難溶性鉀（鉀長石）制肥技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告書

難溶性鉀（鉀長石）制肥技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目

第一部分概述一、項(xiàng)目概述本項(xiàng)目是目前國內(nèi)唯一一種利用鈣基固體廢棄物與鉀長石反應(yīng)生成優(yōu)質(zhì)農(nóng)用土壤基肥——鉀鈣硅肥的創(chuàng)新性技術(shù)，項(xiàng)目鑒定結(jié)果表明:該技術(shù)是目前國內(nèi)難溶鉀生產(chǎn)鉀肥領(lǐng)域內(nèi)的重大突破，達(dá)到國際先進(jìn)水平，“大幅度的實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的節(jié)能降耗和減污增效”。項(xiàng)目是華南理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院石林教授團(tuán)隊(duì)研究成果，目前獲得發(fā)明專利4項(xiàng)。主要內(nèi)容是利用鈣基固體廢棄物（如電廠的煙氣脫硫石膏和化工的磷石膏、石材下角料、電石渣、純堿白泥渣等）做為分解含難溶性鉀礦（鉀長石）的原料，經(jīng)過七年多的反復(fù)試驗(yàn)，已徹底摸清了鈣基工業(yè)固體廢棄物與鉀長石反應(yīng)的配合、分解反應(yīng)的基本特征和反應(yīng)條件。通過自主研發(fā)的低溫激發(fā)劑，反應(yīng)時(shí)間從以前所需的2～5小時(shí)縮短到0.5小時(shí)，同時(shí)反應(yīng)溫度從傳統(tǒng)的1200-13000C降低至9000C，使得生產(chǎn)效率大大提高，生產(chǎn)能耗和成本降低，解決了低成本下利用鉀長石生產(chǎn)新型鉀鈣硅肥的技術(shù)性難題。該項(xiàng)目研究先后得到廣東省重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金和星火計(jì)劃的支持。產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢可總結(jié)為：原料成本低、能耗低、產(chǎn)品營養(yǎng)組分全面平衡、酸性土壤專用。二、機(jī)會(huì)概述截止2012年，我國化肥產(chǎn)量已突破5000萬噸(純養(yǎng)分)，成為名副其實(shí)的世界化肥第一生產(chǎn)和消費(fèi)大國。然而，當(dāng)前也面臨著氮肥施用量過大、作物養(yǎng)分不平衡和土壤酸化嚴(yán)重等重大問題。2010年2月，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)張福鎖教授研究團(tuán)隊(duì)的一篇重頭文章《中國主要農(nóng)田土壤顯著酸化》在《Science》雜志上指出，自20世紀(jì)80年代以來我國主要農(nóng)田土壤出現(xiàn)顯著酸化的現(xiàn)象，并且發(fā)現(xiàn)氮肥過量施用是導(dǎo)致農(nóng)田土壤酸化的最主要原因，另外，大氣酸性沉降也是因素之一。土壤酸化直接加速了營養(yǎng)元素特別是鹽基離子的大量流失。同時(shí)，這一過程還促進(jìn)了鋁、錳以及重金屬元素的活化，改變土壤微生物的種群及活性、影響作物根系發(fā)育和養(yǎng)分組分的吸收，抑制土壤中酶的活性，滋生植物病蟲害等等。傳統(tǒng)的土壤酸化的解決途徑是運(yùn)用石灰或石灰石粉，施用石灰能明顯地使酸性土壤的酸度降低，但大量、長期施用石灰不但會(huì)引起土壤板結(jié)而形成“石灰板結(jié)田”，而且會(huì)引起土壤鈣、鉀、鎂3種元素的平衡失調(diào)而導(dǎo)致減產(chǎn)。在酸性土壤施用石灰還可能引起鎂與鋁水化氧化物的共沉淀，降低土壤溶液中的Mg2+的活度和植物有效性。因此使用石灰只是臨時(shí)的而非長遠(yuǎn)的解決途徑。