一种利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107098783A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201710395343.6(22)申请日2017.05.27(71)申请人镇江环太硅科技有限公司地址212200江苏省镇江市扬中市油坊镇新材料工业园区(72)发明人钱军吴明山刘明权(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256代理人任立(51)Int.Cl.C05G3/04(2006.01)C01B33/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺(57)摘要本发明公开了一种利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺，依次包括以下步骤：1）将熔融石英坩埚先进行粗破，得到粒径为15~30cm的坩埚碎片；2）使用颚式破碎机进行二次细破，使碎块的粒径缩小至2~5cm；3）使用球磨机进行球磨，最终得到粒径为800~1000目的石英粉末；4）将石英粉末加入到饱和的氢氧化钾/氢氧化钠溶液中，将pH值保持在13；5）向上述溶液中添加腐殖酸，调节其pH至7~9之间，即得到硅肥原料。本发明有效地利用了废弃的熔融石英坩埚，不仅节约了企业处理废弃石英坩埚的经济投入，还以废弃石英坩埚为原料，制备农业用硅肥，实现了资源再生，符合循环经济的特征，具有较大的经济价值和社会意义。CN107098783ACN107098783A权利要求书1/1页1.一种利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺，其特征在于：该硅肥原料按质量百分比计包括以下组分：可溶性硅：30~40%，腐殖酸盐：20~25%，余量为水，其中：所述可溶性硅为硅酸钠或硅酸钾，所述腐殖酸盐为腐殖酸钾或腐殖酸钠；利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺具体包括以下步骤：（1）将铸锭后的熔融石英坩埚先进行物理粗破，得到尺寸为15~30cm的坩埚碎片；（2）使用颚式破碎机对步骤（1）中的坩埚碎片进行二次细破，让碎片转变为粒径2~5cm的碎块；（3）使用球磨机将步骤（2）中的坩埚碎块进行球磨，得到粒径为800~1000目的石英粉末；（4）将上述石英粉末加入到装有饱和的氢氧化钾/氢氧化钠溶液的反应釜中，并通过碱的补充调节pH，同时利用加热套使反应釜内温度维持在90~100℃范围内，反应2~3小时，待反应完全，石英粉末消耗完毕，等反应液冷却后过滤，滤液备用；（5）向上述滤液中添加腐殖酸，调节其pH至7~9，将得到的产物进行浓缩，即得到硅肥原料。2.根据权利要求1所述的利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺，其特征在于：步骤（1）中在对熔融石英坩埚进行物理粗破时采用工业级冲击钻电锤粗破。3.根据权利要求1所述的利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺，其特征在于：步骤（4）中在石英粉末与碱进行反应过程是调节pH值保持在13，反应条件为90~100℃。4.根据权利要求1所述的利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺，其特征在于：在进行步骤（1）的物理粗破前先对铸锭后的熔融石英坩埚进行清洗分拣，具体为：采用超声波并且使用弱酸溶液进行清洗，所述弱酸溶液为盐酸、醋酸及水的混合物，其中按体积比盐酸：醋酸：水=2:1:100的比例混合，清洗时控制弱酸溶液的温度为40-50℃，清洗2-3h。5.根据权利要求1所述的利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺，其特征在于：步骤（5）中对产物浓缩后进行晾干处理，具体为：在温度为60℃，湿度为40%的室内自然晾干2-3h。2CN107098783A说明书1/4页一种利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺技术领域[0001]本发明涉及一种硅肥原料的生产工艺，尤其涉及一种利用多晶硅铸锭后熔融石英坩埚制备硅肥原料的工艺。背景技术[0002]硅作为地球上含量第二的重要元素，是除了氮、磷、钾之外植物所必须的第四大营养元素，尤其是对水稻这类喜硅植物来说，在其生长过程中及时补充硅元素可以形成硅质细胞，明显增强作物的抗病性、抗倒伏能力等；此外，硅的存在还可以促进植物对其他营养成分的吸收，增强植物光合作用，达到进一步提高作物产量的作用，目前，市场上的硅肥主要是以高炉矿渣为原料的“枸溶性”硅肥，其可溶性硅含量极低，肥效很差，因此，如何提高硅肥的有效性一直是制约硅肥发展的瓶颈。[0003]中国发明专利公布了一件授权专利“一种液体硅肥及其生产工艺”，专利号为“ZL200810238522.X”是由工业原料硅酸钾或硅酸钠配合其他辅料制得，在生产时通过添加生化黄腐酸、螯合剂、微量元素、尿素等辅料混合制得液体硅肥，其主要作用成分“可溶性硅”和其他辅料均是直接购买所得，从成本上讲，不具备竞争力。[0004]另一方面，随着