本發(fā)明屬于復(fù)合肥制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用蛇紋石制備硅鎂復(fù)合肥的方法。
背景技術(shù)：
蛇紋石是由硅氧四面體和氫氧鎂八面體復(fù)合而成的1:1型層狀硅酸鹽礦物，其理論化學(xué)式為3MgO·2SiO2·2H2O，夾雜的成分有CaO、Fe2O3、Al2O3，NiO等，不同產(chǎn)地的蛇紋石礦其各種礦物成分的含量和物理性質(zhì)都不相同。我國蛇紋石的主要產(chǎn)地有四川石棉縣、江蘇東?？h、河南信陽、陜西寧強(qiáng)縣等。
蛇紋石中含有大量的MgO和SiO2，含量都在35~45%左右，不同地區(qū)的蛇紋石略有差別。Mg、Si等元素是可被植物吸收和促進(jìn)植物生長的有用養(yǎng)分，研究表明，Mg、Si及其它的一些微量元素對(duì)土壤有一定的改良作用，利用蛇紋石制作農(nóng)肥，在國內(nèi)外已得到廣泛的應(yīng)用。
上世紀(jì)90年代，研究人員將蛇紋石礦粉直接用作礦質(zhì)肥料，經(jīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施用，增產(chǎn)效果明顯。蘇聯(lián)、波蘭、捷克等國家曾將蛇紋石直接作為緩效的鎂肥或配合其他肥料施入茶園、馬鈴薯、玉米、三葉草和甜菜中來提高其產(chǎn)量。蛇紋石直接用作農(nóng)肥，雖然作物對(duì)硅鎂有一定吸收、且有不易流失的優(yōu)點(diǎn)；但其在土壤中有效養(yǎng)分溶出太少，遠(yuǎn)不能滿足一些作物的需求；而且礦石利用價(jià)值太低，不利于土壤改良。
目前較為常見的蛇紋石肥料是和磷礦石聯(lián)合制備的鈣鎂磷肥。蛇紋石與磷礦石在高爐內(nèi)高溫熔融后，經(jīng)水淬、瀝水、干燥、粉碎后包裝，獲得玻璃化的鈣鎂磷肥。具有物理性質(zhì)好、不吸水、不結(jié)塊、不含游離酸，對(duì)包裝材料無腐蝕，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但肥料中的營養(yǎng)元素均系枸溶性，肥效較慢；熔融玻璃化溫度一般在1200~1600℃，能耗大；爐氣排出的氟污染大氣環(huán)境，而且市場(chǎng)較差。
目前為止，市場(chǎng)上流通的蛇紋石肥料，大都以利用其中的鎂為主，而和氧化鎂份額相近的二氧化硅卻沒有被充分利用。
研究表明，硅肥既能提供養(yǎng)分，也可用作土壤的調(diào)理劑，改良土壤的結(jié)構(gòu)。使用硅肥可以提升植物的抗病、抗蟲能力。硅肥可以強(qiáng)化植物的細(xì)胞壁，從而提升植物桿莖的強(qiáng)度。硅通過與難溶的磷酸鹽反應(yīng)，置換出磷酸根離子，活化土壤中的磷，從而改良土壤。土地長期施用不含硅、鎂元素的肥料，久而久之，導(dǎo)致土壤中硅、鎂元素的匱乏，影響作物單產(chǎn)和品質(zhì)的提高。隨著高產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣，配施含硅、鎂元素的肥料已引起人們的廣泛關(guān)注。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)目前蛇紋石肥料生產(chǎn)工藝中的不足，蛇紋石中大量存在的SiO2沒有被充分利用，在磷胺、尿素以及其它高效復(fù)合肥的沖擊下而導(dǎo)致的蛇紋石肥料工業(yè)急劇萎縮應(yīng)用前景暗淡的問題。針對(duì)這種情況，本發(fā)明的目的是提出一種全新的、原材料來源廣泛、適用于規(guī)?；茝V的硅鎂復(fù)合肥生產(chǎn)配方和生產(chǎn)工藝方法。
本發(fā)明提出一種利用蛇紋石制備硅鎂復(fù)合肥的方法，其特征在于具有如下的工藝過程和步驟：
a，采用硅鎂復(fù)合肥的配方為（wt%）： SiO2含量>38%，MgO含量>39%的蛇紋石40%~45%，固體KOH 20%~23%，2~5mol·L-1的硫酸20%~25%，氨氣10%~15%；
b，使用鄂式破碎機(jī)將蛇紋石破碎，再送入球磨機(jī)磨成150~200目的粉狀；
c，將上述(b)所得粉狀蛇紋石和2~5mol·L-1的硫酸按1/10~1/15的比例均勻混合，將混合物于60~80℃加熱2~3h；
d，將上述(c)所得混合物進(jìn)行離心分離，獲得固液兩種產(chǎn)物；
e，將上述(d)離心分離所得固體和固體KOH按10/8~10/12的比例均勻混合后，送入電阻爐中，在300~400℃下焙燒；
f，向上述(d)離心分離所得液體中通入氨氣，靜置5~8小時(shí)后，取下層濃稠料漿；
g，將上述(f)所得料漿和上述(e)所得焙燒物料混合，再用上述(d)離心分離所得液體將混合物pH調(diào)至7~9，得糊狀物；
h，將上述(g)所得糊狀物料送入60~100℃的干燥箱烘干；所得固體經(jīng)破碎后送入球磨機(jī)獲得100目的粉狀固體；包裝成品。
本發(fā)明方法使用稀硫酸在加熱條件下破壞蛇紋石結(jié)構(gòu)，浸出鎂等金屬。剩余酸浸渣通過與氫氧化鉀在高溫下反應(yīng)，從而可以獲得較高的可溶性硅的量，強(qiáng)化所得肥料的肥效。浸出鎂金屬被通入的氨氣沉淀，重新和焙燒物料混合，提高蛇紋石礦的綜合利用效率。此肥料含有硅、鎂、鉀、硫、氮等元素，對(duì)作物生長有很好的補(bǔ)益作用，而且可提升土壤的pH，起到改良土壤的作用。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
本實(shí)施例的工藝過程和步驟敘述如下：
將采自蛇紋巖礦的蛇紋石經(jīng)粉碎研磨加工處理后所得的蛇紋石礦粉，過200目篩；將蛇紋石礦粉與2mol·L-1的稀硫酸按1:10比例均勻混合，在80℃下加熱2h；之后將反應(yīng)物離心機(jī)固液分離；將離心所得固體物料和固體KOH按1:1比例混合，200r/min的轉(zhuǎn)速球磨2小時(shí)，球磨后混合物于馬弗爐內(nèi)400℃下焙燒4小時(shí)，得焙燒物；向離心所得溶液通入氨氣，至溶液pH=12，靜置6小時(shí)后，取下層濃稠料漿；然后，將上述料漿和之前獲得的焙燒物混合，用離心分離所得液體將混合物pH調(diào)至7~9，得糊狀物；將所得糊狀物送入100℃干燥箱中烘干，所得固體破碎球磨后過100目篩，獲得粉末狀產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)試分析，二氧化硅浸出量占原料中二氧化硅的80%左右。