CN106748349A - 利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法 - Google Patents
利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106748349A CN106748349A CN201710211244.8A CN201710211244A CN106748349A CN 106748349 A CN106748349 A CN 106748349A CN 201710211244 A CN201710211244 A CN 201710211244A CN 106748349 A CN106748349 A CN 106748349A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- water
- acid
- fibre
- discarded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000003752 hydrotrope Substances 0.000 claims abstract description 5
- QUCDWLYKDRVKMI-UHFFFAOYSA-M sodium;3,4-dimethylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1C QUCDWLYKDRVKMI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 15
- -1 acrylic ester Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 14
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 14
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 8
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 claims description 7
- URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetic acid Chemical compound OCCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 6
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 6
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 6
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 6
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 5
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 5
- 239000010922 glass waste Substances 0.000 claims description 5
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 5
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 229920002643 polyglutamic acid Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 claims description 4
- 108010020346 Polyglutamic Acid Proteins 0.000 claims description 4
- RSWGJHLUYNHPMX-ONCXSQPRSA-N abietic acid Chemical compound C([C@@H]12)CC(C(C)C)=CC1=CC[C@@H]1[C@]2(C)CCC[C@@]1(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-ONCXSQPRSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 claims description 4
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 2
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 claims description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 14
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 3
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J tetrapotassium;phosphonato phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- WZLMXYBCAZZIRQ-UHFFFAOYSA-N [N].[P].[K] Chemical compound [N].[P].[K] WZLMXYBCAZZIRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 108010051210 beta-Fructofuranosidase Proteins 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001484 edetic acid Drugs 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- OUDSFQBUEBFSPS-UHFFFAOYSA-N ethylenediaminetriacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCCN(CC(O)=O)CC(O)=O OUDSFQBUEBFSPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000001573 invertase Substances 0.000 description 1
- 235000011073 invertase Nutrition 0.000 description 1
- 239000010977 jade Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003330 pentetic acid Drugs 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052903 pyrophyllite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus Chemical group P12P3P1P32 OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012773 waffles Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D9/00—Other inorganic fertilisers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
本发明涉及肥料制作技术领域，具体涉及利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法。本发明的方法，包括：（1）对废弃玻纤清洗、干燥；（2）粉碎干燥后的废弃玻纤，得玻纤粉末；（3）处理玻纤粉末，使其成为水溶物。本发明以废弃的玻纤为原料，该原料中硅的含量达到60%以上，制备出易于被作物吸收的硅肥，不仅有效的解决了玻璃纤维生产中产生的工业尾料废弃物处理问题，而且为土壤创造一个良好的生物化学环境，从而为作物的增产高产提供一个有利的保障。
Description
技术领域
本发明涉及肥料制作技术领域，具体涉及利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法。
背景技术
硅肥现已被国际土壤学界公认为继氮(N)、磷(P205)、钾(K2O)之后的第四大元素肥料。硅肥因对农作物的增产有着异常神奇的效果,而被誉为“调节性肥料”、“保健肥料”。作为一种新型多功能肥料，硅肥不仅可以使农作物大幅度增产,而且还可以明显改善农作物品质(如抗虫、抗病、抗倒伏)，从而改变农作物“高产不优质,优质不高产”的局面。
目前，硅肥的品种主要有枸溶性硅肥、水溶性硅肥两大类，枸溶性硅肥是指不溶于水而溶于酸后可以被植物吸收的硅肥，常见的多为炼钢厂的废钢渣、粉煤灰、矿石等经高温煅烧工艺加工而成，特点为施用量较大(每亩25-50公斤左右)，但作物吸收比较缓慢；水溶性硅肥是指溶于水可以被植物直接吸收的硅肥，特点是硅含量高、易溶于水，用量少、效果高，相较于枸溶性硅肥，农作物对其吸收利用率较高。
CN 103304297 A披露了一种水溶性硅肥，其特征在于：包括水玻璃溶液、磷酸氢盐、胺类化合物和醇类化合物；其中，所述水玻璃溶液中硅以二氧化硅计、所述磷酸氢盐中磷以五氧化二磷计，五氧化二磷的重量为二氧化硅重量的20％-50％，所述胺类化合物中氮的重量为二氧化硅重量的0-10％，所述醇类化合物的重量为所述水溶性硅肥总重量的0-10％。
该方法是以水溶性硅酸盐为原料，辅以其它原料如磷酸盐、胺类化合物和醇类化合物，并未采用不溶性的玻纤废弃物。
目前国内制备硅肥的方法主要有3类：
第一类硅肥主要是以各种工业固体废弃物为原料加工而成，其原料主要来源于：一是粉煤灰；二是冶炼过程中产生的高炉渣；三是在采煤和洗煤过程中排放的煤矸石；四是黄磷或磷酸在生产过程中产生的废渣。此类方法生产的硅肥主要为枸溶性硅肥。
