冶炼烟尘生产的硅肥在盐碱地中的改良工艺、硅肥及方法 |
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申请号 | CN202310126272.5 | 申请日 | 2023-02-16 | 公开(公告)号 | CN116063106A | 公开(公告)日 | 2023-05-05 |
申请人 | 上海山鹰环保科技有限公司; | 发明人 | 屠庆模; 屠宽; | ||||
摘要 | 本 申请 公开了一种 冶炼 烟尘 生产的 硅 肥在盐 碱 地中的改良工艺、硅肥及方法,基于本申请的实施方案,本技术利用冶炼硅系 合金 的无组织排放的废弃烟尘生产硅肥,按农业部 土壤 改良剂 标准检测,达到盐碱地改良的土壤调理剂进行使用,硅肥一旦施用,便可保持持久的肥效。但是,硅元素不易进入作物根部被 植物 吸收。与大多数作物 肥料 相同,硅肥的使用也有一定的“临界值”,即把土壤进行逐段分析后,得出“土壤类型不同,临界值也不同”的推断,从而丰富与发展了“硅肥理论”向土壤中施用硅肥,使土壤中有效硅含量达到不同土壤类型的“临界值”时,使植物增产达29%—42%。研究表明硅肥不仅能改良红壤和盐碱地,还能处理土壤重金属污染,在 水 稻上施用硅肥对作物吸收镉有明显抑制作用。 | ||||||
权利要求 | 1.一种冶炼烟尘生产的硅肥在盐碱地中的改良工艺,其特征在于,包括如下步骤: |
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说明书全文 | 冶炼烟尘生产的硅肥在盐碱地中的改良工艺、硅肥及方法技术领域背景技术[0002] 盐碱地是在海洋气候的变化过程中,围垦海洋滩涂地形成的土壤,土壤中钠离子,氯离子超高,使得滩涂地含有盐分超高,导致种植物无法耕种,种植物缺少生长的条件,另 外有土壤过量使用化肥,造成土壤板结,土壤缺少矿物质养分盐碱地改良为种植物土壤。 [0006] 本申请的主要目的在于提供一种冶炼烟尘生产的硅肥在盐碱地中的改良工艺、硅肥及方法,以解决目前的问题。 [0007] 为了实现上述目的,本申请提供了如下技术: [0008] 本申请第一方面提供一种冶炼烟尘生产的硅肥在盐碱地中的改良工艺,包括如下步骤: [0009] 获取冶炼硅系合金的的废弃烟尘并进行预处理; [0011] 向所述废弃烟尘细粉中添加种植养分,并将种植养分的元素进行复合调整,制备得到初始混合料; [0012] 按照预设比例,称取活性硅粉,并将所述活性硅粉加入所述初始混合料中,均匀混合后得到硅肥; [0013] 将所述硅肥用于改良盐碱地。 [0014] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,所述冶炼硅系合金的的废弃烟尘,为: [0015] 冶炼硅系合金的工艺技术中无组织排放的废弃烟尘。 [0016] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,所述预处理方式为: [0017] 通过机械研磨方式对所述冶炼硅系合金的的废弃烟尘进行粗研磨加工。 [0018] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,在研磨得到所述废弃烟尘细粉后,还包括: [0020] 判断所述废弃烟尘细粉的矿物含量是否达到盐碱地改良所需的土壤调理预设值; [0021] 若未达到,则对应调整所述废弃烟尘细粉的矿物含量。 [0022] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,向所述废弃烟尘细粉中添加种植养分,并将种植养分的元素进行复合调整,制备得到初始混合料,包括: [0023] 预设种植业标准; [0024] 按照预设的所述种植业标准,配置种植元素; [0025] 将所述种植元素按照复合比例组成种植养分,并将所述种植养分增添进所述废弃烟尘细粉中,混合均匀后得到所述初始混合料。 [0026] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,所述活性硅粉为硅酸盐质的活性硅粉; [0027] 所述活性硅粉的粉体结构为:高温气态三维絮棉状无定型无晶体圆珠形凝聚物。 [0028] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,所述活性硅粉为亚纳米级粉体,有效硅含量满足: [0029] 6850mg/kg~9795mg/kg;SiO2>80~95%;平均粒径:0.075um~0.225um;比表面积:23㎡/g;活性指数>130;导热系数:0.013w/m.k。 [0030] 本申请第二方面提供一种硅肥,采用第一方面所述的冶炼烟尘生产的硅肥在盐碱地中的改良工艺所制备得到,包括: [0031] 废弃烟尘细粉; [0032] 种植养分; [0033] 活性硅粉。 [0034] 本申请第三方面提供一种第二方面所述的硅肥的应用方法,所述硅肥应用于盐碱地改良和调理。 [0035] 与现有技术相比较,本申请能够带来如下技术效果: [0036] 基于本申请的实施方案,本技术利用由冶炼硅系合金的工艺技术(无渣冶炼法)无组织排放的废弃烟尘,将这类即将填埋处置的废弃烟尘加工研磨成细粉,其物化指标不会 变化,按农业部土壤改良剂标准检测,达到盐碱地改良的土壤调理剂使用,加工后的粉体材 料按种植业要求的种植养分,増添元素进行适当复合调整,为防止各地盐碱地中的重金属 含量质量不同,应用硅酸盐质的活性硅粉加入,得到的硅肥在改良盐碱地的技术方案,低成 本高附加值改良方案,在当下是处于行业空白的断层,目前市场上还没有替代方案。 [0037] 冶炼烟尘生产的硅肥,硅肥用于盐碱地改良中产生技术效果,是一项多元化原料生产的硅肥,其原料结构与原料品种对比活性硅粉转化生产的气态状硅肥结构与原料都是 无法等同,活性硅粉转化的气态状硅肥使用效果最直接的表现为硅肥的生产成本低,硅肥 的生产工艺技术方法与在盐碱地改良土壤调理剂中应用技术简易,没有复杂的工艺流程, 运用气态化硅肥后产生的社会与经济价值,远远的超出上述的技术方案。 附图说明 [0039] 图1是本发明冶炼烟尘生产的硅肥在盐碱地中的改良工艺的实施流程图。 具体实施方式[0040] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是 本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范 围。 [0041] 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用 的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的 过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清 楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。 [0042] 在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。 [0043] 并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领 域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。 [0044] 另外,术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。 [0045] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。 [0046] 实施例1 [0047] 如图1所示,本申请第一方面提供一种冶炼烟尘生产的硅肥在盐碱地中的改良工艺,包括如下步骤: [0048] S1、获取冶炼硅系合金的的废弃烟尘并进行预处理; [0049] 本技术方案是利用冶炼硅系合金的工艺技术中无组织排放的废弃烟尘,可以是在冶炼冶金行业排放的烟尘灰,化学法排放的烟尘灰,,通过机械研磨方式,将这类即将填埋 处置的废弃烟尘,经过再次利用而作为硅肥的制备原料。 [0050] 这类废弃矿渣都是经过高温熔炼排放填埋或堆放,并且经过日晒雨淋长期自然环境的冲刷,其物化元素指标及性能稳定,适用土壤的有机质含量高,因此经过复配后,可以 用于盐碱地土壤改良调理。 [0051] 收集的废弃烟尘原料,需要进行粗加工预处理。作为本申请的一种可选实施方案,可选地,所述预处理方式为: [0052] 通过机械研磨方式对所述冶炼硅系合金的的废弃烟尘进行粗研磨加工。粗研磨后的废弃烟尘原料的粒度值,由用户自行设定,本实施例不做限定。预处理也可以不仅仅是粗 研磨方式,还可以是比如酸洗、过滤、电解、粉碎等处理方式。 [0053] 本实施例,机械研磨的方式,本实施例不做限定,可以是任何一种机械研磨形式。 [0054] S2、将预处理后的废弃烟尘进行研磨加工处理,得到废弃烟尘细粉; [0055] 预处理后的废弃烟尘进行精研磨处理,得到细粉,细粉的粒度大小,由用户进行确认。经过粒度检测设备进行检测后,达到要求值。 [0056] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,在研磨得到所述废弃烟尘细粉后,还包括: [0057] 按照土壤改良剂标准,对所述废弃烟尘细粉进行检测; [0058] 判断所述废弃烟尘细粉的矿物含量是否达到盐碱地改良所需的土壤调理预设值; [0059] 若未达到,则对应调整所述废弃烟尘细粉的矿物含量。 [0060] 研磨后的废弃烟尘细粉,需要检测其中的矿物含量,参照《土壤改良剂标准》的行业或者国家标准,判断废弃烟尘细粉的矿物含量是否符合土壤改良剂标准。经过检测后: [0061] 若是含量符合要求,则采用该种配比成分作为硅肥的一种组分; [0062] 若是过高或者超标,则需要对过高或者超标的矿物质元素进行衰减处理,直到达标; [0063] 若是过低或者缺乏,则需要对过低或者缺乏的矿物质元素进行增添处理,直到达标。 [0064] 矿渣细粉的矿物含量检测方式,本实施例不做限制。 [0065] S3、向所述废弃烟尘细粉中添加种植养分,并将种植养分的元素进行复合调整,制备得到初始混合料; [0066] 盐碱地改良的土壤调理,需要调理剂中含有一定的养料成分,可以适应部分种植的种植要求,需要向其中添加种植元素。 [0067] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,向所述废弃烟尘细粉中添加种植养分,并将种植养分的元素进行复合调整,制备得到初始混合料,包括: [0068] 预设种植业标准; [0069] 按照预设的所述种植业标准,配置种植元素; [0070] 将所述种植元素按照复合比例组成种植养分,并将所述种植养分增添进所述废弃烟尘细粉中,混合均匀后得到所述初始混合料。 [0071] 本实施例,按农业部土壤改良剂标准检测,达到盐碱地改良的土壤调理剂使用,加工后的粉体材料按种植业要求的种植养分,増添元素进行适当复合调整。 [0072] 种植元素的具体所需元素以及复合配比,按照农业部土壤改良剂标准,判断废弃烟尘细粉中所缺乏的种植元素,同时需要兼顾盐碱地改良的要求。 [0073] 结合农业部土壤改良剂标准,检测废弃烟尘细粉中所缺乏的种植元素,根据所缺乏的种植元素类型,对应配置各个种植元素的种植养分以及比例。 [0074] S4、按照预设比例,称取活性硅粉,并将所述活性硅粉加入所述初始混合料中,均匀混合后得到硅肥。 [0075] 为防止各地盐碱地中的重金属含量质量不同,应用硅酸盐质的活性硅粉,对初始混合料中的矿物质进行调理。 [0076] 所述活性硅粉的粉体结构为:高温气态三维絮棉状无定型无晶体圆珠形凝聚物。 [0077] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,所述活性硅粉为亚纳米级粉体,有效硅含量满足: [0078] 6850mg/kg~9795mg/kg;SiO2>80~95%;平均粒径:0.075um~0.225um;比表面积:23㎡/g;活性指数>130;导热系数:0.013w/m.k。 [0079] 作为本申请的一种可选实施方案,可选地,所述活性硅粉为硅酸盐质的活性硅粉。 [0080] 具体的,本实施例,采用亚纳米级粉体加入初始混合料,在土壤中将重金属固化稀释,并且达到种植业需求的矿物硅(Si)元素及养分,ph值达到中性,非金属矿物质元素在土 壤中的养分不会随自然气候影响而消失,天然养分的存在,防止农作物的病灾害发生。 [0081] 采用上述方式,利用经过高温还原后的废弃各类非金属矿渣制成的矿物质对盐碱地土壤改良调理,可以采用常规的农业种植地施肥的工艺流程,配合“碳中和”的目标实现,应用技术简易,产生的社会与经济价值,远超出生物腐殖酸工艺技术的复合肥在盐碱地中 的总养分。 [0082] S5、将所述硅肥用于改良盐碱地。 [0085] 因为盐碱地中存在钠离子与氯离子的元素,严重影响种植物的养分吸收,导致受盐碱地中盐分高,植物无法生长。用硅肥的特性,高于农业部土壤改良剂的硅肥标准几千倍 质量,进入盐碱地中促进固化盐碱地中影响种植条件有害元素,硅酸盐结构吸收生长植物 更高养分,促进贫瘠土壤在矿物元素触动下,光合作用中改良盐碱地的技术方案。硅肥施用 后,早期效果可能并非立竿见影,这是因为在植物生长过程中,氮、磷、钾、硅等元素各司其 职,其中氮元素使植物叶片浓绿,硅则使茎叶挺直,同时硅元素对氮、磷又有抑制作用。硅肥 一旦施用,便可保持持久的肥效。但是,硅元素不易进入作物根部被植物吸收。与大多数作 物肥料相同,硅肥的使用也有一定的“临界值”,即把土壤进行逐段分析后,得出“土壤类型 不同,临界值也不同”的推断,从而丰富与发展了“硅肥理论”向土壤中施用硅肥,使土壤中 有效硅含量达到不同土壤类型的“临界值”时,可使植物增产达29%—42%。研究表明硅肥 不仅能改良红壤和盐碱地,还能处理土壤重金属污染,在水稻上施用硅肥对作物吸收镉有 明显抑制作用。 [0086] 实施例2 [0087] 基于实施例1的制备方法,本申请第二方面提供一种硅肥,采用第一方面所述的冶炼烟尘生产的硅肥在盐碱地中的改良工艺所制备得到,包括: [0088] 废弃烟尘细粉; [0089] 种植养分; [0090] 活性硅粉。 [0091] 上述各个成分的配比,具体由用户根据所选择的废渣矿物质的含量进行确定,硅肥中的元素,将依据所检测出的元素进行配比。具体参见实施例1的描述。 [0092] 实施例3 [0093] 本申请第三方面提供一种第二方面所述的硅肥的应用方法,所述硅肥应用于盐碱地改良和调理。 [0094] 本实施例,利用硅肥应用于盐碱地改良和调理。增添种植元素后的矿物质配料,在应用硅酸盐质的活性硅粉将重金属固化稀释,并且达到种植业需求的矿物硅(Si)元素及养 及养分后,可以经过高温还原反应,制备得到由废弃各类非金属矿渣制成的矿物质土壤调 理剂。 [0095] 采用硅肥,提供一低成本高附加值的盐碱地改良方案,可以弥补当下处于行业空白的断层。 [0096] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修 改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。 |