一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410323383.6

申请日:

2014.07.08

公开号:

CN104108972A

公开日:

2014.10.22

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C05G 1/00申请公布日:20141022|||实质审查的生效IPC(主分类):C05G 1/00申请日:20140708|||公开

IPC分类号:

C05G1/00

主分类号:

C05G1/00

申请人:

深圳市芭田生态工程股份有限公司

发明人:

韩冬芳; 王宗抗; 安国栋

地址:

518057 广东省深圳市南山区高新技术园粤兴二道10号

优先权:

专利代理机构:

广州圣理华知识产权代理有限公司 44302

代理人:

顿海舟;王静

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内容摘要

本发明公开一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制造方法,按重量份数计,将以下原料混合:磷矿粉45-90份,白云石5-50份,助剂1-10份,总量为100份,磨碎后,搅拌、高温煅烧活化该混合物,水淬骤冷后,粉碎产物得到肥料。肥料包括有效成分为,五氧化二磷10-20%,有效钙5-30%,有效硅10-28%,有效镁5-15%,纳米硅占有效硅含量的30-80%。本发明充分有效利用我国低品位磷矿、不但为作物提供中微量元素,同时调理和改善农作物生长的机制,调节土壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化学性质和生物化学性质,提高肥料有效利用率,减少肥料使用量,阻隔农作物吸收重金属。

权利要求书

1.  一种含纳米硅的天然矿物质肥料,其特征在于,肥料有效成分为,五氧化二磷10-20%,有效钙5-30%,有效硅10-28%,有效镁5-15%,纳米硅占有效硅含量的30-80%。

2.
  根据权利要求1所述的含纳米硅的天然矿物质肥料,其特征在于,所述纳米硅的粒径范围为10-50nm。

3.
  一种含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,按重量份数计,将以下原料混合:磷矿粉45-90份,白云石5-50份,助剂1-10份,总量为100份,磨碎后,搅拌、高温煅烧活化该混合物,水淬骤冷后,粉碎产物得到肥料。

4.
  根据权利要求3所述的含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,高温煅烧温度为1000-3000℃,时间为1-5个小时。

5.
  根据权利要求3所述的含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,所述助剂为蛇纹石、橄榄石、硅石或菱镁石中的一种以上。

6.
  根据权利要求3所述的含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,水淬骤是用压力为0.1-0.5MPa的水喷射。

7.
  根据权利要求3所述的含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,粉碎后产物至50-80%以上通过80-160目筛。

说明书

一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及矿物质肥料生产技术领域,具体涉及一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制备方法。
背景技术
我国人口多耕地少,中国用世界上7%的耕地养活了22%的人口,却用了世界上35%的化肥。连种连作、大量盲目滥施化肥已成一种掠夺性资源开发,导致资源巨大浪费,不仅难以推动粮食增产,反而破坏了土壤的内在结构,造成土壤板结,土质变差、地力下降,再加上过度工业化而带来的环境污染,造成了重金属土壤污染的严重局面;农作物品质下降,农产品安全已严重影响到国民的身体健康。
近30年来,我国氮肥工业得到迅速发展,氮肥产量自1982年突破1000万吨氮,至2012年达4313万吨,特别是尿素得到超常的发展。32年累计生产尿素3.86亿吨氮。尿素在土壤中转化为铵态氮被作物根表面吸收,置换出氢离子使土壤酸化,致使近30年来,我国土壤酸化问题越来越严重。酸化破坏土壤结构,使土壤板结;酸性土壤滋生真菌,根际病害增加;酸化促使土壤中有害金属元素镉、铬、铝、锰的释放;土壤酸化使作物产量下降,甚至绝收,使果园果树大片死亡。治理土壤酸化在某些地区已到了刻不容缓的地步。
我国磷矿主要为难选矿的硅钙(镁)质及钙(镁)质中、低品位磷矿,这两种类型的磷矿总资源量达100亿吨,这些磷矿中含有的硅、钙、镁元素还没有充分得以开发和利用。日本科学家发现,链长为纳米级的硅氧四面体断链,可随水分从植物根部输送至叶面,水分蒸发后,硅氧四面体短链残存在植物细胞壁内。这种硅质化的细胞,能增加作物的抗病能力,增加作物的抗病能力、抗倒伏能力。这种含硅钙镁的矿物质肥料,可阻隔土壤中重金属向作物体内的转移,同时可调节酸性土壤。
目前缺少一种天然矿物质肥料及其制备方法,可以有效利用我国的磷矿石原料,充分利用其中含有的硅元素,降低成本、不仅环保安全、还能有效解决土壤酸化及农作物重金属吸收的严峻问题。
发明内容
为了充分有效利用我国低品位磷矿、不但为作物提供中微量元素,同时调理和改善农作物生长的机制,调节土壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化学性质和生物化学性质,提高肥料有效利用率,减少肥料使用量,阻隔农作物吸收重金属,本发明提供了一种含纳米硅的天然矿物质肥料,其特征在于,肥料有效成分为,五氧化二磷10-20%,有效钙5-30%,有效硅10-28%,有效镁5-15%,纳米硅占有效硅含量的30-80%。
优选的,所述纳米硅的粒径范围为10-50nm。
本发明还公开了一种含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,按重量份数计,将以下原料混合:磷矿粉45-90份,白云石5-50份,助剂1-10份,总量为100份,磨碎后,搅拌、高温煅烧活化该混合物,水淬骤冷后,粉碎产物得到肥料。
优选的,高温煅烧温度为1000-3000℃,时间为1-5个小时。
优选的,所述助剂为蛇纹石、橄榄石、硅石或菱镁石中的一种以上。
优选的,水淬骤是用压力为0.1-0.5MPa的水喷射。
优选的,粉碎后产物至50-80%以上通过80-160目筛。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)本发明的充分利用了我国大量存在的低品位磷矿,体现了资源的高效利用;
2)具有调理和改善作物生长的机制,生产原材料是由天然矿物质组成,含有纳米硅物质,链长为纳米级的硅氧四面体断链,可随水分从植物根部输送至叶面,水分蒸发后,硅氧四面体短链残存在植物细胞壁内。这种硅质化的细胞,能增加作物的抗逆性,从而使作物具有较强的抗病虫害能力,可减少施药次数,还具有抗倒伏、抗干旱、抗寒冷的能力;
3)长期施用还能调节土壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化学性质和生物化学性质;这种含硅钙镁的矿物质肥料,可阻隔土壤中重金属向作物体内的转移,阻隔农作物吸收重金属的作用,同时可调节酸性土壤;
4)提高肥料有效利用率,减少肥料使用量。
附图说明
图1.本发明具体实施例一的肥料样品的电镜扫描照片;
图2.本发明具体实施例二的肥料样品的电镜扫描照片。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明,其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。
具体实施例一
本发明实施例中的原材料来自湖北荆州地区。
磷矿粉45份,白云石45份,蛇纹石5份、硅石5份,经破碎后,装入入料车,用卷扬机入高温熔融炉。从热风炉来的热风经风嘴喷入高炉,使高温区温度达到1000℃左右,物料在炉内充分煅烧熔融后,煅烧5小时,自出料口放出熔融体,并用表压为0.2MPa的水喷射,使其极冷而凝固并破碎成细小的粒子流入水淬池中,干燥后的半成品再送入球磨机磨细,细度要求80%以上通过80目筛。产品养分含量,经测定,五氧化二磷(P2O5)含量12%,有效钙(CaO)含量30%,有效硅(SiO2)含量28%,有效镁(MgO)5%;经扫描电镜观察和能谱分析仪分析,含硅的纳米级物质微粒总量占有效硅的百分率为50%,纳米硅的粒径为20-30nm,纳米硅的电镜照片见说明书附图。
具体实施例二
本发明实施例中的原材料来自湖北荆州地区。
磷矿粉90份,白云石5份,菱镁石5份,经破碎后,装入入料车,用卷扬机入高温熔融炉。从热风炉来的热风经风嘴喷入高炉,使高温区温度达到1300℃左右,物料在炉内充分煅烧熔融后,煅烧1小时,自出料口放出熔融体,并用0.1MPa的水喷射,使其极冷而凝固并破碎成细小的粒子流入水淬池中,干燥后的半成品再送入球磨机磨细,细度要求50%以上通过100目筛。产品养分含量,五氧化二磷(P2O5)含量10%,有效钙(CaO)含量5%,有效硅(SiO2)含量10%,有效镁(MgO)15%,经扫描电镜观察和能谱分析仪分析,纳米硅的粒径范围为10-30nm,含硅的纳米级物质微粒总量占有效硅的百分率为80%,纳米硅的电镜照片见说明书附图。
具体实施例三
本发明实施例中的原材料来自湖北荆州地区。
磷矿粉49份,白云石50份,橄榄石1份,经破碎后,装入入料车,用卷扬机入高温熔融炉。从热风炉来的热风经风嘴喷入高炉,使高温区温度达到3000℃左右,物料在炉内充分煅烧熔融后,煅烧3小时,自出料口放出熔融体,并用0.5MPa的水喷射,使其极冷而凝固并破碎成细小的粒子流入水淬池中,干燥后的半成品再送入球磨机磨细,细度要求75%以上通过160目筛。产品养分含量,五氧化二磷(P2O5)含量20%,有效钙(CaO)含量16%, 有效硅(SiO2)含量20%,有效镁(MgO)10%,经扫描电镜观察和能谱分析仪分析,纳米硅的粒径为30-50nm,含硅的纳米级物质微粒总量占有效硅的百分率为70%。
具体实施例四
本发明实施例中的原材料来自湖北荆州地区。
磷矿粉60份,白云石31份,蛇纹石4、橄榄石3、硅石2份,经破碎后,装入入料车,用卷扬机入高温熔融炉。从热风炉来的热风经风嘴喷入高炉,使高温区温度达到2000℃左右,物料在炉内充分煅烧熔融后,煅烧4小时,自出料口放出熔融体,并用0.4MPa的水喷射,使其极冷而凝固并破碎成细小的粒子流入水淬池中,干燥后的半成品再送入球磨机磨细,细度要求80%以上通过160目筛。产品养分含量,五氧化二磷(P2O5)含量11%,有效钙(CaO)含量18%,有效硅(SiO2)含量18%,有效镁(MgO)12%,经扫描电镜观察和能谱分析仪分析,纳米硅的粒径范围为20-40nm,含硅的纳米级物质微粒总量占有效硅的百分率为30%。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