第二类硅肥是利用矿物为原料生产。矿物中往往含有大量的中微量元素如Ca、Mg、S、Si等，但是这些矿物几乎不溶于水和弱酸，有效二氧化硅含量低，不能直接利用。
第三类是微生物硅肥。微生物硅肥一种高活性的新型生物型肥料，它通常是利用粉煤灰、生物制剂以及含硅矿渣等原料，通过生物技术研制而成。相较于前两类来讲，生物硅肥因可以提高水稻的抗逆性、抗病虫害能力以及增加土壤中微生物的数量而受到关注，除此以外还可明显提高土壤中脲酶、过氧化氢酶和转化酶的活性。生物硅肥的施入，可以为土壤创造一个良好的生物化学环境，从而为作物的增产高产提供一个有利的保障。
玻璃纤维是一种硅含量较高的无机非金属材料，以石英砂、叶蜡石、石灰石等天然无机非金属矿石为原料，按一定的配方经高温锻造而成，其中硅的含量可以达到60％以上。
玻璃纤维不溶于水，其主要成分是二氧化硅，氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁等。如果能将废弃玻璃纤维应用于肥料中，作用于农作物，不仅解决了废弃玻璃纤维的处置问题，而且还实现了资源回收再利用。但是目前鲜见有关于以废弃玻璃纤维为原料生产水溶性硅肥的文献或报道。其要克服的技术难点是如何将玻璃纤维制作成水溶性物质，易于被农作物吸收。
发明内容
针对上述的问题，本发明以废弃玻璃纤维为主要原料，生产出一种易于被作物吸收的且肥效高的水溶性硅肥。
本发明所说的废弃玻纤是玻璃纤维生产中产生的工业尾料，成分含量与玻璃纤维完全相同。
本发明的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，包括：
(1)对废弃玻纤清洗、干燥；
(2)粉碎干燥后的废弃玻纤，得玻纤粉末；
(3)处理玻纤粉末，使其成为水溶物。
本发明的方法，还包括：
(3)处理后，均质处理干燥，得水溶性硅肥。
上述的废弃玻纤包括：环氧树脂型玻纤、不饱和聚酯型玻纤、丙烯酸酯型玻纤、酚醛树脂型玻纤、聚氨酯型玻纤中的至少一种。
优选的，利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，(1)中，喷淋清洗，喷淋压力为0.5～2MPa，清洗时间为8～15min；清洗后的玻纤废丝于80～120℃下干燥5～10h；
(2)中，将干燥后的废弃玻纤剪切成长度小于2mm的短丝，送入气流涡旋式粉碎机，转子转速为3500-5000r/min，得玻纤粉末；
(3)中，处理玻纤粉末包括：
加入有机酸与水，反应；
再加入水性分散剂、螯合剂、增效剂、稳定剂反应；
将反应后的物料细化，浓缩，干燥，得水溶性硅肥粉。
优选的，上述的有机酸为苹果酸、丁二酸、草酸、乳酸、柠檬酸、松香酸、己二酸、癸二酸中的至少一种，添加量为玻纤粉末总量的20～30％；水：玻纤粉末质量比为1.2～2:1，处理温度为70～100℃，处理时间为10～20h；
降至室温后，加入以下的水性分散剂、稳定剂、增效剂和螯合剂反应，反应温度80～100℃，反应时间5～10h；
水性分散剂为卵磷脂类、无机磷酸酯和无机磷酸盐中的至少一种；
螯合剂为EDTA、DTPA、HEDTA和NTA中的至少一种；
增效剂为多肽、氨基酸和聚谷氨酸中的至少一种；
稳定剂为尿素、三乙醇胺中的至少一种；
其中，水性分散剂：稳定剂：增效剂：螯合剂的质量比为150～300：12～30：8～10：7～15：50～80。
细化处理中，将物料送入高压均质机细化，高压均质温度为40～70℃，时间为15～30min，压力为120～150Mpa；
干燥步骤中，将细化后的物料浓缩，喷雾干燥，得到全水溶性硅肥粉；
喷雾干燥进风温度120～190℃，出风温度小于80℃，雾化方式为离心雾化或压力雾化中的一种。
更优选的，利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，包括：
(1)对废弃玻纤清洗、干燥；
采用喷淋清洗，喷淋压力为0.5～2MPa，清洗时间为8～15min；清洗后的玻纤废丝于80～120℃干燥5～10h；
(2)粉碎干燥后的废弃玻纤，得玻纤粉末；
干燥后的废弃玻纤剪切成长度小于2mm的短丝，送入气流涡旋式粉碎机，转子转速为3500-5000r/min，粉碎后得到玻纤粉末；
(3)处理玻纤粉末，使其成为水溶物：
处理步骤如下：
加入有机酸和水浸泡，在机酸为苹果酸、丁二酸、草酸、乳酸、柠檬酸、松香酸、己二酸、癸二酸中的一种或多种，添加量为玻纤粉末总量的20～30％；水：玻纤粉末质量比为1.2～2:1，浸泡温度为70～100℃，时间为10～20h；
然后降至室温，加入水性分散剂、稳定剂、增效剂和螯合剂，废弃玻纤粉：水性分散剂：稳定剂：增效剂：螯合剂的质量比为150～300：12～30：8～10：7～15：50～80反应温度80～100℃，反应时间5～10h；
水性分散剂为卵磷脂类、无机磷酸酯和无机磷酸盐中的至少一种；
螯合剂为EDTA、DTPA、HEDTA和NTA中的至少一种；
增效剂为多肽、氨基酸和聚谷氨酸中的至少一种；
稳定剂为尿素、三乙醇胺中的至少一种；
经过上述处理后的水溶液送入均质机中细化，高压均质温度为40～70℃，时间为15～30min，压力为120～150Mpa；
