CN103694001B

CN103694001B - 一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法

Info

Publication number: CN103694001B
Application number: CN201310708622.5A
Authority: CN
Inventors: 石林
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: CN103694001A

Abstract

本发明公开了一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法。其主要特征在于：将蛇纹石、石膏、白泥、石灰石等以及助添加剂Ⅰ和Ⅱ等按比例混合，采用烘干、成型、焙烧、冷却、球磨等工序，制备成一种利用蛇纹石生产矿物质肥料。所得肥料中的有效养分不低于65%，其中有效氧化钙大于25%，有效二氧化硅大于20%，有效氧化镁大于13%，有效三氧化硫大于5%，有效氯含量大于2%，并含有多种微量元素成分。肥料呈弱碱性（pH=9～12）。本发明的生产原料大多由天然矿物质组成，具有取材方便、成本低廉等优势，产品是一种可用来调节酸性或盐碱地土壤理化性质、全面提升土壤中微量元素水平的天然矿物质肥料，具有较高的应用价值和市场推广潜力。

Description

一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法

技术领域

本发明涉及一种新型肥料的生产方法，属于农业科学。具体涉及一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法。

背景技术

蛇纹岩是超基性岩受高温气体～液体的影响变质而成，主要组成矿物为蛇纹石、纤维蛇纹石等，含MgO最高可达40%以上，具有较强的耐热性。蛇纹岩多以深绿、黑绿、黄绿色为主，并有蛇皮状的青、绿色斑纹，色泽艳丽。蛇纹岩质地致密坚硬细腻，具可雕性、耐火性、抗腐蚀、隔音隔热等特点。块状蛇纹岩硬度为2.5～3.5，密度2.5～2.62g/cm³，具壳状或参差状断口。蛇纹岩在酸性介质中可以分解，释放出镁、硅及各种微量元素。

我国蛇纹岩矿产资源十分丰富，大都是超基性岩类型的蛇纹岩矿床，具有矿床多，规模大、分布广、质地条件好等特点。主要分布在河北、内蒙古、黑龙江、江苏、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、广东、广西、四川、云南、陕西、甘肃、青海、新疆等省、已探明蛇纹岩矿石储量近120亿t，主要集中于中国西部地区，仅西北地区就占总矿石储量的80%。

目前，蛇纹岩矿主要用于如下三大方面：

（1）利用蛇纹岩的光学效应，用于建筑装饰材料和玉石原料；

（2）利用蛇纹岩耐高温性能而应用于耐火材料；

（3）利用蛇纹岩晶体化学特性，开发应用其化学和物理性能，用于生产化肥、镁质瓷、冶金熔剂原料、轻质氧化镁和多孔氧化硅、医药等。

蛇纹岩可与磷灰石或磷块岩一起煅烧可制成钙镁磷肥。蛇纹岩除主要成分镁、硅外，还含有镍、铬、钴、锰、钛、铜等多种微量元素。但单独施用蛇纹岩粉于农田，只能起到长效微肥的作用。利用蛇纹岩作为生产钙镁磷肥和钙镁磷钾肥的配料，具有长效肥的良好效果，是一种稳定增产的好肥料。

从所周知：土壤是岩石风化的产物，在土壤结构中，50%由土壤孔隙组成，内含空气和水分；而在另50%的土壤固体中，矿物质占了45％，有机质5%。这些矿物质提供了植物生长所需要的营养元素磷、钾、硅、钙、硫、氯、镁、铁以及多种微量元素，它们的含量、种类和赋存形式直接影响着作物的生长、产量和品质。对于南方酸性土壤地区，长期以来，这些矿物质营养元素得不到有效补充，加之酸性降水对这些营养元素的淋溶作用和作物吸收等因素，土壤中这些矿物质元素非常缺乏，据广东省农业科学院的数据：目前广东土壤中缺钾达90%以上，硅、钙、镁、硫等的缺乏程度维持在50%上下，并缺乏多种微量元素。因此，开发弱碱性的、以土壤缺乏的钙、硅、镁、硫、氯为主要成分的矿物质肥料，中和或抑制土壤的酸性，补充土壤中所需要的这些组分，在目前大背景下就显得尤其重要和迫切。另一方面，它也是一场溯源型革命，是从土壤被破坏的源头，找寻各种元素的平衡规律，恢复土壤的原有性状和理化性质的一场溯源型革命。它对于“调养”土壤，提高耕地质量和土地资源的利用率，永续高效利用耕地将起到极大的推动作用。本专利就是将蛇纹石活化，生产一种以钙、硅、镁、硫、氯为主的、带有弱碱性特征的矿物质肥料。与以上生产钙---镁---磷肥以及钙---镁---磷---钾肥的工艺有所不同。

发明内容

本发明的目为提供一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法，制备出一种以钙、硅、镁、硫、氯为主的矿物质肥料。且具有生产成本低、物料来源广、市场潜力大的优势。

一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法，通过在蛇纹石中加入石膏、白泥、石灰石等组分，并在助添加剂的作用下，使蛇纹石中的硅和镁组分活化，连同石膏、白泥和石灰石中的钙、硫、镁、氯一起，组合成以钙、硅、镁、硫、氯为主要成分的、带有弱碱性特征的肥料。

一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法，其生产原料以质量百分比（%）计，由以下物料组成：

蛇纹石20～80

石膏5～65

白泥6～65

石灰石5～65

助添加剂Ⅰ和Ⅱ1～5；

将原料混合均匀，并进行球磨，烘干，得到烘干粉料，然后对烘干粉料进行加工成型，经过焙烧，冷却，粉碎，得到一种利用蛇纹石生产的矿物质肥，并包装成袋。

上述方法中，所述助添加剂Ⅰ和Ⅱ中助添加剂Ⅰ为钾长石、白云母、伊利石或碳酸钾中的一种以上，助添加剂Ⅱ为芒硝、食盐或氟化钠中的一种以上，助添加剂Ⅰ与Ⅱ之间的质量用量比为1：0.5～1:2。

上述方法中，所述球磨为球磨至粒径0.0740mm以下，即大于200目。

上述方法中，所述烘干是将物料烘干至含水率小于5.5%。

上述方法中，所述烘干粉料成型加工为将烘干粉料成型加工成粒径约1～3cm的球粒。

上述方法中，所述焙烧的焙烧温度在800～1200℃，焙烧时间0.5～5小时。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

（1）生产原料大多均由天然矿物所组成，具有取材方便、成本低廉；

（2）生产的矿物质肥料中组份齐全，可达到平衡施肥的效果。

（3）利用特制的助添加剂，可使活化温度从传统的1300℃，反应时间5小时以上，缩短到800～1200℃，焙烧时间0.5～5小时。因此生产过程中的能耗大大降低。

附图说明

图1为利用蛇纹石生产矿物质肥料工艺流程示意图

具体实施方式

一种利用蛇纹石活化生产矿物质肥料的方法。如图1所示，按照质量百分比将蛇纹石，石膏，白泥，石灰石，助添加剂Ⅰ/Ⅱ混合，并进行球磨，球磨至粒径0.074mm以下；然后将混合物料烘干至含水率小于5.5%；烘干粉料成型加工成粒径约1～2cm的球粒，并进入活化窑内进行焙烧，温度控制在800～1200℃，焙烧时间0.5～5小时；活化后的球粒进行冷却、粉碎，可制成矿物质复合肥料。并包装成袋。

实施例1

某肥料公司采用此工艺生产矿物质肥料，做为充填料加入到氮、磷、钾三元复合肥料中，可使原有的氮---磷---钾复合肥成分更加全面，营养更趋于均衡。所采用的矿物质原料配伍为：蛇纹石55%，石膏14%，白泥25%，石灰石12%，助添加剂Ⅰ/Ⅱ4%，其中助添加剂Ⅰ为钾长石+白云母（质量比1：1）；助添加剂Ⅱ为芒硝+食盐（质量比1：1），助添加剂Ⅰ与Ⅱ之间的质量比为0.75：1。其工艺流程为：将上述矿物质原料充分混合，并进行球磨，球磨至粒径0.074mm以下；然后将混合物料烘干至含水率小于5%；烘干粉料成型加工成粒径约2cm的球粒，并进入活化窑内进行焙烧，温度控制在900℃，焙烧时间80分钟。活化焙烧后的球粒进行冷却、粉碎，可制成矿物质肥。其中通过第三方成分检验得知：生产的肥料中的有效养分大于72%，其中有效氧化钙大于27%，有效二氧化硅大于22%，有效氧化镁大于6%，有效三氧化硫大于6%，有效氯含量大于2.5%，并含有多种微量元素。产品的pH=10.2，呈弱碱性。

