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钾硅肥与土壤改良研讨会在京召开,高炉水渣成功制备高效硅肥

马钢在进行高炉生产中产生的固废物综合利用研究中,成功地实现了利用水渣开发出农业生产急需的高效硅肥。今年2月份该项目正式通过安徽省专家技术鉴定。专家组认为:该项目研发的“机械+化学”方法处理高炉水渣,生产高效硅肥,工艺先进,农用效果良好,填补了安徽省在化肥生产中的一项空白,总体水平属国内领先。 硅肥是继氮、磷、钾肥之后的第4大元素肥料,硅肥既可促进农作物生长,又是一种优质土壤改良剂。安徽是农业大省,每年水稻种植面积在4000万亩以上,其中58.6%的水稻土缺硅严重,为这些土壤补充硅养分,每年至少需要硅肥100万t,但安徽在硅肥生产和施用上还是空白。 2005年马钢技术中心开展了利用高炉水渣开发硅肥的研究。经过调研,摸索、设计出多个数学和化学模型,通过激活水渣中活性成分,提高了有效物质的水溶性,利用马钢技术中心拥有的先进实验设备和检测仪器,制定了利用机械加化学独特的工艺路线,使水渣中的有效硅含量达到了28%以上,超过了农业部颁标准。同时通过对高效硅肥水融性攻关,解决了高炉水渣活化效果差的难题;通过对造粒技术研究,使粉状硅肥发展为粒状硅肥。从而使高效硅肥生产成本下降,并有利于贮存、运输和推广应用。 2006年建立了2000亩高效硅肥应用示范区,试验表明施用了马钢研发生产的高效硅肥后水稻平均增产10.5%,增创农业产值20.5万元,投入产出比大于1∶4。 这项具有创造性、先进性的科研成果,将马钢高炉水渣综合利用与农业生产有机地结合到一起,为马钢高炉水渣多元化利用开辟了新途径。马钢每年约产生出近百万吨水渣,按生产1t高效硅肥消耗1.2t水渣计算,马钢每年提供的水渣生产高效硅肥可满足全省需求。目前已有厂家看中了高效硅肥的巨大的市场空间和发展潜力,要求与马钢合作开发或转让技术。

马鞍山钢铁股份有限公司在高炉固废物综合利用研究中,成功地利用水渣开发出农业生产急需的高效硅肥。日前,该成果通过了安徽省技术鉴定。

由于我国水溶性钾盐资源匮乏,钾肥长期依赖进口。山西紫光钾业有限公司以霞石正长岩为原料,采用先进工艺,生产出含有水溶性钾和枸溶性钾的钾硅肥,为缓解我国钾肥资源紧张局面开辟了一条新途径。2014年1月11日,全国农业技术推广服务中心与山西紫光钾业有限公司联合在北京召开钾硅肥与土壤改良研讨会,来自农业部全国农业技术推广服务中心、国家化肥质量监督检验中心(北京)、中国无机盐工业协会钾盐(肥)行业分会、中国农科院农业资源与农业区划研究所、南京农业大学、中国农业大学、华中农业大学、湖南省农科院土肥所,有关省(自治区)土肥站、媒体和企业的200多位代表出席了本次会议。会议听取了有关科研教学单位两年来开展钾硅肥盆栽试验和大田试验报告。研讨难溶性钾资源开发利用前景和钾硅肥对改良土壤、粮食安全和农产品质量安全的贡献。

马钢技术中心自2005年开始进行高炉水渣开发硅肥的研究。他们通过独特工艺使水渣中的有效硅含量达到了28%以上,同时解决了高炉水渣活化效果差的难题,并使粉状硅肥发展为粒状硅肥。该技术不仅降低了高效硅肥的生产成本,还便于贮运和推广应用。2006年他们建立了2000亩高效硅肥应用示范区,试验表明,水稻平均增产10.5%,投入产出比约为1∶4。

增加我国钾肥话语权

该成果为马钢高炉水渣多元化利用开辟了新途径。*组认为,该项目研发的“机械+化学”方法处理高炉水渣并生产高效硅肥,工艺先进、农用效果好。马钢每年约产生出近百万吨水渣,按生产1吨高效硅肥需消耗1.2吨水渣计算,生产的高效硅肥可满足全省需求。

