專利名稱：硅鈣鎂硫肥及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以冶金工業(yè)固體廢棄物及相關(guān)行業(yè)工業(yè)廢棄物為原料生產(chǎn)渣肥的方 法，特別是一種硅鈣鎂硫肥及其制備工藝。
背景技術(shù)：
1、國內(nèi)鋼渣肥料研制生產(chǎn)情況。國內(nèi)研究渣肥主要以單一爐渣為主，基本未采用化學(xué)方式進(jìn)行處理，主要以下列 鋼廠為主1958年中科院林業(yè)土壤研究所，在鞍鋼研究鋼鐵爐渣。闡明爐渣在多種土壤中，對(duì) 玉米、高梁、水稻、棉花均有增產(chǎn)作用。1980年陽泉鋼廠提出(高爐瓦斯灰復(fù)合微量元素肥料)使蔬菜、果品、玉米、水稻 均有增產(chǎn)，且改善了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。1987年漣源鋼廠轉(zhuǎn)爐鋼渣直接經(jīng)物理加工生產(chǎn)農(nóng)肥施用(僅適宜酸性土壤)。使 水稻、大麥、紅薯增產(chǎn)，且有改善土壤的效果。2005年寶鋼利用液態(tài)鋼渣加入其他元素加工長(zhǎng)效肥料的新成果試驗(yàn)取得成功。用 于馬鈴薯種植試驗(yàn)后表明，農(nóng)作物生長(zhǎng)“個(gè)頭”高，且收成增加15%以上。2008年11月19日，太鋼與美國哈斯科集團(tuán)公司簽署合作意向書，雙方將合資組建 鋼渣尾渣處理利用公司，采用世界上最先進(jìn)的處理技術(shù)和管理理念，對(duì)鋼渣進(jìn)行綜合利用， 產(chǎn)品主要有水泥添加劑、農(nóng)用肥料和高爾夫球場(chǎng)草坪的肥料等。2、國外鋼渣肥料研制生產(chǎn)情況。國外采用冶金渣生產(chǎn)農(nóng)肥時(shí)間久遠(yuǎn)，方法很多鋼渣中添加材料、化學(xué)處理。(1)采用鋼渣中添加材料制肥料。蘇聯(lián)SU 15404277在熔融鋼渣中加進(jìn)添加劑進(jìn)行吹氧。冷卻后上部表體富集磷， 下部液富集氧化鐵，使磷富集到21. 5% (P205)。巴西BR 8903714將P、Si、Mg、K混合物，用氧氣吹進(jìn)1200°C渣液制得肥料。比利時(shí)BE895197將鋼渣與天然磷酸鹽混合，渣20-80 %，磷酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鈣 10-40%通過水處理后形成H3P04，使沉淀物達(dá)10-30% (P205)。(2)通過配料協(xié)調(diào)成分制肥料。日本J 61170525高爐塵50kg, CaS04 2H20 7kg，熔渣500kg混合冷卻即為肥料。東德DL261145貧磷鋼渣爛泥，轉(zhuǎn)爐爐瘤和白云石，按比例混合的Ca、Mg、P肥。(3)通過熔煉工序調(diào)渣制肥料日本J56127717低硅生鐵的脫S、P加CaCl2和CaF2即阻止磷酸鹽變?yōu)椴豢扇茺}， 又不妨礙脫S、P且降低渣的熔點(diǎn)，使盡快從鐵水中分離出來，可溶性磷酸鹽是極好的肥料。英國GB1179246轉(zhuǎn)爐煉鋼，通過改進(jìn)氧氣頂吹，增加渣中P含量制得堿性渣肥料。(4)通過化學(xué)處理制肥料。西德DE3006264渣中釩的水合氧化物，通過碳酸鹽將釩鹽浸取，既得V202溶液，又獲得磷酸鹽肥料。日本J01168791草坪土壤改良劑是在轉(zhuǎn)爐渣中加進(jìn)肥料1_30%、加酸及酸性材料 0. 5-5%、加礦物腐殖土 1_30%，裝入轉(zhuǎn)鼓再添加聚乙烯酸、甲羥基纖維素混合3分鐘即包 裝出廠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種對(duì)土壤適應(yīng)性廣，可以作為復(fù)混肥的原料，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成 本低、不產(chǎn)生固液氣三廢的硅鈣鎂硫肥及其制備工藝。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種硅鈣鎂硫肥，它以鋼渣、高爐渣、化鐵爐渣、鐵合金渣、有色金屬渣以及粉煤灰 為原料，經(jīng)酸堿化學(xué)反應(yīng)處理而制得，形態(tài)呈粉末狀或顆粒狀，其粉末狀時(shí)，粒度< 0. 15mm, 其顆粒狀時(shí)，粒度為0. 