得到的溶液经过浓缩后喷雾干燥得到全水溶性硅肥粉，喷雾干燥进风温度120～190℃，出风温度小于80℃，雾化方式为离心雾化或压力雾化。
本发明是以废弃物综合开发利用技术为核心，利用硅含量较高的玻纤废丝作为只要原料，添加生物活化剂制备出肥效较高的水溶性硅肥。
目前没有关于本发明的方法或类似于本发明方法的文献资料报道，也没有关于上述的技术产业化的报道，本发明在该领域具有示范性作用，可以带来巨大的经济利益和行业影响力。符合绿色农业与可持续发展策略，也实现了资源回收与再利用，具有广阔的开发前景。
本发明以废弃的玻纤为原料，该原料中硅的含量达到60％以上，制备出易于被作物吸收的硅肥，不仅有效的解决了玻璃纤维生产中产生的工业尾料废弃物处理问题，而且为土壤创造一个良好的生物化学环境，从而为作物的增产高产提供一个有利的保障。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明水溶性硅含量测定结果；
图3为本发明大田肥效实验结果。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
本发明中所使用螯合剂EDTA、DTPA、HEDTA和NTA分别代表乙二胺四乙酸(购自于广州科珑化工有限公司)、二乙基三胺五乙酸(购自于济南鑫诺化工有限公司)、N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸(购自于淄博三威化工厂)和氨基三乙酸(购自于上海沪震实业有限公司)。
实施例1
利用废弃玻纤制备新型高效水溶性硅肥的方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯型玻璃纤维废丝进行喷淋清洗，喷淋压力为0.5MPa，清洗时间为15min，清洗后于80℃干燥5h，该步骤主要是为了除去废弃玻纤表面的污物；
(2)干燥后的废弃玻纤剪切成长度小于2mm的短丝，在气流带动下送入气流涡旋式粉碎机，转子转速为3500-4000r/min，粉碎后过200目筛子；
(3)将过筛后的200份废弃玻纤粉、50份苹果酸和300份水混合均匀后于85-90℃反应15h；
(4)15h后降至40℃以下，加入15份的三聚磷酸钾，10份尿素，7份聚谷氨酸，60份DTPA和HEDTA混合液，并在95-100℃反应5h；
(5)处理后的水溶液送入高压均质机中进一步细化至纳米级溶液，高压均质温度为40℃，时间为30min，压力为150Mpa；
(6)得到的溶液经过浓缩后喷雾干燥得到全水溶性硅肥粉，喷雾干燥进风温度120-140℃，出风温度60℃，雾化方式为离心雾化。
图2中所示为吸光度法所测水溶性硅肥中硅含量，由测定结果可知水溶性硅含量(以SiO2计)达到59.5％，含量属于同类产品中的佼佼者。
图3中所示为将所制备硅肥进行大田实验后的结果对比图，将施以实施例1的硅肥及氮磷钾复合肥的记作硅肥组，将氮磷钾施加量相同但未加硅肥的记作空白组；由图可知，与空白组对比，施以本发明的硅肥后对于果实品质、平均单株产量、单果质量均有显著的提高；通过检测，果品的VC含量以及可溶性糖含量等方面均有明显提升(具体数据见下表)，且土壤中的脲酶酶活提升21.3％(通过比色法测量以脲素为基质经酶促反应后生成的氨量)、过氧化氢酶酶活提高17.3％(通过紫外吸收法研究240nm波长下过氧化氢酶分解为过氧化氢时溶液吸光率的变化速度)，这些数据均表明，生物硅肥可以提高果蔬中的VC含量，以及可溶性糖含量。生物硅肥的施入，可以为土壤创造一个良好的生物化学环境，从而为作物的增产高产提供一个有利的保障。
以西红柿为例，对照组与实施例组果品产量等指标如下表所示：
实施例2
利用废弃玻纤制备新型高效水溶性硅肥的方法，包括以下步骤：
(1)将环氧树脂型玻璃纤维废丝进行喷淋清洗，压力为2MPa，清洗时间为8min，清洗后于90℃干燥6h，该步骤主要是为了除去废弃玻纤表面的污物；
(2)干燥后的废弃玻纤剪切成长度小于2mm的短丝，在气流带动下送入气流涡旋式粉碎机，转子转速为3500-4500r/min，粉碎后过200目筛子；
(3)将过筛后的200份废弃玻纤粉、70份癸二酸、草酸和丁二酸混合物、300份水混合均匀后于85-90℃反应10h；
(4)10h后降至40℃以下，加入20份的焦磷酸四钾，8份三乙醇胺，15份多肽和氨基酸混合物，50份EDTA和NTA混合液，并在95-100℃反应5h；
(5)处理后的水溶液送入高压均质机中进一步细化至纳米级溶液，高压均质温度为60℃，时间为25min，压力为120Mpa；
(6)得到的溶液经过浓缩后喷雾干燥得到全水溶性硅肥粉，喷雾干燥进风温度120-150℃，出风温度70℃，雾化方式为压力雾化，压力为6MPa。
实施例3
利用废弃玻纤制备新型高效水溶性硅肥的方法，包括以下步骤：
(1)将丙烯酸酯型玻璃纤维废丝进行喷淋清洗，喷淋压力为1.5MPa，清洗时间为10min，清洗后于90℃干燥3h，该步骤主要是为了除去废弃玻纤表面的污物；
(2)干燥后的废弃玻纤剪切成长度小于2mm的短丝，在气流带动下送入气流涡旋式粉碎机，转子转速为3500-4000r/min，粉碎后过200目筛子；
