【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于制備鉀肥的，具體涉及一種硅鉀肥及其制備方法。
技術介紹
1、鹽湖鉀礦是指富含鉀鹽礦物的鹽湖沉積物或鹵水資源，主要存在于干旱或半干旱地區的封閉盆地內。這些鹽湖由于長期的蒸發作用，導致鹵水中的鹽分不斷濃縮，最終形成各種鹽類礦物的沉積。鹽湖鉀礦是其中一種重要的資源，主要用于農業上的鉀肥生產，同時也可以用于工業和食品加工等領域。鹽湖鉀礦經過鉀肥生產工藝之后會產生大量尾礦，尾礦含有未被完全提取的鉀鹽，這些尾礦通常被堆砌或者直接廢棄，未得到充分利用。
2、煤炭在開采、洗選等加工過程中會產生大量的固體廢棄物，其中最主要的廢渣為煤矸石。煤矸石是指在煤炭采掘過程中從煤層中一起采出的巖石部分，通常含有較高的灰分和較低的熱值，不適合直接作為燃料使用。煤矸石的處理和利用是一個重要的環境問題，目前產生的煤矸石通常被堆砌而不能被有效利用，這不僅占用大量土地，而且易造成環境污染。
技術實現思路
1、為解決上述全部或者部分的技術問題，本專利技術提供以下技術方案：
2、本專利技術的目的之一在于提供一種硅鉀肥的制備方法，所述制備方法包括：
3、提供含有均勻混合的鉀肥尾礦、煤矸石和助熔劑的第一物料，所述第一物料中鉀肥尾礦與煤矸石的質量比為0.5～1∶1，所述鉀肥尾礦和煤矸石的總質量與助熔劑的質量比是1∶0.2～0.3，其中所述助熔劑包括質量比為1～5∶2～1∶16～2的氫氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽；
4、對所述第一物料進行破碎處理，形成第二物料；
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6、本專利技術發現采用一定質量比例的氫氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽作為混合助熔劑，制備得到的硅鉀肥為鈉鉀霞石相，二氧化硅含量低，并且含有豐富的微孔結構，所述硅鉀肥展現出良好的硅、鉀緩釋特性和儲水性。
7、在部分實施例中，所述氫氧化物包括氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂中的一種或者多種的組合；所述碳酸鹽包括碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鎂中的一種或者多種的組合；所述硫酸鹽包括硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂中的一種或者多種的組合。
8、在部分實施例中，所述第二物料的粒度為100～300μm。
9、在部分實施例中，所述高溫煅燒處理的工藝條件包括：溫度為800～1100℃，且恒溫煅燒4h以上。優選煅燒時間為4～6h。
10、在部分實施例中，所述鉀肥尾礦中的鉀元素含量為8.50～12.00wt％，鎂元素含量為8.50～10.00wt％，氯元素含量為50.00～52.00wt％。
11、在部分實施例中，所述煤矸石中的硅元素含量為20.20-27.00wt％，鋁元素含量為10.00-13.00wt％，鐵元素含量為3.20-4.50wt％，鉀元素含量為1.5-3.00wt％，鎂元素含量為1.20-2.00wt％。
12、本專利技術的目的之二在于提供一種硅鉀肥，所述硅鉀肥根據上述任一項所述的方法制備得到。
13、在部分實施例中，所述硅鉀肥為鈉鉀霞石相，其中sio2含量小于10wt％。鈉鉀霞石相有利于硅、鉀的緩慢釋放，并且sio2含量較低不影響硅元素的溶出。
14、在部分實施例中，所述硅鉀肥具有多孔結構，其孔容為4.3588m2/g以上(優選為4.3588～7.6545m2/g)，其中微孔的占比為總孔容的45％以上。
15、在部分實施例中，所述硅鉀肥中鉀元素含量為6.0～7.0wt％，硅元素含量為20.0～22.0wt％。
16、在部分實施例中，所述硅鉀肥中的鉀元素、硅元素能夠在7天內持續溶出。在一些實施例中，所述硅鉀肥中的鉀元素、硅元素能夠在2天內持續溶出。在一些實施例中，所述硅鉀肥中的鉀元素、硅元素能夠在24h內持續溶出。相較于常規鉀肥，本專利技術提供的硅鉀肥具有緩釋性能。
17、在部分實施例中，所述硅鉀肥在水中浸泡15天后的儲水率在44.4％以上。
18、與現有技術相比，本專利技術至少具有以下的有益效果：本專利技術利用鉀肥尾礦和煤矸石作為原料，在添加一定質量比例的混合助熔劑的條件下制備一種硅鉀肥，獲得的硅鉀肥主要為鈉鉀霞石相，其溶解度比現有鉀肥(例如氯化鉀、硫酸鉀、軟鉀鎂礬等)小，具有豐富的微孔結構；該硅鉀肥中的鉀、硅元素的釋放速率較慢，具有緩釋性能，解決傳統硅鉀肥中的鉀釋放過快而導致鉀資源快速流失、利用率較低的問題，并且還具有良好的儲水性能。
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1.一種硅鉀肥的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述氫氧化物包括氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂中的一種或者多種的組合；所述碳酸鹽包括碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鎂中的一種或者多種的組合；所述硫酸鹽包括硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂中的一種或者多種的組合。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第二物料的粒度為100～300μm。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高溫煅燒處理的工藝條件包括：溫度為800～1100℃，且恒溫煅燒4h以上。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述鉀肥尾礦中的鉀元素含量為8.50～12.00wt％，鎂元素含量為8.50～10.00wt％，氯元素含量為50.00～52.00wt％。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述煤矸石中的硅元素含量為20.20-27.00wt％，鋁元素含量為10.00-13.00wt％，鐵元素含量為3.20-4.50wt％，鉀元素含量為1.5-3.00wt％，鎂元素含量為1.20-2.00wt％。
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8.根據權利要求7所述的硅鉀肥，其特征在于：所述硅鉀肥為鈉鉀霞石相，其中SiO2含量小于10wt％；
9.根據權利要求7所述的硅鉀肥，其特征在于：所述硅鉀肥中鉀元素含量為6.0～7.0wt％，硅元素含量為20.0～22.0wt％。
10.根據權利要求8所述的硅鉀肥，其特征在于：所述硅鉀肥中的鉀元素、硅元素能夠在7天內持續溶出；
...【技術特征摘要】
1.一種硅鉀肥的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述氫氧化物包括氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂中的一種或者多種的組合；所述碳酸鹽包括碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鎂中的一種或者多種的組合；所述硫酸鹽包括硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂中的一種或者多種的組合。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述第二物料的粒度為100～300μm。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高溫煅燒處理的工藝條件包括：溫度為800～1100℃，且恒溫煅燒4h以上。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述鉀肥尾礦中的鉀元素含量為8.50～12.00wt％，鎂元素含量為8.50～10.00wt％，氯元素含量為50.00～52.00wt％。
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬艷芳，丁秀萍，
申請(專利權)人：中國科學院青海鹽湖研究所，
類型：發明
國別省市：
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