[发明专利]一种纳米硅镁钾冲施肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农业肥料研究领域，涉及一种纳米矿物肥料，特别是一种纳米硅镁钾冲施肥及其制备方法，本发明制备的纳米硅镁钾冲施肥主要成分选用工业镁生产后废弃物镁矿渣，其中含有高效植物营养养分，能改良土壤，增加植物营养，抗病害、提高产量，改善农产品品质的、功效。

背景技术

随着金属材料消耗急剧上升，地球表壳的资源日趋贫化，很多传统金属矿产趋于枯竭，加速开发镁金属材料是社会可持续发展的重要措施之一。由于金属镁密度小，能与铝铜锌等金属构成高强度合金；镁合金密度轻、导热导电性好、具有良好的阻尼减震和电磁屏蔽功能，而且易于加工成型和废料回收。镁和镁合金正成为现代汽车、电子、通信等行业的首选材料，被誉为“21世纪的绿色工程材料”。随着世界金属镁消费需求的逐年增长，一些国家和地区甚至将金属镁作为战略物资加以储备的形势下，由于环境和成本问题导致国外大量原镁生产企业关闭，这对全球镁生产格局产生了很大的变化。据中国有色金属协会镁业分会统计，截止2007年底，世界原镁产量77.43万吨，中国的产量为65.93万吨，2009年受国际金融危机冲击的影响，是中国镁行业经济运行状况最为困难的一年，其原镁产量为50.18万吨。然而，金属镁产业在我国高速发展的同时，也带来了一系列的环境问题。在我国生产金属镁时排出的工业废渣，很多镁厂都是作为废物丢掉，尤其是一些规模较小的生产企业。随着镁渣的大量排放堆积，不但占用了大量的土地资源，而且镁渣随着雨水的冲淋汇入江河湖泊对农作物和周围环境造成了极大的影响，严重危及到人类的身体健康及农作物的生长。每生产1吨金属镁大约排出8～10吨左右的镁渣，以2009年我国原镁产量50.18万吨为例，共生产工业镁渣500万吨左右，相当于两个日产8000吨水泥厂一年水泥的产量。我国镁产业普遍存在生产规模小、高污染、高能耗、技术装备水平低及技术创新能力低等特点，如何充分利用镁渣成为制约我国镁产业发展的的一大主题。由于能源、资源、环境保护三方面的迫切需要，工业废渣再利用的研究成为可持续发展的战略目标之一，也是业内专家学者的研究热点之一。目前对镁渣再利用的研究主要集中在利用镁渣配料烧制水泥熟料和作为水泥活性混合材使用。但镁渣是一种具有潜在活性的工业废渣，掺入生料中煅烧水泥熟料并不能高效地利用，二次煅烧实属能源浪费；镁渣当作混合材使用并不能象矿渣那样规模化、产业化利用，而且在量和质上都无法和矿渣相比较。因此，对如何合理利用镁渣的优势，使其变废为宝，许多人进行了较系统的研究，提出了多途径、零排放和可操作性强的利用方案，为镁渣的再利用提供了技术保障。

冲施肥又叫水冲肥，它是一种追肥的方式。实际就是把固体的速效化肥溶于水中并以水带肥的方式施肥。冲施肥通常用水溶性化肥，主要是氮肥和钾肥，二者的水溶性强，通过肥水结合，让可溶性的氮钾养分渗入土壤中，再为作物根系吸收。冲施肥即灌溉施肥，而灌水方式可分井灌和畦灌，也包括滴灌和喷灌。

纳米材料的发展及其本身独具的许多优异性能为制造纳米高效肥料提供了可能。纳米材料具有表面效应和小尺寸效应，增强了肥料的吸附性能，在土壤中可减少肥料的流失和淋失，另一方面，在植物的生长过程中，根系具有趋肥、趋水性，纳米肥料可充分吸附结合在根系表面，促进了根毛区对养分的吸收，展着面积大加速植物叶面养分吸收。

根据申请人所进行的资料检索，目前采用工业生产氧化镁废弃物镁矿渣作为冲施肥主要原料还不多见。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种纳米硅镁钾冲施肥及其制备方法，本发明利用工业生产氧化镁废弃物镁矿渣作为主要原料，采用固相法将镁矿渣加工成纳米材料原料，加入植物所需的原料，采制成活性高，多功能、无毒、无公害纳米肥效期长的硅镁钾冲喷施肥料，其中，硅含量≥30%，镁含量≥5%，钾含量≥8%,，pH在6-8之间，属于绿色有机肥料。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种纳米硅镁钾冲施肥，其特征在于，制得的该纳米硅镁钾冲施肥由以下原料按质量百分比制成：纳米硅镁粉：65%～70%，硫酸钾：10%～15%，腐植酸钾：5%～10%，纳米麦饭石粉：5%～10%，羧甲基改性淀粉：1%～2%，原料的重量百分比之和为100%。

上述硫酸钾可用氯化钾替代。

上述纳米硅镁钾冲施肥的制备方法，其特征在于，首先将配方量的镁矿渣和麦饭石置于混拌釜中，经球磨机混料共磨，温度保持30℃～40℃，得到50～80纳米级颗粒细粉；然后按配方比例加入硫酸钾、腐植酸钾和羧甲基改性淀粉，与水充分拌搅均匀成糊状，通过检验合格、灌装、计量、封口贴标，即得到纳米硅镁钾冲施肥。