一種活化磷礦尾礦的土壤調理劑及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種活化磷礦尾礦的土壤調理劑及制備方法,屬于肥料加工與應用技 術領域。
【背景技術】
[0002] 磷礦是重要的化工礦物原料,為了滿足濕法磷酸對原料礦石的質量要求,目前我 國主要通過各種選礦技術獲得合格的生產磷酸的磷精礦。但是通常每生產It磷精礦,產生 0. 44t尾礦,每年產生約700萬t低磷含量的磷礦尾礦,其磷含量10 %左右,粒度在80目左 右,且尾礦利用比較困難,難以回收其中有用成分,造成了磷資源的大量浪費。
[0003] 中低品位磷礦的利用方式主要是生產鈣鎂磷肥和過磷酸鈣,鈣鎂磷肥效果較好, 但能耗較高;過磷酸鈣則入土后容易被固定,增產效果不顯著。提高磷的利用率和合理高效 使用低品位磷礦越來越引起人們的關注。一些先進的處理技術或者理念被提出來或已經進 行實踐,并取得了良好的效果。有研宄通過多種方法活化低品位磷礦,如高溫煅燒工藝、磷 礦超微細粉技術、微生物活化技術、部分磷酸活化技術(理論酸用量的20-60% )、無機礦物 活化技術、有機質活化技術等,但是較少涉及磷礦尾礦的活化研宄。
[0004] 酒糟是釀酒后剩余的渣滓,是釀酒工序的廢棄物。它含有一定的氮、磷、鉀、硅及多 種微量元素,同時還含有豐富的有機質、粗蛋白、維生素、酵母菌、多種氨基酸等,通過適當 的方式加工,能夠制成肥料、飼料等,可變廢為寶,實現資源高效利用。在日常生產中,以酒 糟為原料生產有機肥或有機無機肥料比較常見。
[0005] 中國專利文獻CN101891530A(申請號201010172039. 3)公開了一種活化鈣鎂磷肥 及其制備方法,該活化鈣鎂磷肥由鈣鎂磷肥和有機活化劑加工制成。其有機活化劑為木質 素、酸木素、木素鈉、酒精廢液、味精廢液、味精廢渣、醋渣、糠醛渣、啤酒濾泥、糖廠濾泥、風 化煤中的一種或幾種的混合物,并且按照特定的比例加入到鈣鎂磷肥中,經過研磨、放置和 干燥而制得。該發明的活化鈣鎂磷肥中磷呈活化態,施用于土壤中時,可快速穩定地釋放, 但是該方法使用的原料是鈣鎂磷肥,含有枸溶性磷,是將磷礦燒制后形成的,未提及對未經 焙燒的磷礦(難溶磷)乃至磷礦尾礦的效果。
[0006] 中國專利文獻CN1373108(申請號CN01129772. 7)公開了一種作物栽培用的活化 磷肥組合物,它含有1~3種磷肥和至少一種腐植酸類有機活化劑或/和無機活化劑,該專 利的原料是磷肥如磷銨、磷礦粉、過磷酸鈣等(水溶性、難溶性、枸溶性),與活化劑濕潤后 混合過夜得到。該專利使用的活化劑能使磷肥在土壤中得到活化,但未施用前,肥料的有效 磷含量并未改變。
[0007] 中國專利文獻CN1276359(申請號CN00117223. 9)公開了一種無原料酸高效磷肥 生產方法,應用有機、無機活化劑在一定的工藝條件下按一定比例加入磷礦粉中能顯著提 高磷的有效性。其公開的有機活化劑為木質素,無機活化劑為沸石、膨潤土、蛭石、銨化沸 石、銨化膨潤土、銨化蛭石中的一種或多種。該發明雖然在活化磷礦石中的磷有一定效果, 但其針對的是中高品味磷礦(P 2〇5>22% ),對磷含量較低且其他雜質較多的磷礦尾礦效果 不大。目前尚無研宄有直接對磷礦尾礦粉活化的公開報導。
【發明內容】
[0008] 針對現有技術的不足,本發明提供一種活化磷礦尾礦的土壤調理劑,通過將酒糟 和/或有機污泥與無機活化劑混合將磷礦尾礦中難容鈣、鎂、磷、硅、鐵活化,制備土壤調理 劑,提高了活化率,使活化磷礦尾礦中難以被作物利用的鈣、鎂、磷、硅、鐵等元素得到活化, 為作物的生長提供豐富的營養元素。
[0009] 本發明還提供一種活化磷礦尾礦的土壤調理劑的制備方法。
[0010] 術語說明
[0011] 磷礦尾礦:指在經濟上能被利用的磷酸鹽類礦物,選礦中分選作業的產品之一,不 宜再進一步分選的礦;由于技術等方面原因,磷礦尾礦中P 2O5含量一般為8%~15%,雜質 較多且鈣、鎂、磷、鐵含量較低難溶。
[0012] 本發明的技術方案如下:
[0013] 一種活化磷礦尾礦的土壤調理劑,該土壤調理劑是由有機活化劑和無機活化劑活 化磷礦尾礦制得,原料重量份組成如下:
[0014] 磷礦尾礦粉60-85份,有機活化劑8-25份,無機活化劑1-10份,胺鮮酯DA-6 0. 01-0. 1份,反應終止劑0. 3-0. 8份;
[0015] 所述的磷礦尾礦粉總磷含量在IOwtwt %以下;
[0016] 所述的有機活化劑為酒糟或有機污泥的一種或兩種混合。
[0017] 所述的無機活化劑為碳酸鉀、氫氧化鉀、焦磷酸鉀中的一種或兩種以上混合。
[0018] 所述的反應終止劑為無水硫酸鋅或無水硫酸鎂。
[0019] 本發明優選的,所述的有機活化劑為酒糟。
[0020] 本發明優選的,所述的有機活化劑為有機污泥。
[0021] 本發明優選的,所述的無機活化劑為碳酸鉀和氫氧化鉀,碳酸鉀與氫氧化鉀的質 量比為1: 1。
[0022] 本發明優選的,所述的無機活化劑為氫氧化鉀和焦磷酸鉀,氫氧化鉀與焦磷酸鉀 的質量比為1:1。
[0023] 本發明優選的,所述的無機活化劑為碳酸鉀和焦磷酸鉀,碳酸鉀與焦磷酸鉀質量 比為1:1。
[0024] 本發明優選的,活化磷礦尾礦的土壤調理劑,原料重量份組成如下:
[0025] 磷礦尾礦粉70-85份,有機活化劑10-20份,無機活化劑1-5份;胺鮮酯DA-6 0. 03-0. 07份,反應終止劑0. 6-0. 7份。
[0026] 本發明優選的,活化磷礦尾礦的土壤調理劑,原料重量份組成如下:
[0027] 磷礦尾礦粉70-85份,酒糟10-20份,碳酸鉀和氫氧化鉀1-5份;胺鮮酯DA-6 0. 03-0. 07份,無水硫酸鋅0. 6-0. 7份。
[0028] 上述活化磷礦尾礦的土壤調理劑的制備方法,包括步驟如下:
[0029] (1)將磷礦尾礦粉碎制得磷礦尾礦粉,按配比將磷礦尾礦粉與有機活化劑混合研 磨,研磨時間10-15分鐘;
[0030] ⑵然后加入胺鮮酯DA-6和無機活化劑,研磨10-15分鐘;制得混合物;
[0031] (3)向步驟⑵的混合物中加入反應終止劑,研磨5-10分鐘,反應終止,制得土壤 調理劑。