(3)将过筛后的200份废弃玻纤粉、90份乳酸混合物、250份水混合均匀后于85-90℃反应15h；
(4)15h后降至40℃以下，加入20份的焦磷酸四钾和三聚磷酸钾混合物，10份三乙醇胺，15份多肽，80份EDTA，并在95-100℃反应8h；
(5)处理后的水溶液送入高压均质机中进一步细化至纳米级溶液，高压均质温度为70℃，时间为15min，压力为150Mpa；
(6)得到的溶液经过浓缩后喷雾干燥得到全水溶性硅肥粉，喷雾干燥进风温度140-160℃，出风温度80℃，雾化方式为离心雾化。
Claims (10)
1.利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，包括：
（1）对废弃玻纤清洗、干燥；
（2）粉碎干燥后的废弃玻纤，得玻纤粉末；
（3）处理玻纤粉末，使其成为水溶物。
2.如权利要求1所述的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，还包括：
（3）处理后，均质，干燥，得水溶性硅肥。
3.如权利要求1所述的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，其特征在于，
废弃玻纤包括：环氧树脂型玻纤、不饱和聚酯型玻纤、丙烯酸酯型玻纤、酚醛树脂型玻纤、聚氨酯型玻纤中的至少一种。
4.如权利要求1所述的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，其特征在于，
（1）中，喷淋清洗，喷淋压力为0.5～2MPa，清洗时间为8～15min；清洗后的玻纤废丝于80～120℃下干燥5～10h。
5.如权利要求1所述的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，其特征在于，
（2）中，将干燥后的废弃玻纤剪切成长度小于2mm的短丝，送入气流涡旋式粉碎机，转子转速为3500-5000r/min，得玻纤粉末。
6.如权利要求1所述的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，其特征在于，
（3）中，处理玻纤粉末包括：
加入有机酸与水，反应；
再加入水性分散剂、螯合剂、增效剂、稳定剂反应；
将反应后的物料细化，浓缩，干燥，得水溶性硅肥粉。
7.如权利要求1所述的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，其特征在于，
有机酸为苹果酸、丁二酸、草酸、乳酸、柠檬酸、松香酸、己二酸、癸二酸中的至少一种，添加量为玻纤粉末总重量的20～30%；水：玻纤粉末质量比为1.2～2:1，处理温度为70～100℃，处理时间为10～20h；
降至室温后，加入以下的水性分散剂、稳定剂、增效剂和螯合剂反应，反应温度80～100℃，反应时间5～10h；
水性分散剂为卵磷脂类、无机磷酸酯和无机磷酸盐中的至少一种；
螯合剂为EDTA、DTPA、HEDTA和NTA中的至少一种；
增效剂为多肽、氨基酸和聚谷氨酸中的至少一种；
稳定剂为尿素、三乙醇胺中的至少一种；
其中，玻纤粉末：水性分散剂：稳定剂：增效剂：螯合剂的质量比为150～300：12～30：8～10：7～15：50～80。
8.如权利要求6所述的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，其特征在于，
细化处理中，将物料送入高压均质机细化，高压均质温度为40～70℃，时间为15～30min，压力为120～150Mpa。
9.如权利要求6所述的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，其特征在于，
干燥步骤中，将细化后的物料浓缩，喷雾干燥，得到全水溶性硅肥粉；
喷雾干燥进风温度120～190℃，出风温度小于80℃，雾化方式为离心雾化或压力雾化中的一种。
10.如权利要求1所述的利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法，其特征在于，
（1）对废弃玻纤清洗、干燥；
采用喷淋清洗，喷淋压力为0.5～2MPa，清洗时间为8～15min；清洗后的玻纤废丝于80～120℃干燥5～10h；
（2）粉碎干燥后的废弃玻纤，得玻纤粉末；
干燥后的废弃玻纤剪切成长度小于2mm的短丝，送入气流涡旋式粉碎机，转子转速为3500-5000r/min，粉碎后得到玻纤粉末；
（3）处理玻纤粉末，使其成为水溶物：
处理步骤如下：
加入有机酸和水浸泡，在机酸为苹果酸、丁二酸、草酸、乳酸、柠檬酸、松香酸、己二酸、癸二酸中的一种或多种，有机酸的添加量为玻纤粉末总重量的20～30%；水：玻纤粉末质量比为1.2～2:1，浸泡温度为70～100℃，时间为10～20h；
然后降至室温，加入水性分散剂、稳定剂、增效剂和螯合剂，废弃玻纤粉：水性分散剂：稳定剂：增效剂：螯合剂的质量比为150～300：12～30：8～10：7～15：50～80反应温度80～100℃，反应时间5～10h；
水性分散剂为卵磷脂类、无机磷酸酯和无机磷酸盐中的至少一种；
螯合剂为EDTA、DTPA、HEDTA和NTA中的至少一种；
增效剂为多肽、氨基酸和聚谷氨酸中的至少一种；
