[发明专利]基于金伯利岩的植物养分及其制备

说明书

发明领域

一般地，本发明涉及材料科学领域。特别地，本发明涉及从金伯利岩制备肥料。本发明还涉及从应用于农业领域的金伯利岩制备肥料产品的方法。此外，特别地，本发明涉及通过纳米结构的金伯利岩制备新型植物养分。该基于纳米结构的金伯利岩的植物营养组合物对提高农作物产率有显著作用。

发明背景和现有技术

已知当碳沉积物长时间暴露于高压和高温时形成钻石。地下深处有足够高温和高压的地带使得钻石的形成在热动力学上是可能的。在大陆地壳下，钻石从约90英里深开始出现，在那里压力为约5千兆帕且温度为约2200°F。以“金伯利岩筒”的形式开采钻石。金伯利岩是由石榴石、橄榄石、金云母和具有各种其它微量矿物的辉石组成的超钾质、超铁镁质火成岩。在地壳中以垂直结构发生的金伯利岩称为金伯利岩管。印度是已知最大数量的原生代金伯利岩族岩石的主岩。

需要大量金伯利岩以生产一克拉的钻石。需要数吨以产生一克拉的钻石。全球可得到的大量取出钻石后的金伯利岩而没有任何合适的用途。金伯利岩包含丰富比例的镁、微量金属和硅。因此，本发明目的是发明制备基于金伯利岩的肥料的方法。此外，观察到许多植物养分是已知的，然而很少关注通过纳米结构化植物养分来提高养分吸收能力。纳米科学广泛用于控制氮、耕作学(zeoponics)的释放和用于类似基于沸石的底物的一些材料。随着新兴的纳米肥料作为增强土壤中营养组合物的常规肥料的替代品，可以由此消除了富营养化和饮用水污染。实际上，纳米技术打开了提高养分效益和最小化环境保护成本的新机遇。这有帮于揭示植物根能从矿物的固体相中直接吸收养分离子。本研究进一步旨在制备具有提高农作物产率的用途的基于纳米结构的金伯利岩的植物养分。在本发明中采用取出钻石后的金伯利岩尾矿。

发明目的

因此，本发明的主要目的是从能用作肥料的金伯利岩发明肥料产品。

本发明的另一目的是开发制备基于金伯利岩的肥料产品的方法。

本发明的另一目的是发明具有有机性质的基于金伯利岩的产品。

本发明的另一目的是提供用于制备有机类金伯利岩产品的必要的方法。

本发明的另一目的是提供提高农作物产率的基于纳米结构的金伯利岩的植物营养组合物及其制备方法。

发明概述

为满足上述目的和其它目的，本发明提供了源自具有作为养分以供给硅、镁、包含或不包含有机物质的微量元素用途的金伯利岩的新型肥料产品，并且范围还涉及设计具有其它肥料和/或植物性养分的各种组合物的产品。具体地，本发明涉及植物营养组合物，其包含：包含比例为10:1至1:10w/v的金伯利岩与碱金属硅酸盐的第一组分；和/或包含比例为10:1至1:10w/v的褐煤与碱金属硅酸盐的第二组分；其中按重量计，所述第一组分与所述第二组分的重量比为10:1至1:10。

附图简述

1.图1-5涉及如下类型的比较FTIR分析，类型1和1a：金伯利岩固体(实例-10)、类型2和2a：9:3/5%固体(实例-4)、类型3和3a：9:3/K-Si固体(实例-9)、类型4和4a:9:3(3份来自褐煤残留物的碱提取物)、类型5和5a：金伯利岩+K-Si(实例-7)。

2.图6-10涉及如下类型的比较XRD分析，类型6：金伯利岩固体(实例-10)、类型7：9:3/5%固体(实例-4)、类型8：9:3/K-Si固体(实例-9)、类型9：9:3(3份来自褐煤残留物的碱提取物)、类型10：金伯利岩+K-Si(实例-7)。

3.图11-14涉及如下类型的比较FTIR分析，类型11和11a：金伯利岩9:3/5%液体(实例-4)、类型12和12a：9:3/K-Si液体(实例-9)、类型13和13a：9:3(3份源于来自褐煤1:4残留物液体的碱提取物)、类型14和14a：金伯利岩+K-Si/液体(实例-7)(5克与40ml蒸馏水混合的金伯利岩肥料/硅肥料并在3000rpm下将混合物搅拌20-30分钟，并采集产生的溶液(上清液)用于FTIR分析)。

4.图15显示纳米结构的金伯利岩的扫描电子显微镜法的图像，其中纳米颗粒为75纳米至250纳米。

发明详述

尽管本发明容许各种修改和替代形式，但其具体方面通过例示性实例中的实例来表明并在下文详细描述。然而，应当理解，其不意图将本发明限制于所公开的特定形式，而相反，本发明涵盖属于由随附的权利要求限定的本发明的实质和范围内的所有修改、等同物和替代。