钾矿与不同钙质原料制备的硅钙钾肥中有效钾的性质对比研究 (1).pdf
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1、2023 年 6 月肥料与健康17 DOI:10.3969/j.issn.2096-7047.2023.03.004钾矿与不同钙质原料制备的硅钙钾肥中有效钾的性质对比研究王朝军1,朱云勤2(1.瓮安生态环境监测站 贵州瓮安 550400;2.贵州大学资源化工研究所 贵州贵阳 550025)摘 要:为研究不溶性含钾硅酸盐岩石与不同钙质原料(石灰石、磷石膏、磷石膏钙渣)制备的硅钙钾肥中钾的溶出规律,以 20 g/L 柠檬酸溶液为浸取液,采用正交试验考察了浸取次数、酸度、振荡温度、振荡时间对硅钙钾肥中有效钾溶出率的影响。结果表明:3 种硅钙钾肥中的有效钾具有较好的缓释性;振荡温度和振荡时间对有效钾溶
2、出率的影响无显著差异;酸度对有效钾溶出率的影响存在显著差异,酸度越大,有效钾溶出率越大。3 种硅钙钾肥中有效钾的释放特征具有相似性,可以采用磷石膏、磷石膏钙渣代替石灰石生产硅钙钾肥,实现废弃物料的资源化利用。关键词:硅钙钾肥;有效钾;溶出率;石灰石;磷石膏;磷石膏钙渣中图分类号:S156.2文献标志码:A文章编号:2096-7047(2023)03-0017-05作者简介:王朝军(1985),男,硕士,工程师,主要从事生态环境监测及生态环境综合治理工作;Comparative Study on the Nature of Available Potassium in Silicon-Calci
3、um-Potassium Fertilizers Prepared from Potash Ore and Different Calcareous Raw MaterialsWANG Zhaojun1,ZHU Yunqin2(1.Wengan County Ecological Environment Monitoring Station,Wengan,Guizhou 550400,China;2.Research Institute of Resources and Chemical Industry,Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025,Ch
4、ina)Abstract:To study the dissolution pattern of potassium in silicon-calcium-potassium fertilizers prepared from insoluble potassium-containing silicate rocks and different calcareous raw materials(limestone,phosphogypsum and phosphogypsum calcium slag),the effects of leaching times,acidity,oscilla
5、tion temperature and oscillation time on the available potassium dissolution rate in silicon-calcium-potassium fertilizers are investigated by orthogonal tests using 20 g/L citric acid solution as leaching solution.The results show that the available potassium in the three types of silicon-calcium-p
6、otassium fertilizers has good slow release feature.The effects of oscillation temperature and oscillation time on the available potassium dissolution rate are not significantly different.The effect of acidity on the available potassium dissolution rate is significantly different,the greater the acid
7、ity,the greater the available potassium dissolution rate.The release characteristics of the available potassium in the three types of silicon-calcium-potassium fertilizers are similar,and phosphogypsum and phosphogypsum calcium slag can be used instead of limestone to produce silicon-calcium-potassi
8、um fertilizer,and therefore realize the resource utilization of waste materials.Keywords:silicon-calcium-potassium fertilizer;available potassium;dissolution rate;limestone;phosphogypsum;phosphogypsum calcium slag18 肥料与健康第 50 卷 第 3 期 钾主要分布于农作物的营养器官中,茎秆中占主体。钾能促进作物根系生长;提高光合作用,促进光合产物的运输;钾素饱和时植株体内的单糖可以合
9、成蔗糖和淀粉,提高果实质量1;钾还可以增进氮肥和磷肥的肥效,促进作物对氮、磷的吸收2。传统的硅钙钾肥是以石灰石为钙质原料,与钾矿(含钾硅酸盐岩石,钾的质量分数为 9.85%,以 K2O 计)粉磨制块在1 160 高温下烧制而成。石灰石的大量开采导致资源日渐紧缺,并破坏生态环境,因此亟需探寻合适的钙质原料来取代石灰石。有研究发现,利用磷石膏(湿法磷酸工艺中用硫酸处理磷矿时产生的大量固体废弃物)、磷石膏钙渣(磷石膏综合利用制备硫酸铵时产生的大量二次固体废弃物)为钙质原料与钾矿生产硅钙钾肥,既解决了磷石膏、磷石膏钙渣废弃物对生态环境的污染,又实现了废弃物料中钙的资源化利用。本课题以 3 种硅钙钾肥(
10、磷石膏 钾矿=12.2、磷石膏钙渣钾矿=1 1.45、石灰石 钾矿=11.0 制备)为研究对象,探讨了有效钾溶出的规律,模拟了施肥后环境温度(振荡温度)、肥效时间(振荡时间)、土壤酸度(浸取液酸度)对有效钾溶出率的影响,以期对新型硅钙钾肥(磷石膏钙渣与钾矿制备)的推广使用提供参考3。1 试验部分1.1 主要仪器SP-3580AA 型火焰原子吸收分光光度计,上海光谱仪器有限公司;AS-2 型钾空心阴极灯,国标(北京)检验认证有限公司;CP214 型电子天平,感量 0.1 mg,奥豪斯仪器(常州)有限公司;DK-98-A 型恒温水浴锅,天津市泰斯特仪器有限公司;HY4 型调速多用振荡器,苏州威尔实
11、验用品有限公司。1.2 主要试剂 钾标准溶液,1 000 mg/L,北京坛墨质检科技有限公司;硝酸铯,分析纯,天津市大茂化学试剂厂;柠檬酸,分析纯,无锡市展望化工试剂有限公司。钾标准使用溶液:100 mg/L,取10 mL 钾标准溶液于 100 mL 容量瓶中,加硝酸(1+1)溶液 2 mL,用去离子水稀释至刻度。硝酸铯溶液:10 g/L。浸取液:20 g/L 柠檬酸溶液,pH 为 23。1.3 有效钾分析试液制备 称取 1 g(精确至0.000 2 g)经 120 干燥的硅钙钾肥试样置于 250 mL 磨口锥形瓶中,用移液管准确加入 100 mL 浸取液,立即塞紧瓶塞,放入振荡器,设定温度和
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