【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业肥料制备，更具体地说，本专利技术涉及一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥及其制备方法。
技术介绍
1、镁渣是在镁冶炼过程中生成的副产品，其主要产生于采用皮江法炼制金属镁的过程中，镁渣的生成主要源自原材料中的镁金属化合物在冶炼过程中被还原为金属镁，而其余部分则转化为镁渣，通常，每生产1吨金属镁会伴随产生6-8吨的镁渣。镁及镁合金作为战略性储备物质，我国是其最大生产和出口国，每年镁渣的产量约为650万吨左右，然而，镁渣的综合利用率普遍偏低，整体仅约为30％左右，许多企业未能进行充分的综合利用，或者其利用率极低，导致已积累的镁渣堆积量逐年增加，目前估计已超过6000万吨。
2、大多数镁渣目前被堆放于渣场或分散堆积于各地环境中，这不仅占用了大量土地资源，还需要巨额的堆场建设和维护费用，同时，这也是可用资源的浪费，未被充分综合利用的镁渣对我国镁产业的可持续发展构成了制约，镁渣主要含有矿物相为ca2sio4，可用于研制硅肥，满足土壤和作物对硅元素的需求。硅肥的制备可以有效减轻镁渣对环境造成的影响。
3、钾肥是氮、磷、钾三大基础肥料之一，我国传统的施肥模式偏向高氮、高磷和低钾，导致氮、磷、钾肥的施用比例严重失衡，土壤施肥结构不合理，导致我国土壤普遍缺钾，全国土壤普查数据表明，大约70％的耕地存在缺钾问题，其中45％的耕地严重缺钾，这已成为制约我国农产品质量和产量的重要因素，因此，采用缓释肥料是降低肥料施用次数并持续提供钾元素的有效方法。
4、本专利技术是针对镁渣利用率低的问题，提供一种基
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥，所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥包括以下重量份数的原料：镁渣58-81份，碳酸钾5-30份，硼酸1-3份，硼氢化钠1-3份，氧化铁1-3份和氧化铝1-3份，所述镁渣来自皮江法炼镁过程中产生的主要固体废渣。
3、优选地，所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥所含有效硅含量≥20％，优选为20-30％。
4、优选地，所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥所含k2o含量为10-25％，优选为25％。
5、优选地，所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥可持续释放钾元素与硅元素19-60天，优选为60天。
6、优选地，所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥颗粒的硬度为12-50n，优选为20-27n。
7、优选地，所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥完全崩碎的时间为16-58天，优选58天。
8、本专利技术还提供一种制备方法，用于制备上述的一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥，该制备方法包括以下步骤：
9、步骤一、将镁渣与碳酸钾、硼氢化钠、硼酸、氧化铁和氧化铝混合后，搅拌均匀，制得混合物；
10、步骤二、步骤一制备的混合物置于高温炉内加热，升温到400℃以上后，保温30min以上，得到固体颗粒；
11、步骤三、将步骤二中得到的固体颗粒进行冷却；
12、步骤四、将步骤三得到的固体颗粒以温度为60℃以上进行烘干，样品干燥后即可得到缓释颗粒自组装三元硅钾肥。
13、优选地，在步骤一中，所述镁渣、碳酸钾、硼氢化钠、硼酸、氧化铁、氧化铝的质量比为58-81：15-30：1-3：1-3：1-3：1-3。
14、优选地，在步骤二中的升温速率为3-10℃/min，最终加热温度为400-1300℃，保温时间为30-120min。
15、优选地，在步骤三中，固体冷却方式为炉冷、风冷和水淬中的任意一种。
16、优选地，在步骤四中，烘干温度为40-160℃。
17、本专利技术的技术效果和优点：
18、1、本专利技术通过将原材料进行高温煅烧形成k2o-cao-sio2,k2o-cao-sio2三元体系，该体系可有效减缓硅钾元素的释放，同时在硼酸以及硼氢化钠的存在下可自发的形成颗粒肥料，有效的减少了肥料的二次加工，降低了肥料的制造成本，并能够最终实现镁渣的资源化有效利用，具有广泛的应用前景；
19、2、本专利技术所制备的肥料既能使固体废物镁渣得到资源化利用、缓解镁渣污染问题，又能提供一种兼具缓释功能的无须二次加工成粒的硅钾肥可以有效改良土壤质量。制备过程经高温煅烧工艺，以提高硅钾肥中有效硅元素含量以及硅钾营养元素缓释性能。
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1.一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥，其特征在于：所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥包括以下重量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥，其特征在于：所述煤渣为皮江法炼镁过程中产生的主要固体废渣，所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥所含有效硅含量≥20％，所含K2O含量为10-25％。
3.根据权利要求1所述的一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥，其特征在于：所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥可持续释放钾元素与硅元素19-60天，颗粒完全崩碎的时间≥16天，颗粒的硬度为20-27N，颗粒肥完全崩碎的时间为16-58天。
4.一种制备方法，用于制备权利要求1-3任一项所述的一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述镁渣、碳酸钾、硼氢化钠、硼酸、氧化铁、氧化铝的质量比为58-81：15-30：1-3：1-3：1-3：1-3。
6.根据权利要求4所述的一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥及制备方法，其
7.根据权利要求4所述的一种制备方法，其特征在于：在步骤三中，固体冷却方式为炉冷、风冷和水淬中的任意一种。
8.根据权利要求4所述的一种制备方法，其特征在于：在步骤四中，烘干温度为40-160℃。
...【技术特征摘要】
1.一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥，其特征在于：所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥包括以下重量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥，其特征在于：所述煤渣为皮江法炼镁过程中产生的主要固体废渣，所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥所含有效硅含量≥20％，所含k2o含量为10-25％。
3.根据权利要求1所述的一种基于镁渣的缓释颗粒自组装三元硅钾肥，其特征在于：所述缓释颗粒自组装三元硅钾肥可持续释放钾元素与硅元素19-60天，颗粒完全崩碎的时间≥16天，颗粒的硬度为20-27n，颗粒肥完全崩碎的时间为16-58天。
4.一种制备方法，用于制备权利要求1-3任一项所述的一种基于镁渣的缓释颗粒自组装...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊国栋，朱广平，牛张娜，
申请(专利权)人：河南东大高温节能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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