件下，反应1小时，得到固2和气体2；(3)吸收：将气体1和气体2通过内衬石墨的换热器进行回收，回收后进行通过带洗涤装置的压滤机固液分离得到固体3和液体1，液体1待用；(4)碱化：将固体3与质量百分数为10％的氢氧化钾按照质量体积为1t：1m3比例混合均匀，在70℃条件下反应0.5小时得到水溶性硅钾肥料。实施例2一种水溶性硅钾肥料的生产方法，其包括以下步骤：(1)反应：将硅酸盐矿石粉碎至150目与质量百分含数为45％氟硅酸按照质量体积为1t：6m3的比例进行混合，置于反应釜中在100℃条件下，加热反应3小时，得到固体1和气体1；(2)分解：将固体1与质量百分数为98％的硫酸按照质量体积为1t：1m3的比例混合均匀，在分解釜中在250℃条件下，反应3小时，得到固2和气体2；(3)吸收：将气体1和气体2通过内衬特氟龙的换热器进行回收，回收后进行通过带洗涤装置的压滤机固液分离得到固体3和液体1，液体1待用；(4)碱化：将固体3与质量百分数为30％的氢氧化钾按照质量体积为1t：6m3比例混合均匀，在90℃条件下反应3小时得到水溶性硅钾肥料。实施例3一种水溶性硅钾肥料的生产方法，其包括以下步骤：(1)反应：将硅酸盐矿石粉碎至100目与质量百分含数为35％氟硅酸按照质量体积为1t：4m3的比例进行混合，置于反应釜中在95℃条件下，加热反应2小时，得到固体1和气体1；(2)分解：将固体1与质量百分数为70％的硫酸按照质量体积为1t：0.5m3的比例混合均匀，在分解釜中在150℃条件下，反应2小时，得到固2和气体2；(3)吸收：将气体1和气体2通过内衬三元乙丙橡胶防腐蚀的换热器进行回收，回收后进行通过带洗涤装置的压滤机固液分离得到固体3和液体1，液体1待用；(4)碱化：将固体3与质量百分数为20％的氢氧化钾按照质量体积为1t：3m3比例混合均匀，在100℃条件下反应2小时得到水溶性硅钾肥料。实施例4一种水溶性硅钾肥料的生产方法，其包括以下步骤：(1)反应：将硅酸盐矿石粉碎至80目与质量百分含数为20％氢氟酸按照质量体积为1t：2m3的比例进行混合，置于反应釜中在90℃条件下，加热反应3小时，得到固体1和气体1；(2)分解：将固体1与质量百分数为90％的硫酸按照质量体积为1t：0.1m3的比例混合均匀，在分解釜中在100℃条件下，反应1小时，得到固2和气体2；(3)吸收：将气体1和气体2通过内衬石墨的换热器进行回收，回收后进行通过带洗涤装置的压滤机固液分离得到固体3和液体1，液体1待用；(4)碱化：将固体3与质量百分数为10％的氨水按照质量体积为1t：1m3比例混合均匀，在70℃条件下反应0.5小时得到水溶性硅钾肥料。实施例5一种水溶性硅钾肥料的生产方法，其包括以下步骤：(1)反应：将硅酸盐矿石粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性硅钾肥料的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)反应：将硅酸盐矿石粉碎至80‑150目后，与质量百分含数为20％‑45％助剂按照一定投料比例进行混合，置于反应釜中加热反应1‑3小时，得到固体1和气体1；(2)分解：将固体1与分解剂按照一定比例混合均匀，在分解釜中反应1‑3小时，得到固体2和气体2；(3)吸收：将气体1和气体2通过冷凝吸收装置进行回收，回收后进行固液分离得到固体3和液体1，液体1待用；(4)碱化：将固体3与质量百分数为10％‑30％的碱化剂按照一定投料比例混合均匀，在70‑100℃条件下反应0.5‑3小时得到水溶性硅钾肥料。

【技术特征摘要】
1.一种水溶性硅钾肥料的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)反应：将硅酸盐矿石粉碎至80-150目后，与质量百分含数为20％-45％助剂按照一定投料比例进行混合，置于反应釜中加热反应1-3小时，得到固体1和气体1；(2)分解：将固体1与分解剂按照一定比例混合均匀，在分解釜中反应1-3小时，得到固体2和气体2；(3)吸收：将气体1和气体2通过冷凝吸收装置进行回收，回收后进行固液分离得到固体3和液体1，液体1待用；(4)碱化：将固体3与质量百分数为10％-30％的碱化剂按照一定投料比例混合均匀，在70-100℃条件下反应0.5-3小时得到水溶性硅钾肥料。2.如权利要求1所述的水溶性硅钾肥料的生产方法，其特征在于：步骤(1)中所述的助剂为氟硅酸、氢氟酸中的一种或者两种混合。3.如权利要求1所述的水溶性硅钾肥料的生产方法，其特征在于：步骤(1)中所述的硅酸盐矿石为长石、云母、高岭土、锂辉石、石英的一种或者多种混合；所述硅酸盐矿石与助剂的投料比例，按照质量体积比，硅酸盐矿石粉：助剂＝1t：2-6m3。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛希仕，邹锡洪，任伟，陈世毅，
申请(专利权)人：贵州远盛钾业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52