稳定剂为尿素、三乙醇胺中的至少一种；
经过上述处理后的水溶液送入均质机中细化，高压均质温度为40～70℃，时间为15～30min，压力为120～150Mpa；
得到的溶液经过浓缩后喷雾干燥得到全水溶性硅肥粉，喷雾干燥进风温度120～190℃，出风温度小于80℃，雾化方式为离心雾化或压力雾化。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710211244.8A CN106748349B (zh) | 2017-04-01 | 2017-04-01 | 利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710211244.8A CN106748349B (zh) | 2017-04-01 | 2017-04-01 | 利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106748349A true CN106748349A (zh) | 2017-05-31 |
| CN106748349B CN106748349B (zh) | 2020-04-14 |
Family
ID=58965639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710211244.8A Active CN106748349B (zh) | 2017-04-01 | 2017-04-01 | 利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106748349B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113264533A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-08-17 | 同济大学 | 一种利用废弃玻璃制备纳米二氧化硅气凝胶的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1112536A (zh) * | 1995-03-09 | 1995-11-29 | 南通市土壤肥料站 | 多效硅肥及生产工艺 |
| CN101844949A (zh) * | 2010-05-31 | 2010-09-29 | 中港泰富(北京)高科技有限公司 | 一种崩解型硅钙镁肥 |
| CN102177108A (zh) * | 2008-10-08 | 2011-09-07 | 先进植物营养私人有限公司 | 含硅玻璃粉末颗粒改善植物生长 |
| CN102757274A (zh) * | 2012-06-30 | 2012-10-31 | 华南农业大学 | 一种富硅矿物硅肥的理化综合促释制备方法 |
| CN105439718A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-30 | 中山市骏业佳特农业科技有限公司 | 一种液体硅肥及其生产工艺 |
-
2017
- 2017-04-01 CN CN201710211244.8A patent/CN106748349B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1112536A (zh) * | 1995-03-09 | 1995-11-29 | 南通市土壤肥料站 | 多效硅肥及生产工艺 |
| CN102177108A (zh) * | 2008-10-08 | 2011-09-07 | 先进植物营养私人有限公司 | 含硅玻璃粉末颗粒改善植物生长 |
| CN101844949A (zh) * | 2010-05-31 | 2010-09-29 | 中港泰富(北京)高科技有限公司 | 一种崩解型硅钙镁肥 |
| CN102757274A (zh) * | 2012-06-30 | 2012-10-31 | 华南农业大学 | 一种富硅矿物硅肥的理化综合促释制备方法 |
| CN105439718A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-30 | 中山市骏业佳特农业科技有限公司 | 一种液体硅肥及其生产工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 南京玻纤院实验工场废丝处理组: "玻璃纤维粉作肥料获增产效果", 《玻璃纤维》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113264533A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-08-17 | 同济大学 | 一种利用废弃玻璃制备纳米二氧化硅气凝胶的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106748349B (zh) | 2020-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102329174B (zh) | 一种腐殖酸硅钙镁肥及其生产方法 | |