资料显示,世界已探明的钾盐储量为2000亿吨K2O,主要分布于北美、东欧等地区。我国可溶性钾资源严重短缺,已探明储量不足世界总量的2.2%。据国土资源部信息,2012年我国钾盐资源的查明储量是10.35亿吨。另据中国钾盐(肥)行业分会发布的《2013中国钾盐钾肥行业运行报告》指出,每年进口钾肥约350万吨,每年钾肥产量约为国内使用量的一半,对进口的依赖度高。

据悉,硅肥是继氮、磷、钾肥之后的第四大元素肥料,既可促进农作物生长,又是一种优质土壤改良剂。安徽是农业大省,每年水稻种植面积在4000万亩以上,其中58.6%的水稻田缺硅严重,每年至少需要硅肥100万吨。

然而可喜的是,我国难溶性钾资源丰富,难溶性钾矿石储量大于1000亿吨,其中蕴含的K2O资源量大于100亿吨。结合我国地质特征和岩石类型分布特征,估测我国富钾岩石的远景储量可能大于2000亿吨,蕴含的K2O资源量可能大于200亿吨,主要分布在山西、安徽、内蒙古、新疆、四川等省(区)。开发利用难溶性钾资源,可以缓解我国钾盐资源短缺的现状,对保障粮食安全和提高国际贸易话语权具有重要作用。经过几十年的科研攻关和工业化实践,利用难溶性钾矿生产钾肥的工艺逐渐成熟。

试验和改良土壤效果明显

据不完全统计,我国缺钾土壤已经达到4.5亿亩。若将缺乏面积补到土壤中等含速效钾水平,需要钾肥约6000万吨(折纯,下同),每年维持土壤速效钾含量稳定(作物带走和淋失)需要约800-900万吨。同时,与第二次土壤普查相比,测土配方施肥速效钾养分丰缺指标产生变化,土壤内含速效钾临界值提高,更多的土壤缺钾。业内人士指出,2005-2011年测土配方施肥902万个土壤样品数据统计分析表明,与30年前的第二次土壤普查相比,全国耕地土壤酸碱性(pH)下降0.13-1.3,平均下降0.8个单位。我国40%的耕地土壤处于pH6.5以下,其中pH5.5-6.5之间占22.7%,pH4.5-5.5之间占15.8%,pH4.5以下占1.8%,pH5.5以下的面积为2.26亿亩。

全国农技中心土肥处负责人指出,近年来,全国农技中心开展了钾硅肥的试验示范工作:以霞石正长岩为原料制的钾硅肥有效养分含量:K2O25%,SiO220%,pH:9-10。而从南京农业大学、华中农业大学、中国农科院、中国农业大学、湖南省农科院和各地土肥部门的大田和盆栽肥效对比试验效果表明,施用钾硅肥后水稻、小麦、玉米三大粮食作物增产明显,增产率从5%-33%不等,黄瓜、番茄、西葫芦等茄果类蔬菜可有效增加单果重,降低畸果率,改善果实色泽和口感,提高品质。试验还表明钾硅肥对土壤酸化、盐渍化、病虫害、重金属污染等障碍性土壤有一定的治理效果,同时兼有硅肥功能,能够疏松土壤、增强土壤的保水保肥功能、通气透水能力。

产业化布局完成

山西紫光钾业有限公司创始人王铁儿呕心沥血,带领公司员工艰苦创业,在临县县委、县政府的大力支持下,历经十多年的刻苦攻关,依托山西省临县紫金山丰富的霞石正长岩资源,建成并投产万吨级钾肥中试生产线。作为联添控股集团的子公司,山西紫光钾业有限公司拥有多项国家发明专利,对我国农业发展起着重要作用。