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1、10申请公布号CN104108972A43申请公布日20141022CN104108972A21申请号201410323383622申请日20140708C05G1/0020060171申请人深圳市芭田生态工程股份有限公司地址518057广东省深圳市南山区高新技术园粤兴二道10号72发明人韩冬芳王宗抗安国栋74专利代理机构广州圣理华知识产权代理有限公司44302代理人顿海舟王静54发明名称一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制备方法57摘要本发明公开一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制造方法,按重量份数计,将以下原料混合磷矿粉4590份,白云石550份,助剂110份,总量为100份,磨碎后,搅拌、高。

2、温煅烧活化该混合物,水淬骤冷后,粉碎产物得到肥料。肥料包括有效成分为,五氧化二磷1020,有效钙530,有效硅1028,有效镁515,纳米硅占有效硅含量的3080。本发明充分有效利用我国低品位磷矿、不但为作物提供中微量元素,同时调理和改善农作物生长的机制,调节土壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化学性质和生物化学性质,提高肥料有效利用率,减少肥料使用量,阻隔农作物吸收重金属。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104108972ACN104108972A1/1页21一种含纳米硅的天然矿物。

3、质肥料,其特征在于,肥料有效成分为,五氧化二磷1020,有效钙530,有效硅1028,有效镁515,纳米硅占有效硅含量的3080。2根据权利要求1所述的含纳米硅的天然矿物质肥料,其特征在于,所述纳米硅的粒径范围为1050NM。3一种含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,按重量份数计,将以下原料混合磷矿粉4590份,白云石550份,助剂110份,总量为100份,磨碎后,搅拌、高温煅烧活化该混合物,水淬骤冷后,粉碎产物得到肥料。4根据权利要求3所述的含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,高温煅烧温度为10003000,时间为15个小时。5根据权利要求3所述的含纳米硅的天然矿物质。

