專利名稱：利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥，涉及一種利用冶煉鋼鐵廢渣制備的緩釋性玻璃鉀肥及其制備方法。該肥料具有緩釋性，可避免鉀元素在土壤中的迅速流失及造成土壤的板結(jié)等問題。可以作為蔬菜、水稻等農(nóng)作物的肥料。
背景技術(shù)：
植物生長不可缺少肥料，其中主要為N、P、K三種主要成分。普通化學(xué)肥料在澆水后被植物在數(shù)天至數(shù)周內(nèi)吸收，但在這段時(shí)間內(nèi)這些化學(xué)肥料容易溶解于水而大部分流失，同時(shí)還會造成土壤的板結(jié)。作為植物生長主要養(yǎng)分的鉀肥，在植物生長初期僅需要少量即可，但在結(jié)果期則需較高量，這就要求最好在每次施肥后，有肥效的成分能緩緩溶出并保持長時(shí)間的肥效。
以往的緩釋性鉀肥一般為由植物根系分泌出的檸檬酸水溶液溶出的鉀肥，而不是水溶出的緩釋性鉀肥。例如特開昭55-5785專利中給出的以火力發(fā)電廠粉煤灰為主要原料，加入鉀鹽或苛性鉀后燒成制得的鉀肥，即為在檸檬酸中可溶的緩釋性鉀肥。這種燒成物中K2O含量高(約22％左右)，枸溶性(檸檬酸溶出)高，其水溶性幾乎不存在。此外，這類燒結(jié)物因粉煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3等氧化物及堿土類氧化物可能形成各種晶體，其后溶出性能發(fā)生各種變化，在溶出的過程中溶出成分產(chǎn)生變異，不能穩(wěn)定的給出肥料成分。另外，對不同地區(qū)的粉煤灰原料其燒成條件、原料配比、生成結(jié)晶種類及比例等均可發(fā)生變化，這些成為制備中的問題和困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用冶煉鋼鐵礦渣為主要原料制備緩釋性玻璃鉀肥的方法及其產(chǎn)品。
本發(fā)明目的可通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥的方法，以冶煉鋼鐵產(chǎn)生的廢渣為原料，KOH或K2CO3混合后熔融形成玻璃態(tài)熔融物，再經(jīng)固化、緩冷后制成緩釋性玻璃鉀肥。
在上述方案基礎(chǔ)上，所述利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥的方法是在熔成玻璃液后緩慢冷卻，并在900～1150℃適當(dāng)保溫使玻璃中析出晶體。
在上述方案基礎(chǔ)上，所述的玻璃態(tài)熔融物可固化成為顆粒狀、纖維氈狀。
所述的熔融物緩冷中至少析出水溶性K2Ca2Si2O7晶體和不溶于水的硅灰石、鈣鋁黃長石晶體。
利用上述方法制得的緩釋性玻璃鉀肥，包括玻璃形成體氧化物，其以SiO2或P2O5為主要成分，還包括K2O、SiO2、CaO。
在上述產(chǎn)品基礎(chǔ)上，各組份為P2O5、Al2O3、MgO、Fe氧化物、Mn氧化物以及S化合物。
其中，所述鐵氧化物為FeO、Fe2O3或它們的混合物，Mn氧化物為MnO、MnO2或它們的混合物。
所述的利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥，其緩釋性玻璃和鉀肥組成中K2O、SiO2、P2O5、Al2O3、CaO、MgO及Fe和Mn氧化物總量中SiO2、Al2O3的含量為25～50mol％，K2O為15～32mol％，而CaO、MgO、Fe和Mn的氧化物合計(jì)量不超過60mol％。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于有良好的緩釋效果，即可有較小的水溶性和在檸檬酸水溶液溶出的緩釋性玻璃鉀肥，又因冶煉鋼鐵廢渣成份較穩(wěn)定，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)受環(huán)境的影響小，可穩(wěn)定的給出肥料成分。


附圖為每次鉀溶出量的累計(jì)量曲線。
具體實(shí)施例方式