鉀是植物生長所需要的三大元素之一（氮、磷、鉀），能促進(jìn)作物的光合作用，其重要的生理作用之一是增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)環(huán)境的調(diào)節(jié)能力，增強(qiáng)植物對(duì)各種不良狀況的忍受力（如干旱、低溫、含鹽量、病蟲害及倒伏等），且有抗酸化作用。據(jù)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究報(bào)告，目前我省土壤中鉀的缺乏度已達(dá)90%，土壤酸化特別嚴(yán)重。國外鉀肥使用已相當(dāng)普遍，而我們國內(nèi)還在重點(diǎn)使用氮肥，這正是土壤酸化的原因之一。國家十二五規(guī)劃已經(jīng)將鉀肥列入非常重要的地位，而目前我國鉀肥來源基本上靠進(jìn)口解決。鉀礦石資源中分可溶性鉀和難溶性鉀，其中可溶性鉀資源土壤易吸收，但我國資源稀缺、運(yùn)輸線長（主要分布在青海和新疆等西北地區(qū)），而難溶性鉀礦資源豐富，但不能直接被土壤吸收。因此，如能使得難溶性鉀加以加工利用變成土壤能吸收的鉀資源，彌補(bǔ)我國鉀肥資源的短缺，是關(guān)系到國際民生的大事。而難溶性鉀礦資源的代表是鉀長石，這就是石林團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目攻克過程所利用的原料之一。本創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)人員來地球化學(xué)、礦物巖石學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、土壤化學(xué)等專業(yè)，常年從事教學(xué)、科研和工程實(shí)際的能力。

第二部分技術(shù)團(tuán)隊(duì)一、技術(shù)研發(fā)人員技術(shù)研發(fā)人員：

研發(fā)人---石林，華南理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)系系主任，博士/教授、博士生導(dǎo)師。主要從事脫硫灰渣、制堿白泥、磷石膏、造紙白泥、鋼渣、電石渣、石材加工料、城市生活污泥等大宗工業(yè)固體廢棄物農(nóng)業(yè)資源化利用的研發(fā)工作，在國內(nèi)首次提出了利用固廢分解鉀長石生產(chǎn)鉀鈣硅肥的理念。近5年來在國內(nèi)外刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文35篇，其中第一作者論文24篇，SCI收錄5篇，EI收錄6篇。申請(qǐng)國家發(fā)明專利8項(xiàng)，已獲受權(quán)的發(fā)明專利6項(xiàng)。科研成果獲省部級(jí)技術(shù)鑒定2項(xiàng)。主持過國家自然科學(xué)基金、廣東省重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目、廣州市重大科技專項(xiàng)和廣東省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等總計(jì)13項(xiàng)。理念是：（1）建立示范生產(chǎn)線和種植基地，二者的建立主要是為技術(shù)輸出提供示范，從而確立“技術(shù)輸出為主、示范效應(yīng)為輔”的高端產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)模式。二、技術(shù)團(tuán)隊(duì)成員姓名性別出生年畢業(yè)院校最高學(xué)歷或?qū)W位角色是否全職男1963華南理工大學(xué)教授/博士后技術(shù)研發(fā)是女1970華南理工大學(xué)教授/博士分析測試是男1959日本國立山梨大學(xué)教授/博士分析測試是第三部分項(xiàng)目技術(shù)與產(chǎn)品（服務(wù)）實(shí)現(xiàn)第一章項(xiàng)目技術(shù)方案一、項(xiàng)目總體技術(shù)概述（一）總體技術(shù)方案項(xiàng)目所依據(jù)的技術(shù)原理：在各類大宗鈣基工業(yè)固體廢棄物中，多數(shù)含有二類鈣基化合物，一類為CaCO3、Ca(OH)2和CaO，它們?cè)诒簾^程中會(huì)以CaO的形式存在；另一類為CaSO4和CaSO3，CaSO3也會(huì)在焙燒過程中氧化成CaSO4，而且CaO與CaSO4之間的配比通過調(diào)配可作為鉀長石熱分解所需要的助熔劑成分要求。