| CN102898254A (zh) | 一种腐植酸增效复混肥及其制备方法 | |
| CN105197905B (zh) | 萃取磷矿联产饲料级磷酸二氢钙及工业级磷铵的生产方法 | |
| CN101696129A (zh) | 一种利用中药渣生产氨基酸有机-无机复混肥料的方法 | |
| CN108484243A (zh) | 一种多效枸溶性硅肥及其制备方法和应用 | |
| CN101570455A (zh) | 用有机－无机粘结剂生产颗粒硫酸铵产品的方法 | |
| CN102391021B (zh) | 一种以炼铁高炉水淬渣为原料生产硅钙镁肥料的方法 | |
| CN109627119A (zh) | 冷冻法硝酸磷肥废渣制备土壤调理剂的方法及土壤调理剂 | |
| CN106187550B (zh) | 一种利用赤泥絮凝剂酸浸渣制备硅肥的方法 | |
| CN101734970A (zh) | 采用多级中和、酸性料浆浓缩制造尿素磷铵的方法 | |
| CN105461431A (zh) | 一种镁渣磷酸钝化制备缓释复合肥的方法 | |
| CN1125798C (zh) | 一种盐碱地用肥料及其生产方法 | |
| CN1172879C (zh) | 利用磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料及其方法 | |
| CN105315057A (zh) | 多元复合生物肥料及其制作方法 | |
| CN106748349A (zh) | 利用废弃玻纤制备水溶性硅肥的方法 | |
| CN103787741A (zh) | 一种新型硝硫基复合肥 | |
| CN111807878A (zh) | 一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法 | |
| CN104449747A (zh) | 硅镁粉及含有硅镁粉的土壤改良剂及其制备工艺和应用 | |
| CN107056396A (zh) | 一种复合型氨基酸肥料及其制备方法 | |
| CN103435376A (zh) | 利用磷酸沉渣制取磷酸铵肥料的方法和装置 | |
| CN103274859A (zh) | 一种腐植酸增效高塔复混肥及其生产方法 | |
| CN105733594A (zh) | 一种微粉土壤调理剂的备制方法 | |
| CN104628479A (zh) | 一种镁渣磷酸钝化制备缓释复合肥的方法 | |
| CN104876700A (zh) | 硫酸铵-聚谷氨酸缓释肥及其制备方法 | |
| CN103613446A (zh) | 多元复合生物肥料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240703 Address after: No. 819, 8th Floor, Unit 1, Building 2, No. 978, Section 1, Riyue Avenue, Qingyang District, Chengdu City, Sichuan Province, 610000 Patentee after: Sicguo (Chengdu) Intellectual Property Operation Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 250353 University Road, Changqing District, Ji'nan, Shandong Province, No. 3501 Patentee before: Qilu University of Technology Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240705 Address after: No. 9, 1st Floor, Building 1, No. 235 Taoxi Road, Chenghua District, Chengdu City, Sichuan Province 610000 Patentee after: Sichuan Xinchengzhi Investment Management Co.,Ltd. Country or region after: China Patentee after: Ye Ziming Address before: No. 819, 8th Floor, Unit 1, Building 2, No. 978, Section 1, Riyue Avenue, Qingyang District, Chengdu City, Sichuan Province, 610000 Patentee before: Sicguo (Chengdu) Intellectual Property Operation Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |