CN100569706C - 用含钛高炉渣制备固态钛钙硫镁铁氮硅复合肥料的方法 - Google Patents
用含钛高炉渣制备固态钛钙硫镁铁氮硅复合肥料的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于一种植物肥料的制备方法，特别是涉及一种用高炉渣制备固态钛-钙-硫-镁-铁-氮-硅复合肥料的方法。其特征在于所用原料为含二氧化钛的高炉渣和硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵；首先将高炉渣破碎和粉磨：将大块的炉渣经破碎、粉磨得到直径60-160微米的粉末；再将炉渣粉末与3-18倍硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵中任意一种或任意若干种以任意比例的混合物混合均匀；混匀的原料在空气气氛中升温至200-500℃并保温10-65min；最后将大块的熔块经破碎后得到直径4-10毫米的小块。本发明是为了利用大量排放的含钛高炉渣和其它原料制备植物肥料，以解决环境污染和充分利用钛资源的目的。
Description
技术领域：
本发明属于一种植物肥料的制备方法，特别是涉及一种用高炉渣制备固态钛-钙-硫-镁-铁-氮-硅复合肥料的方法。
背景技术：
由于含钛高炉渣的排放造成了大量钛资源的流失，同时也对环境造成污染，因此对它的利用已成为人们关注的焦点。含钛高炉渣不能直接用于水泥的生产，因此限制了它的使用。从60年代末起，重庆大学和攀钢研究院等开发了含钛高炉渣硅热法冶炼硅钛铁合金工艺。以含硅75％的硅铁为还原剂，生产出硅钛铁合金，用它代替钛铁生产出低钛合金钢。攀钢研究院和中南工业大学合作，以攀钢高炉渣为原料，开发了制取人造金红石和硫酸法制取钛白粉的新工艺，制取了品位大于98％的金红石型TiO2以及焊条级、陶瓷级、颜料级等多种级别的钛白粉，残渣可用于生产水泥。80年代末，完成了用含钛高炉渣制取TiCl4的试验研究。这些综合利用炉渣中的钛资源新途径都存在一些弊端，或者浪费了渣中的钛资源，或者生产过程复杂，且有新的废弃与新的污染。如何消除含钛高炉渣对环境的污染、同时能够很好地利用钛资源，是目前急需解决的课题。
发明内容：
发明目的：本发明提供了一种用含钛高炉渣制备植物肥料的方法，是为了利用大量排放的含钛高炉渣和其它原料制备植物肥料，以解决环境污染问题和充分利用钛资源的目的。
技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种用含钛高炉渣制备固态钛钙硫镁铁氮硅复合肥料的方法，其特征在于：所用原料为含二氧化钛以重量百分比占15-26％的高炉渣，硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵；其工艺步骤：
(1)将高炉渣破碎和粉磨：将大块的炉渣经破碎、粉磨得到直径60-160微米的粉末；
(2)混料：将炉渣粉末与3-18倍按重量计的硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵中任意一种或任意若干种以任意比例的混合物混合均匀；
(3)熔融：将混匀的原料在空气气氛中升温至200-500℃并保温10-65min；
(4)破碎：将大块的熔块经破碎后得到直径4-10毫米的小块。
肥料中钛、硫、镁、铁、氮以水溶性化合物作为有效成分，其总量占肥料重量50％以上。
优点及效果：含钛高炉渣是一种冶金工业废弃物，如不利用不仅污染环境，而且浪费资源。本发明用含钛高炉渣作为主要原料，采用熔融法制备植物肥料，既解决了由于炉渣的大量排放造成的环境污染问题，又合理利用钛资源。
本发明含钛高炉渣中的多种元素对植物生长有益，制备植物肥料的原料来源广泛，本发明一次性整体利用含钛高炉渣，无二次污染，制备肥料的方法简便；肥料性质稳定，易长期保存。具有促进植物对营养元素等的吸收，能充分发挥钛在植物生长过程中促进光合作用和碳水化合物的合成，增进植株生理活性；增加植株叶绿素含量，增加根瘤数，提高豆科植物的固氮能力和酶的活性，对农作物有增产作用。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明加以具体描述，且本发明的技术方案不仅仅包括如下实施例：
例1：将大块的高炉渣(二氧化钛含量占16％)破碎粉磨得到直径80微米的粉末，与4倍硫酸铵混合均匀，在空气气氛中升温至260℃并保温20min，得到大块的熔块，经破碎后得到直径6毫米的小块，即为一种植物肥料。
例2：将大块的高炉渣(二氧化钛含量占19％)破碎粉磨得到直径120微米的粉末，与11倍焦硫酸铵混合均匀，在空气气氛中升温至240℃并保温40min，得到大块的熔块，经破碎后得到直径5毫米的小块，即为一种植物肥料。
例3：将大块的高炉渣(二氧化钛含量占23％)破碎粉磨得到直径70微米的粉末，与16倍硫酸氢铵混合均匀，在空气气氛中升温至450℃并保温55min，得到大块的熔块，经破碎后得到直径8毫米的小块，即为一种植物肥料。
例4：将大块的高炉渣(二氧化钛含量占17％)破碎粉磨得到直径100微米的粉末，与5倍硫酸铵/硫酸氢铵/焦硫酸铵/过硫酸铵混合均匀，硫酸铵/硫酸氢铵/焦硫酸铵/过硫酸铵任意比例，在空气气氛中升温至500℃并保温60min，得到大块的熔块，经破碎后得到直径8毫米的小块，即为一种植物肥料。
实验结论：在制备的过程中加热熔融使其熟化，提高肥料的活性；含二氧化钛15-26％是针对这种高炉渣来进行处理，含钛过高、过低都不会带来技术效果或没有实际意义，反而影响钛元素在其它领域的应用。将炉渣粉末与3-18倍按重量计的硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵混合，是为了起到更好的熔解作用，且能够以水溶性化合物的形式存在，倍数太少不起作用，倍数太大没有必要，反而增大成本；该范围的限定还具有提高肥料中钛、硫、镁、铁、氮有效成分占总肥料的比例，能够达到50％以上，如控制工艺条件最佳时，能够达到80％左右，对农作物或植物的施肥有明显的效果。制备成水溶性的钛化合物，这对植物生长过程中促进光合作用和碳水化合物的合成起到非常重要的作用。该方法工艺简单，所得到的植物肥料为一种复合型肥料，可利用的元素有钛、钙、硫、镁、铁、氮、硅，其中钛、硫、镁、铁、氮虽然以水溶性化合物作为速效成分存在，但该肥料性质稳定，易于存储，有效期在2年以上。
Claims (2)
1、一种用含钛高炉渣制备固态钛钙硫镁铁氮硅复合肥料的方法，其特征在于：所用原料为含二氧化钛以重量百分比占15-26％的高炉渣，硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵；其工艺步骤：
(1)将高炉渣破碎和粉磨：将大块的炉渣经破碎、粉磨得到直径60-160微米的粉末；
(2)混料：将炉渣粉末与3-18倍按重量计的硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵中任意一种或任意若干种以任意比例的混合物混合均匀；
(3)熔融：将混匀的原料在空气气氛中升温至200-500℃并保温10-65min；
(4)破碎：将大块的熔块经破碎后得到直径4-10毫米的小块。
2、根据权利要求1所述的用含钛高炉渣制备固态钛钙硫镁铁氮硅复合肥料的方法，其特征在于：肥料中钛、硫、镁、铁、氮以水溶性化合物作为有效成分，其总量占肥料重量50％以上。
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