5mm-lmm，按重量百分比計(jì)，其化學(xué)成分中含有至少9%的Si，至少 14%的Ca，至少1. 5%的Mg，至少0. 的S，至少1. 5%的Fe，至少0. 的Mn ；其Ph值為 5. 0 8. O0上述硅鈣鎂硫肥的制備工藝，按如下步驟進(jìn)行a.配料按混合物中含有至少9%的Si、至少14%的Ca、至少1. 5%的Mg、至少 0. 的S、至少1. 5%的Fe、至少0. 1 %的Mn的化學(xué)成分要求，選擇鋼渣、高爐渣、化鐵爐 渣、鐵合金渣、有色金屬渣、粉煤灰在混合物中的原料份數(shù)；b.混料鋼渣除雜后經(jīng)破碎、除鐵、磨碎至所要求規(guī)格后入混料機(jī)混料，其他渣除 雜后經(jīng)破碎、磨碎至所要求規(guī)格后入混料機(jī)混料，粉煤灰直接入混料機(jī)與各渣料混合；c.酸處理步驟b得到的混合物中加入酸處理劑進(jìn)行酸堿化學(xué)反應(yīng)處理，酸處理 劑的加入量按最終得到的硅鈣鎂硫肥半成品Ph值為5. 0 8. 0添加，酸堿化學(xué)反應(yīng)溫度控 制在25 60°C之間，所述酸處理劑包括硫酸、硝酸、磷酸、鹽酸，按如下比例混合配制而成 硫酸40 60%，硝酸20 30%，磷酸10 15%，鹽酸10 15% ；d.配料造粒將步驟c獲得的硅鈣鎂硫肥半成品加工成粉末狀成品，粒度 (0. 15mm ；或加工成顆粒狀成品，粒度為0. 5mm-Imm0與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的突出特點(diǎn)是可根據(jù)土壤特性進(jìn)行原料的配制，通過特 定的化學(xué)處理方式轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳}，大大提高有效態(tài)的植物營(yíng)養(yǎng)成分以利植物吸收，不僅 可達(dá)到對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)的目的，而且大大提高植物果實(shí)的品質(zhì)和改善其口感，同時(shí)還可大大 提高植物的抗病性和抗倒伏性。本發(fā)明使冶金固體廢棄物100%處理成為可行，所生產(chǎn)的硅鈣鎂硫肥對(duì)土壤的適 應(yīng)性非常廣泛，而且可以作為復(fù)混肥的原料；其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原料來源充足，生產(chǎn)成本低， 不會(huì)產(chǎn)生固液氣三廢，不會(huì)造成二次環(huán)境污染。下表是本發(fā)明硅鈣鎂硫肥農(nóng)作物增產(chǎn)效果 試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表，增產(chǎn)效果明顯。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明。本實(shí)施例所述硅鈣鎂硫肥的制備工藝，其步驟包括原料配制、機(jī)械加工處理、化學(xué) 加工處理和配料造粒，具體分述如下原料配制表1給出了硅鈣鎂硫肥的四種不同原料配方，表2給出了所述四種硅韓 鎂硫肥的化學(xué)成分及Ph值。機(jī)械加工處理按如下工序進(jìn)行鋼渣將磚頭、雜物除去后一進(jìn)入鄂式破碎機(jī)一皮帶輸送中由除鐵器除鐵一送對(duì)滾 磨碎機(jī)后再除鐵一進(jìn)球磨機(jī)一加工至所要求的規(guī)格一(^0. 15mm)—終除鐵一氣力輸送機(jī) —料倉(計(jì)重)一螺旋攪拌混料機(jī)。其他渣將磚頭、雜物除去后一進(jìn)入鄂式破碎機(jī)一皮帶輸送一送對(duì)滾磨碎機(jī)一進(jìn)球 磨機(jī)一加工至所要求的規(guī)格一(^o. 15mm)—?dú)饬斔蜋C(jī)一料倉(計(jì)重)一螺旋攪拌混料 機(jī)。粉煤灰一皮帶輸送一料倉(計(jì)重)—螺旋攪拌混料機(jī)。化學(xué)加工處理表3給出了酸處理劑配置比例，酸處理劑配制比例均滿足硫酸 40 60%，硝酸20 30%，磷酸10 15%，鹽酸10 15%。其硅鈣鎂硫肥半成品的Ph 值均控制在5. 0 8. 0范圍內(nèi)。