專利名稱:一種硅肥的生產方法
(一)所屬技術領域：
本發明涉及一種硅肥的生產方法，特別涉及一種用煤矸石或粉煤灰與造紙黑液生產硅肥的生產方法。
背景技術：
目前，硅肥作為農作物用肥，其用量越來越大。一般硅肥的生產方法，其成本較高，生產工藝復雜。另一方面，對于造紙黑液，由于回收成本過高，有些規模較小的造紙廠往往違規排放，對當地生態造成了嚴重破壞。若進行無害化處理，其設備和運行費用之高也并非中小型企業所承擔得起的。因此，造紙黑液是一個迫切需要盡快解決的問題。目前也有使用造紙黑液生產硅肥的方法，如專利號為90105832中國專利“硅肥生產方法”，是利用鋼鐵廠的酸洗廢液、水淬渣、鍍鋅廢渣和造紙廠的廢堿液為主要原料，生產超細氧化鐵和較高微量元素復合肥，其中造紙廠的廢液為穩定劑。如專利號為01140782的中國專利“硅肥及其制造方法”，是利用在預處理熔融生鐵過程中產生并且具有較高可溶性氧化硅含量的爐渣生產硅肥。但上述方法存在生產工藝復雜、加工溫度較高、成本較高、原料適應性差的缺點。

發明內容本發明為了克服以上不足，提供了一種利用造紙黑液與煤矸石或粉煤灰生產硅肥的生產方法，并具有熱處理溫度低，硅含量高，操作簡單，成本低的優點。
本發明是通過以下措施來實現的本發明的硅肥的生產方法，包括以下步驟a.按造紙黑液粉煤灰或煤矸石等于1～40∶1的重量比，將上述物料混合均勻并干燥；干燥后的物料，按1噸粉煤灰或煤矸石加100-500g的重量比加入催化劑A，放入加熱爐內催化活化，活化溫度為600～800℃，活化時間10～50分鐘，得活化物；所述的催化劑A是按SeO2∶MnO2∶CuO為5～20∶0～20∶0～20的重量比混合而成；b.將上述活化物出爐后，按1噸粉煤灰或煤矸石噴灑10～20L催化劑B的比例，趁熱均勻噴灑催化劑B，晾干粉碎后即得產品；所述的催化劑B是按B(OH)3∶ZnSO4等于4～10g∶10～50g的比例混合，再加入100～500mL的濃H3PO4或50～200mL的濃H2SO4，加水至10L配成。
本發明的硅肥的生產方法，所述的造紙黑液∶粉煤灰或煤矸石的最佳重量配比等于5～15∶1。
本發明的硅肥的生產方法，所述的催化劑A最好是按SeO2∶MnO2∶CuO為10～15∶5～10∶5～20的重量比混合而成。
本發明的硅肥生產方法，為了使催化劑與反應物料充分接觸，所述的催化劑A粉碎至直徑＜0.1mm。
本發明所需原料主要是粉煤灰或煤矸石和造紙黑液，先將粉煤灰或煤矸石、造紙黑液與催化劑A按一定比例混合均勻后干燥，再將該混合物升溫加熱，并在600～800℃灼燒10～50分鐘后出爐；同時在爐口處噴灑催化劑B并使之混合均勻；適當晾曬后經簡單破碎即得本發明的產品。
本發明的原理是，在外加熱量的條件下，充分利用造紙黑液所蓄積的較大能量，在催化劑A存在下進行充分活化，使造紙黑液與粉煤灰或煤矸石在600-800℃下充分反應。隨著溫度的升高，大量存在于造紙黑液中的含氧官能團逐步與煤矸石或粉煤灰中的金屬離子絡合，從而將煤矸石或粉煤灰中的含硅陰離子釋放出來，與造紙黑液中的堿性化合物充分反應。然后，再與催化劑B發生水淬反應，將金屬離子轉化成硫酸鹽或磷酸鹽，保證了硅的可溶性，從而制成本發明的產品。
本發明生產的硅肥料，一般可以100％溶解于稀的酸溶液，如在pH＜4的鹽酸中即可全溶。因此，本發明生產的硅肥料中的硅可以被100％利用。
本發明生產的硅肥料，其有效硅的含量為20-40％，基本呈中性。同時，由于加入了硒、錳、銅、硼、鋅等微量元素，本發明的產品也可適當補充這兒種微量元素在土壤中的不足，并可根據土壤具體情況進行適當調整。另外，根據需要，本發明的產品也可調成微堿性或微酸性。
本發明的生產工藝，其消耗造紙黑液量比較大，1噸粉煤灰或煤矸石，可以消耗24°Be的造紙黑液1～40噸，得到1～3噸硅肥料。這樣，硅肥廠既可以大量消耗粉煤灰或煤矸石，又可以大量消耗造紙黑液，防止了粉煤灰、煤矸石或造紙黑液對環境的污染。
本發明的生產方法，生產方法簡單，原料成本低。生產1噸硅肥料，除了粉煤灰或煤矸石運輸成本外，所加入催化劑的成本總共不超過20元。由于造紙黑液所蓄積的能量，外加能源較少，大大節約了能源。通風熱處理溫度在600-800℃，可實現自動化生產。
