[发明专利]肥石植物栽培基质的制备方法

说明书

本发明涉及一种沸石植物栽培基质，特别适用于作为园林花卉和蔬菜等植物栽培的斜发沸石植物栽培基质。

斜发沸石是一种非金属矿，世界各国均有分布。各国对沸石的开发利用始于工业，到60年代用于农业，我国的沸石农用试验起步较晚，据文献报导，始于1975年。浙江、福建、黑龙江省等地先后作了大量的工作，但也只是将沸石矿粉碎施入土壤，以改良土壤性质为主，虽在增产方面亦见效果，然而对沸石的农用毕竞是局限于常规的，也是最原始的使用方法。传统的花卉盆景栽培基质为壤土、腐殖质伴以有机质，其缺点很多、不卫生、也不能随心所欲地根据植物的特性改变盆土的性状，因此很多名贵花卉在特殊地区盆栽活不了几年，就是在产地也需要有经验的花工，不断的加强抚育、换盆，以求得正常生长。园林花卉、蔬菜等植物的工厂化栽培生产，过去多采用水培、沙培需要不断地使用营养液，不仅设备昂贵，且操作技术繁锁，难以普及推广。

本发明的目的是利用沸石的性能特点，提供一种肥石植物栽培基质的制备方法。采取单一肥份元素载肥，混配成各种花木、蔬菜等植物的专用栽培基质，使其成为全养份栽培基质。并免于频繁的浇灌营养液，故称“肥石植物栽培基质”从而把无土栽培技术普遍地推广。

本发明提供的方法是通过选矿、活化、载肥、混配等加工程序实现的。

选矿：选择含56%以上斜发沸石的原矿为原料;制粒：最佳粒级为20-40目;活化：采用酸活化和高温活化两种;载肥：为单一肥份元素处理;混配：根据不同植物生长需要分别配制。

下面对各步骤的原理及实施方法作进一步的描述。

活化处理：天然斜发沸石是一种含有可交换性阳离子的铝硅酸盐矿物，有独特的孔穴和通道结构，在一定的物理化学条件下，具有精确而固定的直径，约3-11。沸石的这种格架式晶体结构，包含着许多孔道和空腔，对于大的阳离子常被排斥在晶格之外，而小阳离子则可以通过窗口和孔道进入晶体。在伴有蒙脱岩的斜发沸石中，半径相当大的阳离子（包括许多有机阳离子）也能进入蒙脱石的层间进行阳离子交换。决定沸石离子交换性质的结晶，化学因素是沸石的格架结构，同时在沸石中不等价的阳离子交换不是凭借等值交换，而依靠出现的空位子，保持原子价的局部补偿来实现的。如何使得阳离子进入孔道、进入晶体增多，这就要靠活化处理的手段了。通常有酸处理、高温处理。

酸处理：酸法的理论依据是用酸处理斜发沸石阳离子堵塞作用会减少，用不同浓度酸（0.1И、1И、2ИH₂SO₄和2ИHCl在85℃下4h）处理斜发石表明，除了脱阳离子外，还发现格架脱铝，这时在代换性阳离子减少的情况下，Si/Al比增加的同时，发生碱土金属相对碱金属的浓度增加，非常典型的特征是铝的含量和代换性阳离子总量之间有线性关系，用浓酸处理、沸石的脱铝过程，铝对总代换性阳离子比值实际上没有变化，而用稀酸处理斜发沸石时，可以完全除去阳离子而铝则保持不变，因此用酸处理斜发沸石可以在一定范围内改善改良其吸附性能。我们选择HCl，浓度为0.1И，温度70-90℃，浸泡3-5h，捞出后用清水冲洗除去沸石颗粒的游离酸。

高温处理：高温处理的理论依据是代换性阳离子和水可以配置在沸石晶体结构的不同位置上，同时当填充沸石晶体内部空间时，代换性阳离子和水分子或其它液体分子彼此竞争，水分子则充满了自由空间。经过热处理，可将大部分“沸石水”脱除，使沸石孔道中空位增加，这样就增强它的吸附能力。活化温度及时间的试验，根据热稳定研究得知，斜发沸石加热在100-200℃之间出现吸热谷，而且连续加温到300℃以上的失重渐不明显，因此我们选择了300℃为活化温度的上限。关于时间我们选择了4个挡次，即1h、2h、3h、4h，300℃加热3h时即可达到恒重，但是设备容量及沸石投量多少直接影响活化时间，需在设计生产工艺时考虑。

载肥处理：

载肥最佳粒度的选择：理论上讲，粒度愈细接触表面增大、吸附能力愈强，保水能力也强，但做为栽培基质，其通气性很差，因此我们载肥基质的粒级筛选既要注意到吸附能力的强弱，又要考虑到通气性能的良好，我们的吸氮（ИH₄HCO₃）试验20-100目差异不大，大于100目后吸附量下降，因此我们采用了20-40目。