化學(xué)加工處理按如下工序進(jìn)行配置酸處理劑一容器(計(jì)重)—螺旋攪拌混料機(jī)(加入酸堿催化劑)—化學(xué)處理 容器，進(jìn)行24-72小時(shí)化學(xué)處理，酸堿化學(xué)反應(yīng)溫度控制在25 60°C之間，待進(jìn)行充分反應(yīng) (分解、水解、復(fù)相)后一干燥機(jī)一硅鈣鎂硫肥(半成品)。配料造粒按如下工序進(jìn)行粉末狀成品硅鈣鎂硫肥(半成品)—碾磨機(jī)，磨至< 0. 15mm粒度一經(jīng)檢驗(yàn)合格 后一計(jì)量包裝。顆粒狀成品硅鈣鎂硫肥(半成品)一碾磨機(jī)，0. 15mm粒度一造粒機(jī) (0. 5-1. Omm)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后一計(jì)量包裝。按上述步驟制成的1#、2#、3#、4#硅鈣鎂硫肥在河北選擇不同地域、不同農(nóng)作物分 別試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4，試驗(yàn)效果顯著。表 1
示范地點(diǎn) 山西晉中市示H巳地點(diǎn)
河北唐山 河北保定
山東濟(jì)南
江蘇連云港 表 2 注表2中未列As、Cd、Hg、Cr、Pb有害元素經(jīng)檢驗(yàn)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。表 3
組分 疏酸確酸 嶙酸it酸 注(1)酸處理劑1#處理1#、3#原料；酸處理劑2#處理2#、4#原料。(2)酸處理劑濃度為35 %。表 4
志務(wù)米麥雙生稻 六#一玉小碑花水
權(quán)利要求
一種硅鈣鎂硫肥，它以鋼渣、高爐渣、化鐵爐渣、鐵合金渣、有色金屬渣以及粉煤灰為原料，經(jīng)酸堿化學(xué)反應(yīng)處理而制得，形態(tài)呈粉末狀或顆粒狀，其粉末狀時(shí)，粒度≤0.15mm，其顆粒狀時(shí)，粒度為0.5mm 1mm，按重量百分比計(jì)，其化學(xué)成分中含有至少9％的Si，至少14％的Ca，至少1.5％的Mg，至少0.1％的S，至少1.5％的Fe，至少0.1％的Mn；其Ph值為5.0～8.0。
2.一種如權(quán)利要求1所述的硅鈣鎂硫肥的制備工藝，按如下步驟進(jìn)行a.配料按混合物中含有至少9%的Si、至少14%的Ca、至少1.5%的Mg、至少0. 1% 的S、至少1. 5%的Fe、至少0. 的Mn的化學(xué)成分要求，選擇鋼渣、高爐渣、化鐵爐渣、鐵合 金渣、有色金屬渣、粉煤灰在混合物中的原料份數(shù)；b.混料鋼渣除雜后經(jīng)破碎、除鐵、磨碎至所要求規(guī)格后入混料機(jī)混料，其他渣除雜后 經(jīng)破碎、磨碎至所要求規(guī)格后入混料機(jī)混料，粉煤灰直接入混料機(jī)與各渣料混合；c.酸處理步驟b得到的混合物中加入酸處理劑進(jìn)行酸堿化學(xué)反應(yīng)處理，酸處理劑的 加入量按最終得到的硅鈣鎂硫肥半成品Ph值為5. 0 8. 0添加，酸堿化學(xué)反應(yīng)溫度控制在 25 60°C之間，所述酸處理劑包括硫酸、硝酸、磷酸、鹽酸，按如下比例混合配制而成硫酸 40 60%，硝酸20 30%，磷酸10 15%，鹽酸10 15% ；d.造粒將步驟c獲得的硅鈣鎂硫肥半成品加工成粉末狀成品，粒度<0. 15mm ；或加 工成顆粒狀成品，粒度為0. 5mm-lmm。
全文摘要
本發(fā)明涉及渣肥，特別是一種硅鈣鎂硫肥及其制備工藝。該肥以鋼渣、高爐渣、化鐵爐渣、鐵合金渣、有色金屬渣以及粉煤灰為原料，形態(tài)呈粉末狀或顆粒狀，按重量百分比計(jì)，化學(xué)成分中含有至少9％的Si，至少14％的Ca，至少1.5％的Mg，至少0.1％的S，至少1.5％的Fe，至少0.1％的Mn；pH值為5.0～8.0。其制備工藝步驟包括按化學(xué)成分要求配料；混料；加入酸處理劑酸處理，酸處理劑包括硫酸、硝酸、磷酸、鹽酸；配料造粒。本發(fā)明使冶金固體廢棄物100％處理成為可行，硅鈣鎂硫肥對(duì)土壤的適應(yīng)性非常廣泛，且可作為復(fù)混肥的原料，農(nóng)作物增產(chǎn)效果明顯；工藝簡(jiǎn)單，原料充足，生產(chǎn)成本低，不產(chǎn)生固液氣三廢。
文檔編號(hào)C05B5/00GK101891521SQ201010245260
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者彭印章, 戴寶東, 李榮田, 王素霞, 趙吉鎖, 趙慧生 申請(qǐng)人:遵化市勵(lì)拓環(huán)保科技有限公司