同时,企业以科技创新为先导,致力于难溶性钾矿资源的合理有效开发利用工作。联添控股集团负责人告诉记者目前企业规模化生产初具规模,年产1万吨钾肥生产线已建成,年产20万吨钾肥生产线在建,年产100万吨钾肥正在规划,同时产出的产品供大田试验和产品推广都在不断推进中。对于未来,山西紫光钾业有限公司将实现达到设计产能并保持稳定运行;全面推广形成丰富和完善产品类型;产生积极的社会影响和良好的经济效益;将在建成年产300到500万吨钾肥的生产基地为国内钾盐工业拓宽资源渠道;为投资者争取可观的投资回报并努力发展成为具有影响力的新型钾肥企业。

专家组持肯定态度

钾硅肥与土壤改良研讨会会议期间,全国农业技术推广服务中心组织专家对钾硅肥施用效果进行了论证。专家组在听取研究报告,查阅有关资料的基础上,形成如下意见:

一、钾硅肥具有增产、提质效果2012年、2013年在全国15个省(区)的水稻、玉米、小麦田间试验证明,施用山西紫光钾业有限公司生产的钾硅肥,具有较好的增产效果,尤其对水稻增产效果更为明显。中国农科院、中国农业大学、南京农业大学、华中农业大学的盆栽试验显示,施用钾硅肥均能提高作物生物量和籽粒产量,施用含四分之一水溶性钾的钾硅肥,小麦和水稻产量增加20.3%和16.2%,油菜和芹菜生物量增加61.5%和82.1%。在黄瓜、番茄、西葫芦等茄果类蔬菜上的田间试验显示,钾硅肥可增加单果重,降低畸果率,改善果实色泽和口感,提高品质。

二、钾硅肥改良酸化土壤效果显著田间试验证明,施用钾硅肥可提高土壤pH值,对改良稻田土壤酸化效果更好。盆栽试验表明,水稻、小麦、油菜、芹菜施用后第二季土壤pH值与对照相比提高了0.2-0.4个单位。根据增产效果、土壤pH值和投入成本综合分析,每亩施用45公斤效果最佳。

三、钾硅肥可增加土壤速效钾和缓效钾含量

施用钾硅肥可增加收获后土壤速效钾和缓效钾含量,随着施用量的增加,收获后土壤速效钾和缓效钾含量随之增加。华中农业大学的试验结果表明,随着全部枸溶性钾硅肥施用量的增加,第一季和第二季作物收获后,与试验前土壤相比土壤中速效钾和缓效钾含量均增加。除此之外,一次施用钾硅肥,对第二季、第三季作物仍有增产效果,说明钾硅肥施用有后效。

四、钾硅肥可降低稻米重金属含量湖南省农科院土肥所的试验证明,施用钾硅肥具有明显降低土壤重金属活性的效果,每亩施用钾硅肥50公斤可显著降低稻米中镉、铬、砷的含量。

专家组建议,进一步深入开展钾硅肥作用机理研究,探索不同区域、不同土壤、不同作物和养分等条件下的最佳施肥量和合理施用方法。

(王金晶)

图1:山西省吕梁市政协委员、联添控股集团董事长、山西紫光钾业创始人王铁儿在研讨会现场参与高峰论坛。

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地处晋西北的山西临县有着丰富的矿产资源,是中国难溶性钾资源重地,已探明资源储量占全国保有储量的21.1%。山西紫光钾业有限公司拥有临县紫金山矿区霞石正长岩的独家开采权。近年来,在县委、县政府的大力支持下,山西紫光钾业有限公司走出了一条资源综合利用的新路,收获经济效益的同时,在构建环境友好型社会的道路上坚定前行。

山西省吕梁市政协委员、联添控股有限公司董事长、山西紫光钾业有限公司创始人王铁儿与公司的研发团队一起,经过十多年的执着探索,综合利用山西临县霞石正长岩资源,将难溶性钾资源通过一系列的技术手段加工制成含有水溶性钾和枸溶性钾的钾硅肥。为提升我国农肥的综合竞争力做出了重要贡献。

联添控股有限公司是一家控股形式的大型集团化民营企业。总部坐落于天津市滨海新区中新天津生态城。公司旗下:山西紫光钾业有限公司、贵州泰佳和能源投资有限公司、临县紫光煤业有限公司、天津市协福经贸开发有限公司、联添国际影视传播有限公司,在能源业、农业、运输业、贸易、文化产业等具有较强实力和先进的技术研发水平。