硅肥工艺

一、国内硅肥生产工艺

目前国内生产和施用的硅肥主要有两类：一类是人工合成的，如硅酸二钙(2CaO·SiO2)、硅酸一钙(CaO·SiO2)、硅酸钙镁(CaO·MgO·SiO2)、偏硅酸钠和主要成分为硅酸钠和偏硅酸钠的高效硅肥等。其基本工艺为：以水玻璃为原料，运用高速离心喷雾干燥设备制造；先将原料水玻璃进行离心脱水，再送入高速离心机中脱水，然后喷雾热风(控制温度)干燥固化成粉状，即得高效硅肥制品。这种工艺生产出的硅肥有效硅含量大于50%，但价格昂贵，推广难度大。nLG华讯市场咨询网

另一类则是利用各种工业固体废弃物加工而成的硅肥。其原料来自如下几方面：一是炼铁过程中产生的高炉水淬渣，总硅含量在30%～35%；二是黄磷或磷酸生产过程中产生的废渣，总硅在18%～22%；三是电厂粉煤灰，总硅含量达20%～30%；四是废玻璃。其中国内大部分小型硅肥厂都是利用上述原料中的磷渣或粉煤灰为原料生产硅肥的，只有少数几家硅肥厂是利用炼铁高炉渣为原料生产硅肥，如江宁钢铁厂，张店钢铁厂等。其工艺基本都是采用自然风干炉渣——球磨——过筛——干燥工艺流程。近来鞍钢矿渣开发公司研制的高炉渣硅肥在东北得到大面积施用，产品供不应求。其工艺为：将水淬渣沥水，自然风干，然后进入破碎机进行破碎和筛选除杂，再进入球磨机球磨，过筛，最后包装即得到商品硅肥。近年来宝钢集团企业开发总公司与上海市有关科研部门合作，利用炼铁高炉渣开发硅肥这一科研项目也取得了一定进展。目前也有使用造纸黑液生产硅肥的方法，如专利号为90105832 中国专利《硅肥生产方法》，是利用钢铁三废的酸洗废液、水淬渣、镀锌废渣和造纸厂的废碱液为主要原料，生产超细氧化铁和高效中微量元素复合肥，其中造纸厂的废液为稳定剂。而专利号为88104650 的中国专利《高效硅素化肥的生产方法》，是利用在预处理熔融生铁过程中产生并且具有较高可溶性氧化硅含量的炉渣的硅肥。但上述方法存在生产工艺复杂，加工温度较高，有效硅含量低的缺点。专利号ZL 200310105447.7《一种硅肥的生产方法》，克服了以上技术的不足，并且有热处理温度低、活性硅含量高、操作方便、工艺简单的优点，实现了废物再利用，且变二废为宝。其消耗造纸黑液量比较大，1 t 粉煤灰或煤矸石，可以消耗造纸黑液1～40 t，得到1～3t 硅肥。另外，国内目前有利用淘汰的水泥立窑生产线生产硅肥的专利，所需原料与水泥生产原料相同，生产工艺也类似与水泥的生产工艺——两磨一烧。但此工艺与高炉渣硅肥工艺相比较，此工艺过程中需要烧结这一工序，能耗大，相应的增大了产品成本。nLG华讯市场咨询网

目前硅肥的制备工艺主要有两种。nLG华讯市场咨询网

1) 混料法。将硅肥或硅肥原料与氮、磷、钾肥混合,破碎,造粒,制成复混肥,同时还可加入微量元素、稀土元素等。如叶元林等[3]将w(HO)15%~ 35%的电解锰渣灰粗碎,添加有机质、无机盐和作物生长调节剂,造粒成型,得锰硅肥。nLG华讯市场咨询网

混料法生产工艺简单,能耗低,但普遍存在有效硅含量增加不明显的问题。nLG华讯市场咨询网

2)化学合成法。将硅肥原料、助熔剂、添加剂按一定比例混合.在高温下熔融，破坏晶格，转化成易被植物吸收的成分，充分反应后.冷却.磨细制成硅肥。利用此法制成的硅肥主要为硅钾肥、硅酸盐微肥以及硅钙肥。如将碳酸钾、粉煤灰、煤粉的混合物和作为黏合剂的苛性钾溶液捏练成型,造粒,在200 ~300℃下烘约10min,最后将几乎全干的颗粒状混合物送至流化

煅烧炉在600~1100℃下煅烧15 min,最终产物即为硅钾肥。nLG华讯市场咨询网

二、国外硅肥生产工艺

钢铁炉渣用作肥料在德国已有很长的历史。目前，德国利用高炉渣生产硅肥的主要工艺为：将高炉渣粉碎磨细达到一定粒度直接施用，或高炉渣粉碎磨细后，与磷酸盐成分混合直接施用。nLG华讯市场咨询网

国外炉渣硅肥生产工艺主要有以下几种：日本新日铁名古屋 3 号高炉采用风淬法急冷处理炉渣,热回收率一次利用达到62. 6 %,二次利用可达到70 % ,玻璃化率达到96 %～99 %。这样既回收了余热,又提高了炉渣的玻璃化率和更高的活性硅含量。将玻璃化率高的炉渣磨细,或加入一些添加剂一起球磨,达到一定粒度后,直接以商品硅肥的形式进入市场,制得的高炉渣硅肥有效硅含量在20 %左右。nLG华讯市场咨询网

朝鲜黄海制铁所利用炼铁高炉水渣生产硅肥工艺为:直接将高温高炉渣倾入水淬池内进行水淬,然后用抓斗机将水淬物捞起,加入10 %的粉煤灰,加水一起进入球磨机湿磨,粒度达到0. 5mm 以下,经干燥后即得硅肥。制得的硅肥中含可溶性硅大于15 % ,氧化钙和氧化镁总量大于30 %。nLG华讯市场咨询网

钢铁渣用作肥料在德国也有很长的历史。目前,德国钢铁渣用作肥料在德国渣总的使用中起重大作用,其中高炉渣用作石灰肥料作为石灰处理剂中和酸性土壤而广泛应用于农业和林业。其高炉渣石灰主要工艺为:将高炉渣粉碎磨细达到一定粒度直接施用,或高炉渣粉碎磨细后,与磷酸盐成分混合直接施用。另外,美国硅肥主要是以砂子和珊瑚为原料,加入一定量的煤粉经石灰窑煅烧后,磨细达到一定粒度即得硅肥,其有效硅含量在24 %左右。但美国炼铁高炉渣主要用作建筑、建材原料,用作硅肥原料的研究还比较少。nLG华讯市场咨询网

以上各国制得的硅肥中有效硅含量均在15 %以上,氧化钙和氧化镁总量大于30 %(参照国外商品硅肥标准) ,见下表。nLG华讯市场咨询网

图表国外一些硅肥标准及部分商品硅肥含量nLG华讯市场咨询网

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可溶性SiO2 / %nLG华讯市场咨询网

CaO 和MgO/ %nLG华讯市场咨询网

粒度要求nLG华讯市场咨询网

德国高炉渣肥料nLG华讯市场咨询网

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97 % < 1. 0mm;80 % < 315μmnLG华讯市场咨询网

美国部分硅肥nLG华讯市场咨询网

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