并使鉀長石發(fā)生分解產(chǎn)生硫酸鉀、硅酸鈣和礦物組合，燒成物經(jīng)粉碎，作為農(nóng)作物所需的一種含K、Si、Ca為主的復(fù)合肥料，不但解決了這類灰渣的出路問題，克服了其單獨(dú)在農(nóng)田中使用時(shí)肥力不足及堿性太強(qiáng)的缺點(diǎn)，而且又能降低鉀長石的分解成本，從而達(dá)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的要求。根據(jù)我們的研究結(jié)果，在鉀長石---CaSO4---CaO體系中可能發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：(1) KAS6+CaSO4+8CaO==K2SO4+C3AS3+3C2S(2)KAS6+CaSO4+11CaO==K2SO4+C3AS3+3C3S(3) KAS6+CaSO4+12CaO==K2SO4+CA+6C2S(4) KAS6+CaSO4+14CaO==K2SO4+C3A+6C2S(5) KAS6+CaSO4+18CaO==K2SO4+CA+6C3S(6) KAS6+CaSO4+20CaO==K2SO4+C3A+6C3S(7)KAS6+CaSO4+10CaO=K2SO4+CAS2+2C3S+2C2S其中K=K2O；A=Al2O3；S=SiO2；C=CaO（以下同）。其中反應(yīng)式（4），即KAS6+CaSO4+14CaO==K2SO4+C3A+6C2S是該體系中最容易發(fā)生的熱分解反應(yīng)。因此，以反應(yīng)（4）為基礎(chǔ)，通過分析鈣基固體廢棄物的成分，確定物料的加入比例和最佳反應(yīng)條件，就可實(shí)現(xiàn)利用鈣基固體廢棄物與鉀長石復(fù)合生產(chǎn)鉀鈣硅肥的目的。主要技術(shù)與性能指標(biāo)：1生產(chǎn)的鉀鈣硅肥的指標(biāo)：生產(chǎn)的產(chǎn)品中，硫酸鉀的含量大于8%；枸溶性氧化鈣含量大于25%；枸溶性二氧化硅含量大于20%；枸溶性氧化鎂含量大于5%；pH值9.0-10.0；產(chǎn)品中重金屬含量不超標(biāo)，完全符合農(nóng)用粉煤灰中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)（GB8173-87）。2能耗和生產(chǎn)成本指標(biāo)：生產(chǎn)過程中的能耗控制在150元/噸，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本控制在600元/噸。（二）項(xiàng)目創(chuàng)新內(nèi)容項(xiàng)目創(chuàng)新內(nèi)容：本項(xiàng)目的突出優(yōu)勢和創(chuàng)新之處體現(xiàn)在：（1）成本低、能耗低。已徹底摸清了鉀長石分解反應(yīng)的定量摩爾配比，利用特制的添加劑可使分解溫度從傳統(tǒng)的1200-1300℃下降到800~950℃，反應(yīng)時(shí)間從2~5小時(shí)縮短到30分鐘，噸產(chǎn)品能耗從250公斤標(biāo)準(zhǔn)煤下降到約100公斤標(biāo)準(zhǔn)煤。鉀長石的分解助劑幾乎不用花錢。生產(chǎn)成本可控制在600元/噸以下。（2）自動(dòng)化和智能化程度高，可大幅度減少生產(chǎn)用房。利用回轉(zhuǎn)窯+智能PID窯爐控制系統(tǒng)，解決了溫度控制難題，節(jié)省了廠房面積。從中試結(jié)果來看：利用15米的實(shí)驗(yàn)窯，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)4000噸的目標(biāo)，占地僅1000平方米。