用硫化碱渣制备硅肥的方法及应用 技术领域
本发明涉及一种用硫化碱渣制备硅肥的方法及应用，尤其是在水稻中应用
背景技术
生产硫化碱绝大多数采用煤还原无水芒硝。这种方法存在极为严重的排渣(三废之一)问题。
在硫化碱生产中的最大废渣量是出自喷煤粉，原料中的水不溶物。无水芒硝中的水不溶物，主要成分是二氧化硅和少量氧化铁、氧化钙及氧化镁。煤粉中的灰份其化学成分为：二氧化硅、氧化铝、三氧化硫、三氧化铁、氧化钙、氧化镁、二氧化钛、氧化钾、氧化钠等。煤中的总灰份约占实物煤(干基)的5.9％-18％不等。所有这些水不溶物最终转移到硫化碱泥渣中，出渣时呈黑色硫化物，碱性很强，生产一吨硫化碱排渣1.6吨，碱渣所至草木不生，是在于碱渣PH值在11-12。因此，硫化碱废渣引起的强碱性而成为公害。
通过对硫化碱渣的全分析认定：硫化碱渣的组成主要成分是硅酸钙、钠、镁、铁等盐的水不溶物，是一种枸溶性硅肥资源。与炼铁、炼磷、粉煤灰加钙等工业炉渣有相似之处，所不同的是硫化碱渣的碱性很强，很难为一般农作物接受为肥料之用。
传统意义上的硅肥是一种微碱、枸溶性产品，难溶于水，多为钢渣、炼磷废渣、粉煤灰加钙渣或含硅、钙、镁工业废渣直接磨粉包装而成。一般性硅肥较为粗放，每亩施用量高达150-220公斤，用量大，难以推广。目前我国存在着大面积的缺硅土壤，每年需硅肥3000-5000万吨，而我国目前只有100万吨生产能力，因而硅肥地开发、生产具有巨大的市场潜力。
本发明在经过多年的大量的实验研究中将硫化碱经过与有机酸反应，将硫化碱中的游离碱碱性脱除，并变成可溶性金属盐类，就会成为对植物有益的硅、钙、镁肥、微肥、钾肥、硫肥及水溶性有机物。
发明内容
本发明目的在于，研制的用硫化碱渣制备硅肥的方法及应用，是将硫化碱渣和风化煤分别加工成粉末，然后分别加水配制成浆料，将硫化碱渣浆料加入反应釜中，升温，在不断的搅拌下逐渐加入风化煤浆料混合，使PH5-7；将反应物浆料放入贮罐中，经蒸汽烘干，过筛，经造粒制成颗粒肥；该硅肥应用于喜硅性作物的基肥施用，如：对水稻、小麦、玉米、甘蔗、烟草、棉花、花生、大豆、甘薯、及各种果树，蔬菜西红柿等40余种农作物。本发明与其他同类产品的不同之处在于它是中性偏酸的产物，易于在碱性土壤中使用，具有改良盐碱地的作用；在经过对水稻盐碱地田间试验证实：用20公斤硫化碱渣制备的硅肥，其水稻亩产量达1360斤，增产161％，保苗率为100％。
本发明所述的用硫化碱渣制备硅肥的方法及应用，该方法按下列步骤进行：
a、首先将硫化碱渣和风化煤分别加工成40目以下的粉末，其中硫化碱渣和风化煤的重量比为1∶0.8-1.3，然后分别加水配制成浆料，其中硫化碱渣与水的重量比为1∶0.8，风化煤与水的重量比为1∶0.8；
b、将硫化碱渣浆料加入反应釜中，升温至75℃-80℃，在不断的搅拌下逐渐加入风化煤浆料混合，打开真空泵，通入蒸汽加热，反应釜内必须为负压操作，反应时间为3-4小时，PH5-7；
c、将反应物浆料放入贮罐中，经蒸汽烘干，过40目筛，经造粒剂制成颗粒肥，导入负压低温干燥后过筛包装即可，最终产物PH5-7：
d、生成物气体经缓冲罐进入废气吸收罐中，废气中的酸性还原性气体在反应温度70℃以上被充分氧化生成为单质硫元素，绝大部分保留在生成物中，极少量酸性气体被碱性吸收液所中和，惰性气体氮气和水蒸气经排气风扇排出，检查废气中无硫放出。
一种用硫化碱渣制备硅肥的应用，该硅肥是将硫化碱渣和风化煤分别加工成40目以下的粉末，然后分别加水配制成浆料，将硫化碱渣浆料加入反应釜中，升温至75℃-80℃，在不断的搅拌下逐渐加入风化煤浆料混合，反应时间为3-4小时，PH5-6.5；将反应物浆料放入贮罐中，经蒸汽烘干，过40目筛，经造粒制成颗粒肥，最终产物PH5-7制成，该硅肥应用于喜硅性作物的早施或基施，也可用于追施、撒施、喷施及基施，用量为15-30公斤/亩，分两三次使用；在作物生长发育的关键期可用于浸种、沾根、喷洒。如：水稻、小麦、玉米、甘蔗、烟草、棉花、花生、大豆、甘薯、及各种果树，蔬菜西红柿等40余种农作物。
本发明所述的用硫化碱渣制备硅肥的方法及应用，采用该方法具有以下特点：
(1)、将硫化碱中的碱性降低到零的转变，原料中的PH值由11降至5-7，达到微酸性；
(2)、水不溶或难溶解的硅酸盐通过该方法后变成可溶性硅或钙、镁盐类，使产品中的硅能够迅速被植物的根吸收利用；
(3)、增加了有机肥效，低分子量水溶性有机质达3-4成以上；
(4)、保留原料中的化合态硫并转变成为微分子单质硫，能杀灭真菌，用于浸种，无霉变，抗病虫害；
(5)、能除去原料中的毒素，经有关部门分析砷含量为0，其它重金属达绿色土壤标准；
另外，通过该方法制出的硅肥，经过大量的盐碱地的试验其结果表明：具有抗盐碱、抗病虫害、抗早衰、抗倒伏及节水抗旱等功能，同时硅肥的施用可以防止重金属和放射性污染。
具体实施方式
实施例1
首先将硫化碱和风化煤按重量比1∶0.8分别加工成40目以下的粉末，然后将硫化碱和水按重量比1∶0.8配制成浆料，将风化煤和水按重量比1∶0.8配制成浆料；
将硫化碱渣浆料加入反应釜中，升温至75℃，在不断的搅拌下逐渐加入风化煤浆料混合，打开真空泵，通入蒸汽加热，反应釜内必须为负压操作，反应时间为3小时，PH5-7；
将反应物浆料放入贮罐中，经蒸汽烘干，过40目筛，经造粒制成颗粒肥，导入负压低温干燥后过筛包装即可，最终产物PH5-7；
生成物气体经缓冲罐进入废气吸收罐中，废气中的酸性还原性气体在反应温度70℃以上被充分氧化生成为单质硫元素，绝大部分保留在生成物中，极少量酸性气体被碱性吸收液所中和，惰性气体氮气和水蒸气经排气风扇排出，检查废气中无硫放出。
本发明研制的硅肥在水稻中的应用：
1、对老稻田瘟病区的应用
选老稻田瘟病区40亩，底施硅肥10公斤/亩，硅肥PH6，经观察，施用硅肥后稻瘟病发生很轻，病叶斑点较小，不发展。水稻吸收硅肥后，沉积在叶表面，形成角质双硅层，降低了叶稻瘟病菌的侵入。
2、盐碱地施用硅肥的对比试验见表，硅肥PH5
从表中看出：老盐碱地施硅肥后，明显改善了土壤条件，使秧苗移栽后易获全苗，提高了秧苗的抗盐碱能力，促进水稻根系及地上部叶片的快速生长。
3、正常稻田地对比试验
选择老稻田6亩，对照田1亩，移栽7天后追施硅肥10公斤/亩，硅肥PH7，进行对比试验，10天后秧苗长势基本相同，施硅肥田无碱皮，对照田碱皮覆盖率达60％，施硅肥田7天浇灌一次水，对照田5天浇灌一次水。生长后期施硅肥田水稻全部活杆活叶成熟，对照田出现早衰现象，并小片倒伏，千粒重施硅肥田比对照田增加0.4克，单产每亩增加30.1公斤。
实施例2
首先将硫化碱和风化煤按重量比1∶1.0分别加工成40目以下的粉末，然后将硫化碱和水按重量比1∶0.8配制成浆料，将风化煤和水按重量比1∶0.8配制成浆料；
将硫化碱渣浆料加入反应釜中，升温至80℃，在不断的搅拌下逐渐加入风化煤浆料混合，打开真空泵，通入蒸汽加热，反应釜内必须为负压操作，反应时间为4小时，PH5-7；
将反应物浆料放入贮罐中，经蒸汽烘干，过40目筛，经造粒剂制成颗粒肥，导入负压低温干燥后过筛包装即可，最终产物PH6-7；
生成物气体经缓冲罐进入废气吸收罐中，废气中的酸性还原性气体在反应温度70℃以上被充分氧化生成为单质硫元素，绝大部分保留在生成物中，极少量酸性气体被碱性吸收液所中和，惰性气体氮气和水蒸气经排气风扇排出，检查废气中无硫放出。
本发明研制的硅肥在玉米、瓜菜中的应用
玉米拌种：硅肥60克加水400克，玉米种子2.5公斤拌种4小时，风干后即可播种，促使发芽、根多、苗壮及抗病。
作为基肥：粮食作物每亩施15-20公斤，与常规用氮、磷肥一同施用。
玉米在抽雄、吐丝前10天、5天各用300克硅肥溶于100公斤水，取清液喷施，可抗旱增产10-30％。
各种瓜菜如黄瓜、冬瓜、西红柿、白菜、萝卜种子，在下种前用7％的硅肥溶液喷洒、拌匀、堆闷2-4小时，风干即可播种，能提前萌芽、根多、苗壮及抗病虫害。在生长发育期，用0.2％硅肥溶液喷施叶面可较大幅度增产。
在营养液中加0.2％硅肥用于大棚蔬菜尤其对黄瓜、冬瓜、葡萄、西红柿增产显著，并且抗白粉病等病虫害。
实施例3
首先将硫化碱和风化煤按重量比1∶1.3分别加工成40目以下的粉末，然后将硫化碱和水按重量比1∶0.8配制成浆料，将风化煤和水按重量比1∶0.8配制成浆料；
将硫化碱渣浆料加入反应釜中，升温至75℃，在不断的搅拌下逐渐加入风化煤浆料混合，打开真空泵，通入蒸汽加热，反应釜内必须为负压操作，反应时间为3小时，PH5-7；
将反应物浆料放入贮罐中，经蒸汽烘干，过40目筛，经造粒剂制成颗粒肥，导入负压低温干燥后过筛包装即可，最终产物PH5-7；
生成物气体经缓冲罐进入废气吸收罐中，废气中的酸性还原性气体在反应温度70℃以上被充分氧化生成为单质硫元素，绝大部分保留在生成物中，极少量酸性气体被碱性吸收液所中和，惰性气体氮气和水蒸气经排气风扇排出，检查废气中无硫放出。
本发明研制的硅肥在大蒜中的应用
用0.05％浓度的硅肥配制成500PPM溶液进行浸种，无土栽培22株，27天后霉变0株；苗全青翠22株100％；苗长50-63公分100％；苗粗壮100％；根系发育100％60-65根须；根长6-8公分。
实施例4
首先将硫化碱和风化煤按重量比1∶0.8分别加工成40目以下的粉末，然后将硫化碱和水按重量比1∶0.8配制成浆料，将风化煤和水按重量比1∶0.8配制成浆料；
将硫化碱渣浆料加入反应釜中，升温至75℃，在不断的搅拌下逐渐加入风化煤浆料混合，打开真空泵，通入蒸汽加热，反应釜内必须为负压操作，反应时间为3小时，PH5-7；
将反应物浆料放入贮罐中，经蒸汽烘干，过40目筛，经造粒剂制成颗粒肥，导入负压低温干燥后过筛包装即可，最终产物PH5-7；
生成物气体经缓冲罐进入废气吸收罐中，废气中的酸性还原性气体在反应温度70℃以上被充分氧化生成为单质硫元素，绝大部分保留在生成物中，极少量酸性气体被碱性吸收液所中和，惰性气体氮气和水蒸气经排气风扇排出，检查废气中无硫放出。
本发明研制的硅肥在麻黄中的应用
(1)、用0.01％硅肥溶液浸麻黄种子与清水对照见表
表1 麻黄种子萌动试验
(2)、用0.01％硅肥喷施与清水对照盆栽试验
表2 麻黄苗长1cm左右试验