实施例2

山西某肥料公司采用此工艺生产肥料的物料配伍为：蛇纹石37%，石膏25%，白泥24.5%，石灰石10%，助添加剂Ⅰ/Ⅱ3.5%，其中助添加剂Ⅰ为伊利石+碳酸钾（质量比1：1）；助添加剂Ⅱ为食盐+氟化钠（质量比1：1），助添加剂Ⅰ与Ⅱ之间的质量比为1.25：1。其工艺流程为：将上述矿物质原料充分混合，并进行球磨，球磨至粒径0.074mm以下；然后将混合物料烘干至含水率小于5.2%；烘干粉料成型加工成粒径约1.5cm的球粒，并进入活化窑内进行焙烧，温度控制在950℃，焙烧时间1.5小时。活化焙烧后的球粒进行冷却、粉碎，可制成矿物质复合肥料。其中通过第三方成分检验得知：生产的肥料中的有效养分大于65%，其中有效氧化钙大于31%，有效二氧化硅大于21%，有效氧化镁大于5.5%，有效三氧化硫大于5.4%，有效氯含量大于3.0%，并含有多种微量元素。产品的pH=11.3，呈弱碱性，是一种含有多种的矿物质复合肥料。

实施例3

广东某肥料公司是一种生产土壤调理剂的大型民营企业。采用此工艺生产，生产成本下降了近51%，所采用的矿物质原料配伍为：蛇纹石52%，石膏8%，白泥20%，石灰石15.5%，助添加剂Ⅰ/Ⅱ4.5%，其中助添加剂Ⅰ为伊利石+白云母（质量比1：1）；助添加剂Ⅱ为芒硝+氟化钠（质量比1：1），助添加剂Ⅰ与Ⅱ之间的质量比为1：0.75。其工艺流程为：将上述矿物质原料充分混合，并进行球磨，球磨至粒径0.074mm以下；然后将混合物料烘干至含水率小于4.7%；烘干粉料成型加工成粒径约1.5cm的球粒，并进入活化窑内进行焙烧，温度控制在1025℃，焙烧时间60分钟。活化焙烧后的球粒进行冷却、粉碎，可制成矿物质复合肥料。其中通过第三方成分检验得知：生产的肥料中的有效养分大于75%，其中有效氧化钙大于35%，有效二氧化硅大于24%，有效氧化镁大于7%，有效三氧化硫大于7%，有效氯含量大于2%，并含有多种微量元素。产品的pH=11.2，呈弱碱性。生产成本可控制在530元/吨。是一种含有多种元素的矿物质肥料。可调理南方地区酸化的土壤，补充缺乏的营养组分。

Claims

1.一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法，其特征在于，其生产原料以质量百分比（%）计，由以下物料组成：

蛇纹石20～80

石膏5～65

白泥6～65

石灰石5～65

助添加剂Ⅰ和Ⅱ1～5；

所述助添加剂Ⅰ和Ⅱ中助添加剂Ⅰ为钾长石、白云母、伊利石或碳酸钾中的一种以上，助添加剂Ⅱ为芒硝、食盐或氟化钠中的一种以上，助添加剂Ⅰ与Ⅱ之间的质量用量比为1：0.5～1:2；

2.根据权利要求1所述一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法，其特征在于，所述球磨为球磨至粒径0.0740mm以下，即大于200目。

3.根据权利要求1所述一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法，其特征在于，所述烘干是将物料烘干至含水率小于5.5%。

4.根据权利要求1所述一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法，其特征在于，所述烘干粉料成型加工为将烘干粉料成型加工成粒径约1～3cm的球粒。

5.根据权利要求1所述一种利用蛇纹石生产矿物质肥的方法，其特征在于，所述焙烧的焙烧温度在800～1200℃，焙烧时间0.5～5小时。