一种土壤改良作用的硅肥混合物的制备装置与方法与流程
技术特征:
1.一种土壤改良作用的硅肥混合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:采用含硅5%-90%(w/w),细度为40目-1500目的硅矿石粉,首先与助熔剂、氢氧化钠等碱性化合物混合以及少量水混合均匀静置预混后进行反应,硅矿石粉、助熔剂、碱性化合物、水的重量百分比为100/(0.5-3.5)/(5-30)/(10-20),静置时间为5-30min,反应温度在50℃-600℃,反应时间0.5h-4h,制得反应物用水溶解,再经固液分离,分离得到的液体即为全水溶硅肥。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,硅矿石含硅30%-80%(w/w),细度为80目-1200目,硅矿石粉、助熔剂、碱性化合物、水的重量百分比为100/(1.5-3.5)/(10-30)/(10-20),静置时间为10-30min,反应温度在150℃-500℃,反应时间为1h-3h。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的助熔剂为氟化钙、硼砂、尿素中的一种或几种混合物,助熔剂的加量为1.5%-3%(wt)。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述硅矿石主要以含硅氧化物及硅酸盐的形态存在,硅的氧化物矿主要有砂子、石英、水晶、紫石英、玛瑙、燧石和蛋白石;硅酸盐矿主要有花岗岩、角闪石、石棉、长石、粘土和云母,所述硅矿石中干基二氧化硅含量为10%-90%(w/w)。
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的碱性化合物包括氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氧化镁、碳酸钠、碳酸钾、过氧化钠、碳酸钙、碳酸镁中的一种或几种。
6.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的液体硅肥的质量指标(wt)为:水溶sio2≥20%;水不溶物≤0.5%;水分≤70%。
7.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于分离得到的全水溶硅肥经干燥制成粉状颗粒,分离得到的固体残渣经干燥后得到固体可溶硅肥。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的固体硅肥的质量指标(wt)为:水分≤3%;有效sio2≥20%;过250μm筛的细度≥5%。
9.一种土壤改良作用的硅肥混合物的制备装置,采用如权利要求1-8所述的方法,其特征在于,其中所述反应所采用的反应装置包括,反应釜,与反应釜连接的具有安装开关门的卸料口的集样器,根据是否需要卸料而使用开关门以封闭或开启所述卸料口,以及,所述反应釜周围设置的多个纳米泡产生装置,每个纳米泡产生装置与反应釜体壁上设置的对应的喷雾装置连接,向反应釜体的反应腔中喷入具有纳米泡的雾状进料;靠近反应釜体底部的所述反应釜体壁上设置超声装置;反应釜体顶部设置第一排气口,用于连接反应时回流装置,所述反应釜顶部偏心安装第一搅拌电机,第一搅拌电机的第一输出轴与第一搅拌杆连接,使得第一搅拌杆末端第一桨叶旋转实现搅拌;在反应釜体内底部设置分子筛;所述反应釜与集样器之间通过管路连接,且连接所述反应釜的一端为油状层允许的最低端;所述集样器顶部安装具有泄压阀的第二排气口,靠近集样器壁顶部上设置蒸汽导出管以连接冷凝回流装置以及溶剂收集器;所述集样器顶部还安装有第二搅拌电机,第二搅拌电机第二输出轴与第二搅拌杆连接,使得第二搅拌杆末端第二桨叶旋转实现对白色透明液体强力搅拌,蒸馏结束后关闭蒸汽导管出路,所述泄压阀用于结束蒸馏过后强力搅拌时用于对集样器泄压;所述集样器底部安装有加热装置,通过对回收油状层加热进行减压蒸馏,得到所述白色透明液体。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述纳米泡产生装置包括沿着进料方向依次管路连接的进料泵和文丘里管,以及与所述文丘里管连接的多头载气歧管,所述多头载气歧管通过进气管连接载气源;所述喷雾装置包括喷雾头和连接喷雾头的喷雾管,所述喷雾管与所述反应釜体内壁连接;所述超声装置具有超声换能器杆,以及封闭所述超声换能器杆一端且与反应釜体外壁可拆卸密封连接的外壳,其与反应釜中轴线成一取向锐角而将杆头深入反应釜体内部的反应腔中。
技术总结
一种土壤改良作用的硅肥混合物的制备装置与方法,采用硅矿石经分级粉碎细化至(60目‑2000目)制成硅矿石粉,与氟化钙、硼砂等助熔剂及氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等碱性化合物混合,并加入水静置预水合后,置入热合反应器中得到,本发明专利原料硅矿石适用性广(硅含量5%‑70%均可),产品质量均可达到相关标准要求,满足市场准入要求。本发明具有原料中硅转化率高、硅矿石梯级利用、无三废排放、绿色环保、生产成本低等突出特点,实现了硅矿石的中低温熔融反应,确保了生产过程的循环经济和节能减排,是硅矿石高效绿色利用的一种新型工艺技术。
技术研发人员:陈桂芳,范建军
受保护的技术使用者:北京秸祥生物科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
技术研发人员:陈桂芳,范建军
技术所有人:北京秸祥生物科技有限公司
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