（3）施用后改良土壤，作物增產(chǎn)增質(zhì)。由于產(chǎn)品中硫酸鉀含量大于8%，且含有大量枸溶性鈣、硅和鎂等中微量元素，水溶性成分是傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的硅鈣鉀肥的4-10倍，而且pH=9-10，呈弱堿性，施用后可溫和調(diào)理土壤，可使土壤容重下降，持水性增加。該產(chǎn)品在廣東地區(qū)大田試驗(yàn)表明：土壤改良效果非常明顯。且增產(chǎn)率高達(dá)11.12~23.30%，作物品質(zhì)明顯改善。（三）與項(xiàng)目相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況與項(xiàng)目相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別知識(shí)產(chǎn)權(quán)名稱發(fā)明（創(chuàng)作）人被許可使用權(quán)人權(quán)利人發(fā)明脫硫灰渣與鉀礦石復(fù)合焙燒生產(chǎn)鉀鈣硅硫復(fù)合肥料的方法石林廣州綠壤農(nóng)業(yè)科技有限公司華南理工大學(xué)發(fā)明一種制堿白泥與鉀礦石復(fù)合焙燒生產(chǎn)復(fù)合肥料的方法（CN101376611）石林廣州綠壤農(nóng)業(yè)科技有限公司華南理工大學(xué)發(fā)明一種利用制堿白泥生產(chǎn)鉀肥及建材產(chǎn)品的方法（ZL201010191242.5

）石林廣州綠壤農(nóng)業(yè)科技有限公司華南理工大學(xué)發(fā)明利用干法或半干法脫硫灰渣生產(chǎn)鉀肥及建筑磚塊的方法（ZL201010117841.2）石林廣州綠壤農(nóng)業(yè)科技有限公司華南理工大學(xué)二、項(xiàng)目技術(shù)開發(fā)可行性（一）項(xiàng)目技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究、開發(fā)現(xiàn)狀的介紹、分析：我國幅員遼闊，但可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做為肥料的可溶性鉀礦產(chǎn)卻僅僅占全世界的1.6%，資源十分有限。所以，我國基于多年主要靠進(jìn)口解決鉀肥需求的窘境，從而在“十二五”規(guī)劃中將有效開發(fā)難溶性鉀資源列入國家戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃之中。就難溶性鉀資源的開發(fā)利用情況而言，目前山西富邦肥業(yè)和陜西榮昌公司已進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)品有：硅鉀肥、鉀鈣硅肥等等，市場銷售情況良好，因?yàn)槲锩纼r(jià)廉，所以目前市場價(jià)格比較堅(jiān)挺。山西富邦肥業(yè)有限公司以當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)鉀長石礦石、高品位的糠醛渣加豆餅混合以及優(yōu)質(zhì)腐植酸為原料，經(jīng)高活化工藝（隧道窯高溫煅燒法）處理后，設(shè)計(jì)生產(chǎn)高活性、高吸收、長效、緩釋的粉狀硅鈣肥2萬噸，顆粒硅鈣肥、硅氮肥、硅鉀肥各2萬噸的綠色環(huán)保肥料和2萬噸的有機(jī)肥、有機(jī)—無機(jī)復(fù)混產(chǎn)品，突破了硅鈣肥系列多元素肥料難以造粒與崩解的難題。也填補(bǔ)了山西省肥料品種的空白，具有獨(dú)特的增產(chǎn)升質(zhì)特點(diǎn)。其硅鈣鉀肥工藝流程可簡述如下：先將鉀長石與助劑石灰石按一定比例，進(jìn)行粗破列60目，再進(jìn)入雷蒙磨粉碎到250目；將粉碎好的硅鈣鉀生料成型壓塊后，由人工裝到窯車上，將裝好的窯車推進(jìn)隧道窯；隧道窯熱源由煤氣發(fā)生爐供給，通過一定保溫時(shí)間后硅鈣鉀的生料被燒熟，硅鈣鉀肥被冷后出窯入半成品庫；將半成品壓塊的硅鈣鉀肥進(jìn)入粗粉破后，雷蒙磨粉碎到250目，然后用提升機(jī)將成品粉狀進(jìn)入成品料倉后，再進(jìn)入包裝機(jī)進(jìn)行成品包裝入庫。