[发明专利]一种水稻秸秆生产硅肥的方法

说明书

技术领域

本发明公开一种水稻秸秆生产硅肥的方法，具体涉及将水稻秸秆热解制备热解燃气和水稻秸秆灰、碱溶水稻秸秆灰制备液体硅肥、再经喷雾干燥制备固体硅肥的方法。

背景技术

水稻生长依靠地上部的叶、叶鞘和茎吸收光、热和二氧化碳，依靠地下部根吸收水分和各种营养元素制造有机物质。这些营养元素中有大量元素、微量元素和特种元素。大量元素有碳、氧、氢、氮、磷、钾、钙、镁、硫，微量元素有铁、锰、铜、硼、钼等，特种元素有硅等多种元素。

硅之所以为特种元素，是因为硅是水稻生长发育所必需的有益元素，对水稻的产量和品质等方面有着重要的影响。1926年美国加州大学Sommer率先提出硅是水稻良好生长所必需的元素之后，人们对硅元素的研究越来越重视，德国和美国先后利用熔渣研制成肥料(即硅肥)来施用。东南亚等产稻国已把硅肥列为继氮磷钾之后的第四大元素肥料。1930年，日本专家开始进行水稻硅营养研究，并在1955年以“肥料法”的形式正式批准将硅肥作为一种新型肥料使用。中国是世界上主要的产稻国家之一，水稻在中国农业生产中占有重要的地位，但中国的大部分产稻地区土壤的有效硅含量不足，影响了水稻的产量，成为制约水稻高产的重要因素之一。因此，必须重视对水稻硅素营养和施用硅肥来达到增产增质等效果的研究。中国对水稻施用硅肥研究较晚，从20世纪70年代开始着手，80年代初才逐步开展部分试验研究，之后，加快了对硅肥的研究步伐，近10多年来，硅素的研究取得了很大进展，其中，对水稻硅素营养和施用硅肥效果的研究尤为突出。

每亩水稻每年要从土壤中吸收75～150公斤硅(二氧化硅)，重复种植后，土壤中的有效硅含量越来越少，直接影响了水稻的产量与品质。据有关部门勘查表明，我国长江流域70％的土壤缺硅，黄河、淮海及辽东半岛地区约有一半的土壤缺硅，而且缺硅的区域正在逐渐扩大。针对这一情况，近年来这些地区大力推广使用硅肥，结果表明农作物施用硅肥后增产效果非常明显，通过对不同土壤类型的作用进行大量的试验表明：水稻增产率为10％～26％，小麦为10％～15％，花生为15％～25％，棉花为10％～15％，水果、蔬菜增产幅度更大。

据不完全统计，我国硅肥年生产能力在100万吨以上，但主要还是集中在个别省份，其中河南省年产硅肥60万吨，云南硅肥生产厂家达20家，年生产能力达到30万吨。近年来，硅素肥料在全国越来越受到重视，湖南、湖北、江苏的硅肥年产量也超过10万吨。河北、山东、辽宁、浙江、广西、海南等地也已相继建起一批硅肥厂。但距我国每年需求3000～5000万吨的硅肥市场来说，硅肥生产还存在巨大的缺口和发展空间。

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、硅酸一钙、硅酸钙镁、偏硅酸钠和主要成分为硅酸钠和偏硅酸钠的高效硅肥等。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。