4、肥料的制备方法,其特征在于,所述助剂为蛇纹石、橄榄石、硅石或菱镁石中的一种以上。6根据权利要求3所述的含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,水淬骤是用压力为0105MPA的水喷射。7根据权利要求3所述的含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,粉碎后产物至5080以上通过80160目筛。权利要求书CN104108972A1/3页3一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制备方法技术领域0001本发明涉及矿物质肥料生产技术领域,具体涉及一种含纳米硅的天然矿物质肥料及其制备方法。背景技术0002我国人口多耕地少,中国用世界上7的耕地养活了22的人口,却用了世界上35的化肥。连种连作、大量盲。

5、目滥施化肥已成一种掠夺性资源开发,导致资源巨大浪费,不仅难以推动粮食增产,反而破坏了土壤的内在结构,造成土壤板结,土质变差、地力下降,再加上过度工业化而带来的环境污染,造成了重金属土壤污染的严重局面;农作物品质下降,农产品安全已严重影响到国民的身体健康。0003近30年来,我国氮肥工业得到迅速发展,氮肥产量自1982年突破1000万吨氮,至2012年达4313万吨,特别是尿素得到超常的发展。32年累计生产尿素386亿吨氮。尿素在土壤中转化为铵态氮被作物根表面吸收,置换出氢离子使土壤酸化,致使近30年来,我国土壤酸化问题越来越严重。酸化破坏土壤结构,使土壤板结;酸性土壤滋生真菌,根际病害增加;酸。

6、化促使土壤中有害金属元素镉、铬、铝、锰的释放;土壤酸化使作物产量下降,甚至绝收,使果园果树大片死亡。治理土壤酸化在某些地区已到了刻不容缓的地步。0004我国磷矿主要为难选矿的硅钙镁质及钙镁质中、低品位磷矿,这两种类型的磷矿总资源量达100亿吨,这些磷矿中含有的硅、钙、镁元素还没有充分得以开发和利用。日本科学家发现,链长为纳米级的硅氧四面体断链,可随水分从植物根部输送至叶面,水分蒸发后,硅氧四面体短链残存在植物细胞壁内。这种硅质化的细胞,能增加作物的抗病能力,增加作物的抗病能力、抗倒伏能力。这种含硅钙镁的矿物质肥料,可阻隔土壤中重金属向作物体内的转移,同时可调节酸性土壤。0005目前缺少一种天然。

7、矿物质肥料及其制备方法,可以有效利用我国的磷矿石原料,充分利用其中含有的硅元素,降低成本、不仅环保安全、还能有效解决土壤酸化及农作物重金属吸收的严峻问题。发明内容0006为了充分有效利用我国低品位磷矿、不但为作物提供中微量元素,同时调理和改善农作物生长的机制,调节土壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化学性质和生物化学性质,提高肥料有效利用率,减少肥料使用量,阻隔农作物吸收重金属,本发明提供了一种含纳米硅的天然矿物质肥料,其特征在于,肥料有效成分为,五氧化二磷1020,有效钙530,有效硅1028,有效镁515,纳米硅占有效硅含量的3080。0007优选的,所述纳米硅的粒径范围为1050NM。0。

8、008本发明还公开了一种含纳米硅的天然矿物质肥料的制备方法,其特征在于,按重量份数计,将以下原料混合磷矿粉4590份,白云石550份,助剂110份,总量为100份,磨碎后,搅拌、高温煅烧活化该混合物,水淬骤冷后,粉碎产物得到肥料。说明书CN104108972A2/3页40009优选的,高温煅烧温度为10003000,时间为15个小时。0010优选的,所述助剂为蛇纹石、橄榄石、硅石或菱镁石中的一种以上。0011优选的,水淬骤是用压力为0105MPA的水喷射。0012优选的,粉碎后产物至5080以上通过80160目筛。0013与现有技术相比,本发明的有益效果是00141本发明的充分利用了我国大量存。

9、在的低品位磷矿,体现了资源的高效利用;00152具有调理和改善作物生长的机制,生产原材料是由天然矿物质组成,含有纳米硅物质,链长为纳米级的硅氧四面体断链,可随水分从植物根部输送至叶面,水分蒸发后,硅氧四面体短链残存在植物细胞壁内。这种硅质化的细胞,能增加作物的抗逆性,从而使作物具有较强的抗病虫害能力,可减少施药次数,还具有抗倒伏、抗干旱、抗寒冷的能力;00163长期施用还能调节土壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化学性质和生物化学性质;这种含硅钙镁的矿物质肥料,可阻隔土壤中重金属向作物体内的转移,阻隔农作物吸收重金属的作用,同时可调节酸性土壤;00174提高肥料有效利用率,减少肥料使用量。附图。

10、说明0018图1本发明具体实施例一的肥料样品的电镜扫描照片;0019图2本发明具体实施例二的肥料样品的电镜扫描照片。具体实施方式0020下面通过实施例对本发明做进一步说明,其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。0021具体实施例一0022本发明实施例中的原材料来自湖北荆州地区。0023磷矿粉45份,白云石45份,蛇纹石5份、硅石5份,经破碎后,装入入料车,用卷扬机入高温熔融炉。从热风炉来的热风经风嘴喷入高炉,使高温区温度达到1000左右,物料在炉内充分煅烧熔融后,煅烧5小时,自出料口放出熔融体,并用表压为02MPA的水喷射,使其极冷而凝固并破碎成细小的粒子流入水淬池中,干燥。

11、后的半成品再送入球磨机磨细,细度要求80以上通过80目筛。产品养分含量,经测定,五氧化二磷P2O5含量12,有效钙CAO含量30,有效硅SIO2含量28,有效镁MGO5;经扫描电镜观察和能谱分析仪分析,含硅的纳米级物质微粒总量占有效硅的百分率为50,纳米硅的粒径为2030NM,纳米硅的电镜照片见说明书附图。0024具体实施例二0025本发明实施例中的原材料来自湖北荆州地区。0026磷矿粉90份,白云石5份,菱镁石5份,经破碎后,装入入料车,用卷扬机入高温熔融炉。从热风炉来的热风经风嘴喷入高炉,使高温区温度达到1300左右,物料在炉内充分煅烧熔融后,煅烧1小时,自出料口放出熔融体,并用01MPA。

12、的水喷射,使其极冷而凝固并破碎成细小的粒子流入水淬池中,干燥后的半成品再送入球磨机磨细,细度要求50以上通过100目筛。产品养分含量,五氧化二磷P2O5含量10,有效钙CAO含量5,有效说明书CN104108972A3/3页5硅SIO2含量10,有效镁MGO15,经扫描电镜观察和能谱分析仪分析,纳米硅的粒径范围为1030NM,含硅的纳米级物质微粒总量占有效硅的百分率为80,纳米硅的电镜照片见说明书附图。0027具体实施例三0028本发明实施例中的原材料来自湖北荆州地区。0029磷矿粉49份,白云石50份,橄榄石1份,经破碎后,装入入料车,用卷扬机入高温熔融炉。从热风炉来的热风经风嘴喷入高炉,使。

13、高温区温度达到3000左右,物料在炉内充分煅烧熔融后,煅烧3小时,自出料口放出熔融体,并用05MPA的水喷射,使其极冷而凝固并破碎成细小的粒子流入水淬池中,干燥后的半成品再送入球磨机磨细,细度要求75以上通过160目筛。产品养分含量,五氧化二磷P2O5含量20,有效钙CAO含量16,有效硅SIO2含量20,有效镁MGO10,经扫描电镜观察和能谱分析仪分析,纳米硅的粒径为3050NM,含硅的纳米级物质微粒总量占有效硅的百分率为70。0030具体实施例四0031本发明实施例中的原材料来自湖北荆州地区。0032磷矿粉60份,白云石31份,蛇纹石4、橄榄石3、硅石2份,经破碎后,装入入料车,用卷扬机入。

14、高温熔融炉。从热风炉来的热风经风嘴喷入高炉,使高温区温度达到2000左右,物料在炉内充分煅烧熔融后,煅烧4小时,自出料口放出熔融体,并用04MPA的水喷射,使其极冷而凝固并破碎成细小的粒子流入水淬池中,干燥后的半成品再送入球磨机磨细,细度要求80以上通过160目筛。产品养分含量,五氧化二磷P2O5含量11,有效钙CAO含量18,有效硅SIO2含量18,有效镁MGO12,经扫描电镜观察和能谱分析仪分析,纳米硅的粒径范围为2040NM,含硅的纳米级物质微粒总量占有效硅的百分率为30。0033根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。说明书CN104108972A1/1页6图1图2说明书附图CN104108972A。

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