另外，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的科研人員自1995年以來十年不懈攻關(guān)，終于開發(fā)出以富鉀硅酸鹽巖石為原料的新型鉀硅鈣礦物肥料，本礦物肥料技術(shù)已經(jīng)獲得三項(xiàng)國家發(fā)明專利，并被列入國家星火科技計(jì)劃。通過在全國近三十個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，對(duì)十幾種農(nóng)作物開展了農(nóng)田肥效試驗(yàn)，初步證明其具有廣泛適用性。其工藝流程可簡述如下：利用天然富鉀硅酸鹽巖石（鉀長石類難溶性含鉀礦物）和生石灰為原料，模擬天然風(fēng)化成土地球化學(xué)過程，在高壓反應(yīng)釜中通過水熱化學(xué)反應(yīng)將富鉀巖石中的各種礦物質(zhì)成分整體地、大比例（≥80%）地轉(zhuǎn)化為能夠被植物吸收利用的有效形態(tài)，從而生成在有效成分的構(gòu)成上類似天然風(fēng)化土壤的新型礦物肥物。本技術(shù)稱為堿基激發(fā)劑下的水熱化學(xué)反應(yīng)法，生產(chǎn)工藝過程可簡述為：將富鉀硅酸鹽巖石和生石灰破碎研磨至200目以下，按一定比例加水?dāng)嚢杌靹?，然后置入高壓反?yīng)釜，在200℃、飽和蒸汽壓下靜態(tài)反應(yīng)10~12個(gè)小時(shí)，取出、烘干，破碎過篩，包裝即可。較之同類產(chǎn)品在原料上普遍應(yīng)用含鉀礦石和石灰（石），我們的產(chǎn)品利用了鈣基工業(yè)固體廢棄物，提鉀技術(shù)更先進(jìn)，同時(shí)降低了成本，達(dá)到變廢為寶的效果。生產(chǎn)過程中由于低溫激發(fā)劑的加入，大大降低了反應(yīng)溫度，從而達(dá)到了低能耗的效果。本產(chǎn)品中無對(duì)環(huán)境不友好的組分，可安全施用，產(chǎn)品中硫酸鉀的含量大于8%，枸溶性二氧化硅的含量大于20%，氧化鈣的含量大于25%，氧化鎂大于5%，含有多種作物所需要的微量元素鉬、硼、鋅、鐵等成分，營養(yǎng)組分平衡，特別對(duì)南方地區(qū)酸性土壤施用效果更佳。該項(xiàng)目研究先后得到國家自然科學(xué)基金、廣東省重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目和星火計(jì)劃的支持，現(xiàn)已完成中試實(shí)驗(yàn)。研究成果符合國家節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展方向。2011年9月，該項(xiàng)目通過了省部級(jí)技術(shù)成果鑒定，鑒定意見如下：該項(xiàng)目屬于工業(yè)固體廢棄物資源化利用與新型肥料開發(fā)領(lǐng)域，項(xiàng)目使用特制的低溫助劑、定量摩爾配比和微機(jī)智能控制系統(tǒng)（PID技術(shù)），使脫硫灰渣等鈣基工業(yè)固體廢棄物與鉀長石反應(yīng)，生產(chǎn)出一種適用于酸性土壤的鉀鈣硅肥，生產(chǎn)能耗及成本較低，整個(gè)生產(chǎn)過程符合環(huán)保理念。專家委員會(huì)一致認(rèn)為，該項(xiàng)目利用自制的低溫助劑，在國內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)了900℃以下利用各種鈣基固體廢棄物和鉀長石生產(chǎn)鉀鈣硅肥，技術(shù)屬于“國內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平”。建議進(jìn)一步加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，并在酸性土壤地區(qū)推廣應(yīng)用。