[0032] 本發明制備的土壤調理劑,各主要成分為:含磷總量小于9wt%,其中有效 磷2. 0-4. Owt %,含鉀0. 3-2. Owt %,可為作物提供大量元素營養;含鈣12-20wt %,鎂 5-9wt %,硅0. 2-0. 5wt %,可為作物提供中量元素營養;含鐵0. 05-0.1 wt %,可為作物提供 微量元素;DA-6 (胺鮮酯)0. 03-0. 07wt %,可作為作物水分和養分吸收增強劑,提高作物產 量和品質。同時本產品還有豐富的有機質,在改善土壤理化性狀、增強土壤肥力方面具有重 要作用。
[0033] 本發明采用的技術原理:本發明利用酒糟和/或有機污泥與無機活化劑活化磷礦 尾礦,其中有機物的羧酸分子與磷礦中的鈣、鎂、鐵螯合,使其活化性能提高,同時得到具有 活性的鈣、鎂、磷、鐵,同時提高了活性硅的含量,通過添加對土壤、作物有益的成分,制備能 為植物提供多種營養、提高土壤活性的土壤調理劑。
[0034] 本發明的有益效果如下:
[0035] 1、本發明通過有機-無機聯合活化,克服磷礦尾礦中雜質的影響,使磷礦尾礦中 含量較低的鈣、鎂、磷、硅、鐵充分活化,釋放為被植物可有效利用的元素,大大提高了磷礦 尾礦中鈣、鎂、磷、硅、鐵的活化率,磷礦尾礦中被活化的有效磷占總磷的40% -70%。
[0036] 2、本發明通過利用有機活化劑將磷礦尾礦中的難溶的磷、鈣、鎂等有益元素活化, 能夠有效提高被作物吸收利用的營養元素比例,具有提高肥料利用率,減少養分流失的作 用;
[0037] 3、本發明的無機活化劑為碳酸鉀、氫氧化鉀、焦磷酸鉀中的一種或兩種以上混合, 提高了磷、鈣、鎂等元素的活化效率。
[0038] 4、本發明制得的產品并具有營養全面,肥效持久,可增加土壤有機質,改善土壤的 理化性質和生物活性等特點。
[0039] 5、本發明采用廢棄的磷礦尾礦為磷礦選礦的廢棄物,以之為原料,可解決由于長 期大量堆積引起的環境污染問題,且提供了一種變廢為寶的有效途徑,具有較大的環保意 義。
[0040] 6、本發明所用原料來源廣泛易得,且產品制備過程簡單易行,生產成本低,產品附 加值高,經濟效益顯著。
【具體實施方式】
[0041] 以下結合實施例對本發明做進一步描述,但本發明不限于以下所述范圍。
[0042] 實施例1
[0043] 1、原料來源:
[0044] 磷礦尾礦:貴州瓷福集團浮選礦尾礦,總磷含量8. 8wt% ;
[0045] 酒糟:沂蒙老區酒業釀酒酒糟;
[0046] DA-6 (胺鮮酯):市售,純度99 %
[0047] 一種活化磷礦尾礦的土壤調理劑,原料重量份組成如下:
[0048] 磷礦尾礦粉75份,酒糟20份,碳酸鉀和氫氧化鉀5份;胺鮮酯DA-6 0. 05份。碳 酸鉀與氫氧化鉀質量比為1: 1,無水硫酸鋅3份。
[0049] 2、制備土壤調理劑:
[0050] (1)將磷礦尾礦粉碎制得磷礦尾礦粉,按配比將磷礦尾礦粉與酒糟混合研磨 IOmin,
[0051] (2)然后加入胺鮮酯DA-6、碳酸鉀和氫氧化鉀,研磨10分鐘;制得混合物;
[0052] (3)向步驟⑵的混合物中加入無水硫酸鋅,研磨5分鐘,反應終止,制得土壤調理 劑。
[0053] 實施例1制得土壤調理劑各主要組分含量如下表1所示:
[0054] 表 1
[0055]
[0056] 實施例2
[0057] 1、原料來源:
[0058] 磷礦尾礦:貴州甕福集團浮選礦尾礦,磷含量8. 5% ;
[0059] 有機污泥:臨沂水處理公司;
[0060] DA-6