利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥的方法，以冶煉鋼鐵廢渣為主要原料，引入一定量的鉀鹽如K2CO3，熔成玻璃液后緩慢冷卻，并在900～1150℃適當(dāng)保溫使玻璃中析出K2Ca2Si2O7晶體，這種晶體可以在水中溶出K。依化學(xué)組成的設(shè)計(jì)，保溫溫度及保溫時(shí)間不同其水溶性在1～3％之間，其余的K2O可在植物根部分泌產(chǎn)生的檸檬酸中緩緩溶出。
將顆粒為2～4mm的上述制得物1g在10ml 2％檸檬酸銨溶液中溶解15分鐘，搖振后，取出其澄清液，用原子吸收儀分析溶液中K+的含量。每次取出澄清液后重新用2％檸檬酸銨溶液補(bǔ)充至10ml。
如圖為每次鉀溶出量的累計(jì)量曲線。按不同的組成共五種所作的曲線。隨溶出次數(shù)的增加，溶出率趨于恒定，并從A至E配方溶出率遞減。
本發(fā)明的實(shí)施設(shè)計(jì)組成如下(mol％)編 號MeO SiO2+Al2O3K2OA 50 31 19B 47 36 17C 41 42 17D 37 48 15E 32 52 16其中，MeO是指除K2O外的堿金屬、堿土金屬及過渡元素氧化物的摩爾總和。
權(quán)利要求
1一種利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥的方法，以冶煉鋼鐵產(chǎn)生的廢渣為原料，其特征在于，利用冶煉鋼鐵產(chǎn)生的廢渣與KOH或K2CO3混合后熔融形成玻璃態(tài)熔融物，再經(jīng)固化、緩冷后制成緩釋性玻璃鉀肥。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥的方法，其特征在于熔成玻璃液后緩慢冷卻，并在900～1150℃適當(dāng)保溫使玻璃中析出晶體。
3，根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥的方法，其特征在于所述的玻璃態(tài)熔融物可固化成為顆粒狀、纖維氈狀。
4，根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥的方法，其特征在于所述的熔融物緩冷中至少析出水溶性K2Ca2Si2O7晶體和不溶于水的硅灰石、鈣鋁黃長石晶體。
5，根據(jù)權(quán)利要求2方法制得的利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥，其特征在于，所述玻璃態(tài)鉀肥有玻璃形成體氧化物，其以SiO2或P2O5為主要成分，還包括K2O、SiO2、CaO。
6，根據(jù)權(quán)利要求2方法所述的利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥，其特征在于，各組份為P2O5、Al2O3、MgO、Fe氧化物、Mn氧化物以及S化合物。
7，根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥，其特征在于，所述鐵的氧化物為FeO、Fe2O3或它們的混合物，Mn氧化物為MnO、MnO2或它們的混合物。
8，根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥，其特征在于，所述的緩釋性玻璃和鉀肥組成中K2O、SiO2、P2O5、Al2O3、CaO、MgO及Fe和Mn的氧化物總量中SiO2、Al2O3的含量為25～50mol％，K2O為15～32mol％，而CaO、MgO、Fe和Mn的氧化物合計(jì)量不超過60mol％，在此范圍內(nèi)玻璃態(tài)鉀肥為權(quán)利要求1中所述的緩釋性鉀肥。
全文摘要
本發(fā)明利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥，涉及一種利用冶煉鋼鐵廢渣制備的緩釋性玻璃鉀肥及其制備方法。該肥料具有緩釋性，可避免鉀元素在土壤中的迅速流失及造成土壤的板結(jié)等問題。可以作為蔬菜、水稻等農(nóng)作物的肥料。本發(fā)明一種利用冶煉鋼鐵廢渣制備緩釋性玻璃鉀肥的方法，以冶煉鋼鐵產(chǎn)生的廢渣為原料，利用冶煉鋼鐵產(chǎn)生的廢渣與KOH或K
文檔編號C05D1/00GK1583675SQ200410025129
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者李啟甲, 吳則嘉, 張林春 申請人:上海維安新材料研究中心有限公司