（二）項(xiàng)目研究開發(fā)內(nèi)容1、技術(shù)路線：以天然鉀長石礦物與鈣基化合物為原料，使用自制的低溫活化劑，定量摩爾配比和微機(jī)智能控制系統(tǒng)（PID），在800-950度之間，反應(yīng)約幾十分鐘，可一次性制成含有多種微量元素的鉀鈣硅肥。鉀鈣硅肥鉀鈣硅肥施用土壤石材廠/電廠鈣基化合物鉀長石增產(chǎn)增質(zhì)圖1鈣基化合物與鉀長石摻合低溫活化的技術(shù)線路2、產(chǎn)品鉀鈣硅肥的有效成分肥料產(chǎn)品經(jīng)過權(quán)威部門檢測表明：水溶解度21.76%；2%的檸檬酸溶解度76.97%；2%鹽酸溶解度87.90%。產(chǎn)品中硫酸鉀的含量10%，枸溶性二氧化硅22.71%，枸溶性氧化鈣大于35.74%，枸溶性氧化鎂7.46%，pH=9.8，重金屬含量低于農(nóng)用粉煤灰國家標(biāo)準(zhǔn)（GB8173-87）。表1目標(biāo)產(chǎn)品鉀鈣硅肥的溶解度%水中的溶解度2%檸檬酸中溶解度2%鹽酸中的溶解度21.8376.8987.90表2目標(biāo)產(chǎn)品鉀鈣硅肥中有效組分含量（wt.%）蒸餾水溶解K2OCaOSiO2MgO鉀鈣硅肥3.572.830.230.122%檸檬酸溶解K2OCaOSiO2MgO鉀鈣硅肥4.6335.7422.717.46表3國家標(biāo)準(zhǔn)（GB8173-87）最高允許含量與產(chǎn)品中重金屬的測量值對(duì)比(mg/kg)項(xiàng)目在酸性土壤上(pH<6.5)在中性和堿性土壤上（pH>6.5）目標(biāo)產(chǎn)測量值總鎘（以Cd計(jì)）5100.6總砷（以As計(jì)）7575<5總鉬（以Mo計(jì)）1010<1總硒（以Se計(jì)）1515-總鎳（以Ni計(jì)）200300-總鉻（以Cr計(jì)）2505009總銅（以Cu計(jì)）2505003總鉛（以Pb計(jì)）25050025pH值10.08.79.83、生產(chǎn)成本從2011年4月---2011年7月完成的中試實(shí)驗(yàn)表明：若按燃煤進(jìn)行計(jì)算，每噸的生產(chǎn)能耗可控制在200元以下，每噸生產(chǎn)成本低于600元。表4每噸產(chǎn)品的成本（按年產(chǎn)3萬噸計(jì)）物料名稱物料消耗（t）單位價(jià)格（元）每噸費(fèi)用（元）鉀長石（t）0.40600240兩種添加劑（t）0.0380024電費(fèi)（度）500.6532原煤0.11000100人工費(fèi)（人）503000元/月5設(shè)備耗損20運(yùn)輸費(fèi)80每噸肥料的成本（元）501預(yù)計(jì)銷售價(jià)格（元）1000（最低）*中國無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)鉀鹽行業(yè)分會(huì)針對(duì)此類肥料的市場指導(dǎo)價(jià)為1350元。本產(chǎn)品的生產(chǎn)成本只有市場價(jià)格的37%。本研究先后得到國家星火科技計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和廣東省2009年重大節(jié)能減排項(xiàng)目的支持。已申請(qǐng)國家專利8項(xiàng)，獲得4項(xiàng)，是自主研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開創(chuàng)性研究成果。2011年，項(xiàng)目已完成了中試規(guī)模（生產(chǎn)產(chǎn)品109噸）的省部級(jí)成果鑒定，結(jié)論為國內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。2012年，以此項(xiàng)目包裝參加的第八屆“挑戰(zhàn)杯”廣東省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽在700多個(gè)項(xiàng)目中勇奪金獎(jiǎng)；此后還獲得第六屆“南網(wǎng)杯”廣東省大學(xué)節(jié)能減排工業(yè)設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。