CN101905982A - 中低品位磷矿制备生物磷肥 - Google Patents

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赵庆华
陈鹏
赵卿
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Abstract

本发明公开一种中低品位磷矿制备生物磷肥，是一种生物技术的具体应用。解决中低品位磷矿的直接利用技术难题。技术方案为物质组份中有中低品位磷矿50～60份，褐煤20～30份，农作物秸秆10～20份，微生物菌群2～3份，经好氧厌氧联合发酵制得生物磷肥。本发明的产物为可直接用于农业生产中使用的生物磷肥。

Description

中低品位磷矿制备生物磷肥
一、技术领域
本发明公开一种用中低品位磷矿制备的磷肥，具体地是一种用中低品位磷矿制备生物磷肥。
二、背景技术
磷矿是一种重要的化学矿物。磷矿的工业开采始于19世纪中叶。首次有产量记载的是1847年在英国萨福克地区开采了500吨磷矿。天然的含磷矿物经开采，富集所得的产品，是生产磷肥、磷酸、元素磷、磷酸盐和磷化物的原料，其中有85％以上的磷矿用于磷肥生产。
磷矿的品位按P2O5含量(％)表示，通常为29～38；近年来世界商品磷矿的平均品位为32.5～32.7。
经过长期的种植科学研究，人们发现植物对磷元素的有效吸收利用，取决于土壤中有效磷的存在和提供。现在通常的共识是用水溶性磷和枸溶性磷的含量指标来标定有效磷的存在状况。国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会于2009年11月30日批准发布了GB15063-2009《复混肥料(复合肥料)》国家标准，代替GB15063-2001《复混肥料(复合肥料)》标准，新标准于2010年6月1日起正式实施。要求水溶性磷占有效磷百分率％指标标准为：高浓度60％、中浓度50％、低浓度40％。
显然，磷矿的品位低于10％时，是作为废品处理的，全球如此。品位在20％左右时称为中品位磷矿。为提高磷矿的品位和质量，人们采用多种方法来处理原矿，如破碎和粉碎，水洗，分级，浮选，磁性分离，光电分离，煅烧，重介质分离等。但用这些方法处理原矿带来一个普遍存在的严重问题，这就是各种磷矿渣堆积如山，严重污染环境。
为解决此问题人们开始偿试用微生物来解决问题，这在前苏联开展研究和应用较多。随着环境加速恶化，近来微生物菌种能溶解不溶性磷的现象已引起广泛的兴趣，正在致力于对微生物解磷机理的探讨，一般认为，源于其代谢过程中产生的有机酸或无机酸，也有分子生物学家提出是否存在解磷基因？如果这一机理能够破解，人类利用磷矿的方式将得以改变，从而确保土壤的可持续性利用。
好在科学总有两面性，在机理没有破解前，宜不影响其实用性的显现，并且这种显现是建立在科学的检测上的。
近来青华大学也在积极探索中低品位磷矿的直接利用，其成果已有鉴定。许多发明人也在积极申请专利，如申请号为02153860.3的“一种生物磷肥的制作方法”即可作为代表。但此种专利在机理没有最后解决前，其专利三性取决于独特的处理方法和组份配方的不同及其所达到的实用效果。
本发明就是建立在科学检测上的一种利用微生物处理中低品位磷矿的实用方法的证实。
三、发明内容
本发明的目的就是提供利用微生物处理中低品位磷矿，使有效磷溶出率大幅提高，可使中低品位磷矿直接成为有机生物磷肥的一种方法。
实现本发明的技术方案是这样的：中低品位磷矿制备生物磷肥，由中低品位磷矿，褐煤，农作物秸秆，微生物菌群组成，其物质组份为中低品位磷矿50～60份，褐煤20～30份，农作物秸杆10～20份，微生物菌群2～3份。
制备方法是：将含P2O5低于20％的中低品位磷矿50～60份，粉碎到300～400目；将含腐植酸30～40％的褐煤20～30份，粉碎到40～50目；将农作物秸秆，如花卉杆、玉米杆、麦杆、稻杆、蔬菜叶等10～20份，粉碎到30～50目；取微生物菌群2～3份，与上述三种物质充分搅拌均匀，在50℃～70℃温度下，进行好氧厌氧联合发酵，发酵时间7～10天，充分腐熟后，过筛包装，即得商品生物磷肥。
其中，所述的微生物菌群由放线菌(Streptomyces microflavus)、芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、乳酸菌(Lactobacillus paracasei)、酵母菌(Candida guilliermondii)、固氮菌(Azotobacter vinelandii)、解磷菌(Bacillus megaterium)、解钾菌(Bacillus mucilaginosus)、光合菌(Rhodopseudomonas palustris)等组成。
本发明的有益效果在于：可直接处理利用品位低于20％的磷矿物质生产有效生物磷肥，其有效磷含量可达80％以上。针对磷资源短缺，传统酸法磷肥对高品位磷矿和硫资源的依赖，副产大量磷石膏所带来的环境负担等问题，将中低品位磷矿纳入技术开发，且能够制备生物复合磷肥，直接还田，活化地力，对高效利用中低品位磷矿、减少环境污染、降低硫资源依赖、提高中国磷资源可持续性具有重要意义。
可选择性地用于处理目前存在的大量各种磷矿渣，变废为宝，既保护了环境，又提供了农业生产必需的化肥，一举两得；直接还田，活化地力，最终确保土壤的可持续性利用。
四、附图说明
本发明主要内容是处理方法，故无附图提供。
五、具体实施方式
下面对本发明的处理方法，给出具体实施方式的说明。
实施例1：中低品位磷矿制备生物磷肥
中低品位磷矿制备生物磷肥，由中低品位磷矿，褐煤，农作物秸秆，微生物菌群组成，其物质组份为中低品位磷矿50份，褐煤20份，农作物秸杆10～20份，微生物菌群2份。
制备方法是：将含P2O5低于20％的中低品位磷矿50份，粉碎到300目；将含腐植酸30％的褐煤20份，粉碎到40目；将农作物秸秆，如花卉杆、玉米杆、麦杆、稻杆等10份，粉碎到30目；取微生物菌群2份，与上述三种物质充分搅拌均匀，在50℃温度下，进行好氧厌氧联合发酵，发酵时间7天，充分腐熟后，过筛包装，即得商品生物磷肥。
其中，所述的微生物菌群由放线菌(Streptomyces microflavus)、芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、乳酸菌(Lactobacillus paracasei)、酵母菌(Candida guilliermondii)、固氮菌(Azotobacter vinelandii)、解磷菌(Bacillus megaterium)、解钾菌(Bacillus mucilaginosus)、光合菌(Rhodopseudomonas palustris)等组成。
实施例2：中低品位磷矿制备生物磷肥
中低品位磷矿制备生物磷肥，由中低品位磷矿，褐煤，农作物秸秆，微生物菌群组成，其物质组份为中低品位磷矿60份，褐煤30份，农作物秸杆20份，微生物菌群3份。
制备方法是：将含P2O5低于20％的中低品位磷矿60份，粉碎到400目；将含腐植酸40％的褐煤30份，粉碎到50目；将农作物秸秆，如玉米杆、麦杆、稻杆、蔬菜叶等20份，粉碎到50目；取微生物菌群3份，与上述三种物质充分搅拌均匀，在70℃温度下，进行好氧厌氧联合发酵，发酵时间10天，充分腐熟后，过筛包装，即得商品生物磷肥。
其中，所述的微生物菌群由放线菌(Streptomyces microflavus)、芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、乳酸菌(Lactobacillus paracasei)、酵母菌(Candida guilliermondii)、固氮菌(Azotobacter vinelandii)、解磷菌(Bacillus megaterium)、解钾菌(Bacillus mucilaginosus)、光合菌(Rhodopseudomonas palustris)等组成。

Claims (3)

1.中低品位磷矿制备生物磷肥，由中低品位磷矿，褐煤，农作物秸秆，微生物菌群组成，其特征是：本生物磷肥的物质组份为中低品位磷矿50～60份，褐煤20～30份，农作物秸杆10～20份，微生物菌群2～3份。
2.根据权利要求1所述的中低品位磷矿制备生物磷肥，其制备方法特征是：
将含P2O5低于20％的中低品位磷矿50～60份，粉碎到300～400目；
将含腐植酸30～40％的褐煤20～30份，粉碎到40～50目；
将农作物秸秆，如花卉杆、玉米杆、麦杆、稻杆、蔬菜叶等10～20份，粉碎到30～50目；
取微生物菌群2～3份，与上述三种物质充分搅拌均匀，在50℃～70℃温度下，进行好氧厌氧联合发酵，发酵时间7～10天，充分腐熟后，过筛包装，即得商品生物磷肥。
3.根据权利要求1、2所述的中低品位磷矿制备生物磷肥，其特征是：所述的微生物菌群由放线菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌、光和菌组成。
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