綜上所述，本發明的方法所生產的硅肥有效硅含量高，工藝簡單，操作方便，實現了廢物再利用，且變廢為寶。
具體實施方式
1.實施例1①按SeO2∶MnO2∶CuO為5∶10∶20的重量比將以上原料混合均勻，制得催化劑A；②取5gB(OH)3、10g ZnSO4混合，再加入300ml的H3PO4溶解完全，加水至10L配成催化劑B。
③取造紙黑液50噸，電廠粉煤灰10噸，催化劑A為1千克，將上述物料混勻干燥，放入加熱爐內通風加熱至800℃，恒溫活化20分鐘，得活化物；④將上述活化物出爐，按1噸粉煤灰噴灑10L催化劑B的比例，將活化物趁熱均勻噴灑催化劑B，晾干粉碎后即得產品22噸，有效硅含量為32.8％。
2.實施例2①按SeO2∶MnO2為20∶5的重量比將以上原料混合均勻，制得催化劑A；②取10gB(OH)3、40g ZnSO4混合，再加入150ml的H2SO4溶解完全，加水至10L配成催化劑B。
③取造紙黑液200噸，煤矸石20噸，催化劑A為5千克，將上述物料混勻干燥，放入加熱爐內通風加熱至600℃，恒溫活化50分鐘，得活化物；④將上述活化物出爐，按1噸煤矸石噴灑15L催化劑B的比例，將活化物趁熱均勻噴灑催化劑B，晾干粉碎后即得產品37噸，有效硅含量為29.6％。
3.實施例3①按SeO2∶MnO2∶CuO為20∶10∶10的重量比將以上原料混合均勻，制得催化劑A；②取造紙黑液100噸，電廠爐渣5噸，催化劑A為2千克，將上述物料混勻干燥，放入加熱爐內通風加熱至750℃，恒溫活化30分鐘，得活化物；
③活化物出爐后自然冷卻后破碎，得產品10.8噸，有效硅含量為38.7％。
4.實施例4①取造紙黑液150噸，電廠粉煤灰10噸。將上述物料混勻干燥，放入加熱爐內通風加熱至600℃，恒溫活化40分鐘，得活化物；②活化物出爐后自然冷卻后破碎，得產品24噸，有效硅含量為28.7％。
5.實施例5①取15gB(OH)3，再加入350ml的H3PO4溶解完全，加水至10L配成催化劑B。
②取造紙黑液70噸，電廠粉煤灰2噸，將上述物混勻干燥，放入加熱爐內通風加熱至800℃，恒溫活化30分鐘，得活化物；③將上述活化物出爐，按1噸粉煤灰噴灑20L催化劑B的比例，將活化物趁熱均勻噴灑催化劑B，晾干粉碎后即得產品4.5噸，有效硅含量為22.8％。
權利要求
1.一種硅肥的生產方法，其特征在于包括以下步驟a.按造紙黑液∶粉煤灰或煤矸石等于1～40∶1的重量比，將上述物料混合均勻并干燥；干燥后的物料，按1噸粉煤灰或煤矸石加100-500g的重量比加入催化劑A，放入加熱爐內催化活化，活化溫度為600～800℃，活化時間10～50分鐘，得活化物；所述的催化劑A是按SeO2∶MnO2∶CuO為5～20∶0～20∶0～20的重量比混合而成；b.將上述活化物出爐后，按1噸粉煤灰或煤矸石噴灑10～20L催化劑B的比例，趁熱均勻噴灑催化劑B，晾干粉碎后即得產品；所述的催化劑B是按B(OH)3∶ZnSO4等于4～10g∶10～50g的比例混合，再加入100～500mL的濃H3PO4或50～200mL的濃H2SO4，加水至10L配成。
2.根據權利要求
1所述的硅肥的生產方法，其特征在于所述的造紙黑液∶粉煤灰或煤矸石的重量比等于5～15∶1。
3.根據權利要求
1所述的硅肥的生產方法，其特征在于所述的催化劑A是按SeO2∶MnO2∶CuO為10～15∶5～10∶5～20的重量比混合而成。
專利摘要
本發明涉及一種硅肥的生產方法，特別涉及一種用煤矸石或粉煤灰與造紙黑液生產硅肥的生產方法。本發明的硅肥的生產方法，包括以下步驟a.按造紙黑液∶粉煤灰或煤矸石等于1～40∶1的重量比，將上述物料混合均勻并干燥，放入加熱爐內催化活化，活化溫度為600～800℃，活化時間10～50分鐘左右，得活化物；b.將上述活化物出爐，晾干粉碎后即得產品。本發明的方法所生產的硅肥有效硅含量高，工藝簡單，操作方便，實現了廢物再利用，且變廢為寶。
文檔編號C05D9/00GKCN1244518SQ200310105447
公開日2006年3月8日 申請日期2003年10月27日
發明者劉振學, 武艷菊, 汪興隆, 張震, 孫漢友 申請人:劉振學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan