一种缓释玻璃肥料及其工业化生产方法技术

本发明专利技术公开了一种缓释玻璃肥料及其工业化生产方法，其是将电石、萤石、废玻璃或石英砂粉碎后，与钾盐、纯碱、石灰石、白云石粉、硼砂和辅料按一定配比充分混匀，然后经球磨机磨粉后，输送到回转炉内，在氮气气氛下经高温反应制得所述缓释玻璃肥料。本发明专利技术方法可实现玻璃肥料的工业化连续性生产，所得肥料是一种以玻璃为载体的氮钾复合型缓释肥料，其可有效提高肥料利用率，减少追肥次数，节约劳动力成本，且通过在其中加入相应的中微量元素和增效剂，可使其满足植株生长发育过程中对中微量营养元素的需求，显著提高作物产量和品质，同时，该肥料还具有改良酸性土壤、抑制土传病害的功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于肥料制备
，具体涉及一种缓释玻璃肥料及其工业化生产方法。
技术介绍
作为世界第一的肥料使用国，近十多年来我国在肥料用量不断提升的同时出现了肥料利用率下降等问题。大量研究结果表明，现阶段我国大田作物的氮肥利用率仅在28%左右，远低于发达国家的平均水平（40%~60%）。因此，减少养分损失、提高肥料利用率，已成为农业领域研究的热点之一。大量研究结果表明，和常规肥料相比，缓控释肥料的养分释放和供应比较接近作物的营养特性，可有效增加养分实际供给量，提高肥料利用率，并减少因施用化肥而造成的环境污染。因此，很多农业科学家认为缓控释肥料将是21世纪肥料产业的重要发展方向，称其为“智能型”或“环境友好型”肥料。虽然缓控释肥料的研究开发取得了很大进展，但目前世界缓控释肥使用量占肥料总量还不足1%，且迄今为止还没有大量施用的品种。制约缓控释肥料发展与推广应用的关键问题是肥料成本太高、缓控释材料对环境有一定污染、缓控释效果不太理想等。玻璃肥料作为一种长效的无机肥料，由于玻璃的溶解速率慢，因此能够长期不断为植物提供所需的营养元素，且玻璃肥料在生产过程中可以充分利用大量的废矿渣和废弃玻璃，既节约了生产成本又起到废物利用的目的。然而由于氮素的热不稳定性，目前玻璃肥料通常被用在微量元素肥料上，而并未见到含氮的硅酸盐缓释肥料产品。中国专利（CN102093127A）公开了利用碳化钙和氮气反应生成氮化钙的热能来熔（软）化玻璃制备的玻璃基质肥料及其制备方法，但却并未涉及玻璃缓释肥料在产业化生产上的生产工艺及其流程；同时其利用碳化钙和氮气在高温炉内进行反应生产仅能够进行间歇式生产，无法实现连续性生产。中国专利（CN104495874A）公开了一种石灰氮的制备方法，但其是于沉降炉中进行氮化反应，且其也同样无法实现连续化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种缓释玻璃肥料及其工业化生产方法，该方法可实现玻璃肥料的工业化连续性生产，所得肥料是一种以玻璃为载体的氮钾复合型缓释肥料，玻璃载体采用物理包覆的原理可减缓肥料中氮、钾养分的释放速度，提高肥料利用率，在生产上实现无需追肥或仅需一次追肥，节约劳动力投入，且通过在其中加入相应的中微量元素和增效剂，可使其满足植株生长发育过程中对中微量营养元素的需求，显著提高作物产量和品质。同时，该肥料还具有改良酸性土壤、抑制土传病害的功效。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种缓释玻璃肥料，其工业化生产方法包括以下步骤：1）将电石和萤石分别在鄂式碎石机中破碎后，经粉碎机磨成粒径小于2mm的粉末；2）用玻璃粉碎机将废玻璃或石英砂粉碎成粒径小于2mm的粉末；3）将所得电石粉末、萤石粉末、废玻璃或石英砂粉末与钾盐、纯碱、石灰石、白云石粉、硼砂和辅料经配料系统进行配比，然后经提升机送入搅拌机充分混匀；将混匀的粗炉料经传送带输送至球磨机内，磨成细度小于100目的粉状炉料，然后经提升机送入贮斗；贮斗中的炉料借由调速螺旋输送机、螺旋加料机经核子秤计量控速后，用氮气喷入回转炉内，先预热至800℃，然后在800-1100℃、氮气压力0.6-0.8kPa条件下反应生成所述缓释玻璃肥料；所得缓释玻璃肥料经回转炉的冷却段初步冷却后下到回转炉尾部贮斗，再经螺旋输送机送入冷却筒进行冷却降温；最后破碎，筛分，将粒径在2-5mm的颗粒按规格进行包装，其余作为返料。所用各原料组分的重量百分数为：废玻璃或石英砂30-50%，电石40-60%，萤石1-3%，钾盐0-27%，纯碱0-3%，石灰石0-3%，白云石粉0-3%，硼砂0-2%，辅料0-7%，上述各原料组分的重量百分数之和为100%；其中，所述钾盐包括氯化钾、硫酸钾中的任意一种，所述辅料为硫酸锌、硫酸铜、二氧化锰、钼酸铵、氧化铁中的任意一种或几种。本专利技术的显著优点在于：（1）本专利技术利用电石氮化反应时产生的热能来熔融硅酸盐载体，解决了硅酸盐熔融过程中需要消耗大量能量的问题，同时氮化反应的产物氰胺化钙作为一种氮肥与熔融后的硅酸盐载体相结合，形成了一种缓效氮肥，解决了传统玻璃肥料生产工艺中难以添加氮素的问题。（2）本专利技术缓释玻璃肥料的生产采用了回转炉氮化工艺，实现了玻璃肥料的工业化连续性生产，解决了高温炉工艺间歇式生产耗时长的问题。（3）氮肥、钾肥较易流失，在农业生产中往往需要分次多次追加施用。本专利技术利用玻璃基质物理包覆的原理，可减缓肥料中氮、钾养分的释放速度，有效延长肥效，其肥效期可达6个月。因此，采用本专利技术缓释玻璃肥料作为基肥一次性施用后，后期无需追肥或仅需一次追肥，尤其适于花生、小麦、茄子、番茄、辣椒等生育期较长作物的种植栽培。（4）本专利技术中加入的纯碱和石灰石可与石英砂共同反应，促使其生成玻璃基质载体，而当使用废玻璃为基质材料时，纯碱和石灰石也可对所生成玻璃基质起到改性的效果。本专利技术中加入白云石粉，不仅有利于实现对玻璃基质材料的改性，且其可为制得的缓释肥料提供镁元素。此外，本专利技术中由于加入钾盐、硼砂等原料还可使所得缓释玻璃肥料中含有钾、硼、锌等多种营养元素。（5）本专利技术制备的缓释玻璃肥料具有改良酸性土壤、抑制土传病害的功效，而根据生产实际往肥料中添加相应的中微量元素和增效剂，能使其满足植株生长发育过程中对中微量营养元素的需求，显著提高作物产量和品质。附图说明图1为本专利技术工业化生产方法的流程示意图。具体实施方式一种缓释玻璃肥料，其所用各原料组分的重量百分数为：废玻璃或石英砂30-50%，电石40-60%，萤石1-3%，钾盐0-27%，纯碱0-3%，石灰石0-3%，白云石粉0-3%，硼砂0-2%，辅料0-7%，上述各原料组分的重量百分数之和为100%；其中，所述钾盐包括氯化钾、硫酸钾中的任意一种，所述辅料为硫酸锌、硫酸铜、二氧化锰、钼酸铵、氧化铁中的任意一种或几种。其制备方法包括以下步骤：1）将电石和萤石分别在鄂式碎石机中破碎后，经粉碎机磨成粒径小于2mm的粉末；2）用玻璃粉碎机将废玻璃或石英砂粉碎成粒径小于2mm的粉末；3）将所得电石粉末、萤石粉末、废玻璃或石英砂粉末与钾盐、纯碱、石灰石、白云石粉、硼砂和辅料经配料系统进行配比，然后经提升机送入搅拌机充分混匀；将混匀的粗炉料经传送带输送至球磨机内，磨成细度小于100目的粉状炉料，然后经提升机送入贮斗；贮斗中的炉料借由调速螺旋输送机、螺旋加料机经核子秤计量控速后，用氮气喷入回转炉内，先预热至800℃，然后在800-1100℃、氮气压力0.6-0.8kPa条件下反应生成所述缓释玻璃肥料；所得缓释玻璃肥料经回转炉的冷却段初步冷却后下到回转炉尾部贮斗，再经螺旋输送机送入冷却筒进行冷却降温；最后破碎，筛分，将粒径在2-5mm的颗粒按规格进行包装，其余作为返料。为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。实施例1一种缓释玻璃肥料，其原料配比为：废玻璃30%，电石60%，萤石3%，辅料7%；其中，所用辅料为硫酸锌、硫酸铜、二氧化锰、钼酸铵和氧化铁的混合物，其重量比为3:2:2:2:1。该缓释玻璃肥料制备过程中，回转炉内反应条件为：800℃、氮气压力0.6kPa，其余制备步骤按上述进行。实施例2一种缓释玻璃肥料，其原料配比为：石英砂50%，电石40%，萤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缓释玻璃肥料的工业化生产方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将电石和萤石分别在鄂式碎石机中破碎后，经粉碎机磨成粒径小于2mm的粉末；2）用玻璃粉碎机将废玻璃或石英砂粉碎成粒径小于2mm的粉末；3）将所得电石粉末、萤石粉末、废玻璃或石英砂粉末与钾盐、纯碱、石灰石、白云石粉、硼砂和辅料经配料系统进行配比，然后经提升机送入搅拌机充分混匀；将混匀的粗炉料经传送带输送至球磨机内，磨成细度小于100目的粉状炉料，然后经提升机送入贮斗；贮斗中的炉料借由调速螺旋输送机、螺旋加料机经核子秤计量控速后，用氮气喷入回转炉内，先预热至800℃，然后在800‑1100℃、氮气压力0.6‑0.8kPa条件下反应生成所述缓释玻璃肥料；所得缓释玻璃肥料经回转炉的冷却段初步冷却后下到回转炉尾部贮斗，再经螺旋输送机送入冷却筒进行冷却降温；最后破碎，筛分，将粒径在2‑5mm的颗粒按规格进行包装，其余作为返料。

【技术特征摘要】
1.一种缓释玻璃肥料的工业化生产方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将电石和萤石分别在鄂式碎石机中破碎后，经粉碎机磨成粒径小于2mm的粉末；2）用玻璃粉碎机将废玻璃或石英砂粉碎成粒径小于2mm的粉末；3）将所得电石粉末、萤石粉末、废玻璃或石英砂粉末与钾盐、纯碱、石灰石、白云石粉、硼砂和辅料经配料系统进行配比，然后经提升机送入搅拌机充分混匀；将混匀的粗炉料经传送带输送至球磨机内，磨成细度小于100目的粉状炉料，然后经提升机送入贮斗；贮斗中的炉料借由调速螺旋输送机、螺旋加料机经核子秤计量控速后，用氮气喷入回转炉内，先预热至800℃，然后在800-1100℃、氮气压力0.6-0.8kPa条件下反应生成所述缓释玻璃肥料；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑祥洲，丁洪，张玉树，张晶，
申请(专利权)人：福建省农业科学院土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35