CN101328091B - 一种铁矿尾砂矿物肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种铁矿尾砂矿物肥是将煅烧粉碎后的铁矿尾砂与磷肥、钾肥按60～70份、20～30份、5～15份的质量份数混合均匀后加工的颗粒肥，并经磁化处理，其剩磁10^-2～10^-1MT。本矿物肥含有作物生长所需的中微量、微量和稀土营养元素，并能改良土壤，促进作物发根、分裂和抗干旱，对小麦、水稻、玉米等增产效果≥10％。

Description

一种铁矿尾砂矿物肥及其制备方法

一、技术领域

本发明涉及一种农用化学品，特别涉及一种肥料，确切地说是一种铁矿尾砂矿物肥及其制备方法。

二、背景技术

矿物肥就是将天然岩石或矿物作为肥料，曾同农家肥一样被使用过，后因化学肥料的问世其研究和利用才被搁置。直至二十世纪八十年代，由于化学肥料带来的环境与生态问题，使农业地质学家又重新开始了矿物肥的研究，“岩石用于作物”的首次国际会议于2004年11月7～14日在巴西的巴伐利亚召开，与会各国科学家共同研讨了岩石、矿物、与农业生产、土壤、生态、环境等关系。

我国对矿物肥的研究起步较晚，农民对矿物肥的认知度也不够，主要依靠化学肥料增产增收。化学肥料长时间过量使用，其负面影响日趋严重，比如破坏土壤结构，影响作物品质，导致病虫害暴发等，更严重的是破坏了生态环境。目前有识之士普遍认为，仅依靠氮、磷、钾为主的常规化肥已很难适应农业生产可持续发展的需要。

CN101054322A公开了一种天然多元素矿物肥，由风化-半风化花岗岩、含磷石英砂岩、含钾粉砂质岩和碳酸盐岩粉碎后按比例混合均匀，喷洒食盐水制颗粒经300～600℃干燥得到的颗粒肥。

植物生长除需要氮、磷、钾等常量元素外，还需要中微量元素钙、镁、铁、硅等以及微量元素锌、钼、锰、硼等和稀土元素。在天然岩石、矿物中均有植物所需的中微量元素和微量元素及稀土元素。

铁矿石经选矿后的废渣称之为铁矿尾矿砂(铁矿尾砂)。申请人所在的安徽省霍邱县就有大量的这种尾砂，经分析，属硅酸盐矿物，其主要组成是角闪石、石英、长石、和云母等，其中角闪石含铁，云母含钾。其化学成分见表1、表2、表3。

表1  安徽霍邱铁矿尾砂化学成分含量：％

表2  安徽霍邱铁矿尾砂稀土元素含量：ppm

表3  安徽霍邱铁矿尾砂微量元素含量：ppm

尾矿元素分析结果表明，其中含有作物生长所需的中微量元素、微量元素和稀土元素。而有毒有害的镉元素含量极低，仅0.45ppm。

三、发明内容

本发明旨在为农业生产提供一种矿物肥料，所要解决的技术问题是使矿物中的营养元素易被作物吸收。

本发明的思路就是利用上述铁矿尾砂为原料加工矿物肥。

本发明的技术方案是将以下质量份数的铁矿尾砂粉、磷肥和钾肥混合加工成颗粒肥。

铁矿尾砂粉    60～70份

磷肥          20～30份

钾肥          5～15份。

优选：

铁矿尾砂粉    62～68份

磷肥          22～28份

钾肥          8～12份。

最佳：

铁矿尾砂粉    65份

磷肥          25份

钾肥          10份。

所述的磷肥选自过磷酸钙(普钙)或/和重过磷酸钙(重钙)或/和磷铵。

所述的钾肥选自氯化钾或硫酸钾。

以上是磷和钾二元复混矿物肥。此外还可根据作物和土壤的具体情况加工磷、钾和氮的三元复混矿物肥，即铁矿尾砂粉、磷肥、钾肥和氮肥依次按60～70份、20～30份、5～15份、15～25份的质量份数混合均匀后加工成颗粒肥。

铁矿尾砂粉、磷肥、钾肥和氮肥的质量份数优选62～68份、22～28份、8～12份、18～22份。

铁矿尾砂粉、磷肥、钾肥和氮肥的质量份数最佳为65份、25份、10份、20份。

所述的氮肥选自尿素。

本矿物肥的制备方法包括尾砂的粉碎以及混合和造粒，其关键在于，尾砂经400～600℃煅烧后粉碎至细度≥200目，然后与磷肥和钾肥或/和氮肥混合造粒。

鉴于铁矿尾砂中的角闪石属磁铁矿成分，所以可以对颗粒矿物肥通过磁场进行磁化，使颗粒矿物肥的剩磁10^-2～10^-1MT。

铁矿尾砂中含有作物所需的营养元素，但可溶性差，作物难以吸收，经煅烧后营养元素大都被转化为氧化物，微米级的细度使其活性大增，而普钙和重钙中多含有游离磷酸，呈酸性(pH3左右)，当两者复配后尾砂中的营养元素易被作物吸收。

一般土壤的自然剩磁约为10^-7MT，矿物肥的剩磁远高于土壤的剩磁，因此能产生生物磁效应，使植物根细胞活化，促进根系生长和对营养元素的吸收，此外还有利于土壤微团粒结构的形成，改善土壤的团粒结构，起改良土壤的作用。本矿物肥特别适用于作基肥使用，亩施50kg左右，主要提供作物所需的中微量、微量和稀土营养元素。

本矿物肥在合肥、霍邱等地进行了试验示范推广应用，同时进行了对比试验，其应用效果表现在以下几个方面：

1、促进发根。据越冬调查，施用本矿物肥的麦苗根系发达，比施普通复合肥田块的生根增加1.0～4.0条/株，比施钙镁磷肥和碳铵的生根增加3.6条/株，这说明本矿物符合小麦冬季“上闲下忙”的生育规律，有利于壮苗越冬。

2、促进分蘖。在同等条件下，施本矿物肥的旱茬麦田麦苗和稻麦茬麦苗的分蘖数较之施普通复合肥的分别增加3.9～7.5万苗/亩和1.7万苗/亩，为后期的增产奠定了基础。

3、土壤保水能力强。施本矿物肥的田块，在小麦拔节期调查，土层5cm处的泥土仍可手握成团，这使得在成熟期小麦受干热风的影响较轻，使籽粒饱满。

4、增产效果明显。施本矿物肥的较之对比田块，水稻增产12～16％，小麦增产10～15％，西瓜增产6.8～14.7％，玉米增产10.0～11.9％，芹菜增产6.3～11.9％，湖桑叶增产25.1％。

四、具体实施方式

现以加工磷、钾二元复混矿物肥为例，非限定实施例叙述如下：

(一)铁矿尾砂粉的制备

取铁矿尾砂送入回转炉中于550℃煅烧2～4小时，冷却后出料，送球磨机球磨，过220目筛，备用。

(二)矿物肥的加工

1、取尾砂粉65份，普钙粉25份，硫酸钾10份，加入水和粘合剂如高岭土或凹凸棒土等，混合均匀制成浆料，送双轴造粒机造粒，回转干燥炉干燥使含水率＜1％，过筛，得到颗粒矿物肥，粒径1～4mm。

将颗粒肥送电磁场中进行磁化处理，使颗粒矿物肥剩磁10^-2～10^-1MT。

2、取尾砂粉66份，重钙粉23份，氯化钾11份，造粒和磁化同例1。

3、取尾砂粉67份，重钙粉25份，硫酸钾8份，造粒和磁化同例1。

4、取尾砂粉64份，普钙粉27份，氯化钾9份，造粒和磁化同例1。

5、取尾砂粉63份，重钙粉10份，普钙粉14份，硫酸钾10份，氯化钾3份，造粒和磁化同例1。

6、取尾砂粉62份，重钙粉15份，普钙粉11份，硫酸钾5份，氯化钾7份，造粒和磁化同例1。

7、加工磷、钾、氮三元矿物肥方法同例1，只需在各例中添加尿素15～25份。

Claims (5)

1.一种铁矿尾砂矿物肥，以铁矿尾砂、磷肥和钾肥为原料加工的颗粒肥，其特征在于：各组分有以下质量份数：

经煅烧粉碎后的铁矿尾砂粉 62～68份

磷肥                     22～28份

钾肥                     8～12份；矿物肥剩磁10^-2～10^-1MT。

2.根据权利要求1所述的矿物肥，其特征在于：

经煅烧粉碎后的铁矿尾砂粉  65份

磷肥                      25份

钾肥                      10份；矿物肥剩磁10^-2～10^-1MT。

3.根据权利要求1所述的矿物肥，其特征在于：矿物肥中含18～22份尿素。

4.根据权利要求3所述的矿物肥，其特征在于：矿物肥中含20份尿素。

5.如权利要求1所述的铁矿尾砂矿物肥的制备方法，包括铁矿尾砂的粉碎以及混合和造粒，其特征在于：铁矿尾砂经400～600℃煅烧2～4小时后粉碎至细度≥200目；颗粒矿物肥经电磁场磁化，磁化处理至颗粒矿物肥剩磁10^-2～10^-1MT。