4、增產(chǎn)增質(zhì)說明施用鉀鈣硅肥未施鉀鈣硅肥施用鉀鈣硅肥未施鉀鈣硅肥施用鉀鈣硅肥未施鉀鈣硅肥施用鉀鈣硅肥未施鉀鈣硅肥株高平均值：株高平均值：84.72cm圍長平均值：11.72cm株高平均值：株高平均值：79.45cm圍長平均值：10.93cm株高平均值：84.81cm圍長平均值：11.67cm35kg/畝50kg/畝65kg/畝干重（干重（20稞）：489.9克，增產(chǎn)率12.57%干重（20稞）：506.5克，增產(chǎn)率16.38%干重（20稞）：523.5克，增產(chǎn)率20.29%空白干重（20稞）：435.2克035kg/畝50kg/畝65kg/畝圖3施用中試肥料鉀鈣硅肥的效果對(duì)比從目前課題組已經(jīng)完成的對(duì)南方酸性土壤種植的水稻、木薯、甘蔗大田試驗(yàn)來看，每畝施用50公斤，作物的增產(chǎn)率高達(dá)13.17～29.73%，平均為15.54%，而且產(chǎn)品的質(zhì)量明顯提升。通過鉀鈣硅肥的施用，可調(diào)節(jié)土壤酸堿平衡、抑制土壤中鋁離子的淋溶，降低有毒有害元素的積累效應(yīng)，改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤墑值及有機(jī)質(zhì)的含量，減少土壤水份流失，提高水肥利用率。表5施用后產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比分析大米米粒水分（%）堊白度（%）堊白粒（%）膠稠度/mm直鏈淀粉（%）粒型空白CK12.100.1026518.903.4鉀鈣硅肥12.500.9047419.103.5表6施用前后大米重金屬含量對(duì)比分析大米米粒Pb(mg/kg)Cd(mg/kg)Hg(μg/kg)無機(jī)As(mg/kg)空白CK0.0480.140.920.036鉀鈣硅肥0.0280.130.840.020GB2762-2005≤0.2≤0.2≤20≤0.15從表5和表6可知，施用該中試產(chǎn)品后，水稻的質(zhì)量明顯提升，重金屬含量降低。從以上與國內(nèi)同類技術(shù)的的對(duì)比分析，可以總結(jié)出本項(xiàng)目的突出優(yōu)勢和創(chuàng)新之處在于：（1）成本低、能耗低。已徹底摸清了鉀長石分解反應(yīng)的定量摩爾配比，利用特制的添加劑可使分解溫度從傳統(tǒng)的1200-1300℃下降到800~950℃，反應(yīng)時(shí)間從2~5小時(shí)縮短到30分鐘，噸產(chǎn)品能耗從250公斤標(biāo)準(zhǔn)煤下降到約100公斤標(biāo)準(zhǔn)煤。鉀長石的分解助劑幾乎不用花錢。生產(chǎn)成本可控制在600元/噸以下。（2）自動(dòng)化和智能化程度高，可大幅度減少生產(chǎn)用房。利用回轉(zhuǎn)窯+智能PID窯爐控制系統(tǒng)，解決了溫度控制難題，節(jié)省了廠房面積。從中試結(jié)果來看：利用15米的實(shí)驗(yàn)窯，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)4000噸的目標(biāo)，占地僅1000平方米。（3）施用后改良土壤，作物增產(chǎn)增質(zhì)。由于產(chǎn)品中硫酸鉀含量大于8%，且含有大量枸溶性鈣、硅和鎂等中微量元素，水溶性成分是傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的硅鈣鉀肥的4-10倍，而且pH=9-10，呈弱堿性，施用后可溫和調(diào)理土壤，可使土壤容重下降，持水性增加。該產(chǎn)品在廣東地區(qū)大田試驗(yàn)表明：土壤改良效果非常明顯。且增產(chǎn)率高達(dá)11.12~23.30%，作物品質(zhì)明顯改善。三、項(xiàng)目技術(shù)成熟性項(xiàng)目所處階段中試關(guān)鍵技術(shù)成熟性分析