CN104262050A - 使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法 - Google Patents

使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法 Download PDF

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张小立
孙斌
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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/90—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting the nitrification of ammonium compounds or urea in the soil

Abstract

本发明公开了一种使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法，它的步骤如下：（1）将煤矸石粉碎，分级，粒度范围为200-400目的煤矸石质量分数为20-45%，粒度范围为400-600目的煤矸石质量分数为55-80%；（2）将粘结剂与工业酒精混合后加热到30-40℃，与步骤（1）中煤矸石混合均匀，在20-60℃的条件下喷涂于颗粒状化肥表面，以化肥的质量为基准，煤矸石的加入质量分数为20-50%，粘结剂的加入质量分数为20-30%，工业酒精的加入质量分数为5-10%，得到包裹煤矸石的化肥；（3）将包裹煤矸石的化肥在步骤（1）中煤矸石上均匀滚动，得到煤矸石包衣缓释化肥。该缓释化肥成本低廉，每吨小于1300元。缓释性能良好。在100℃快速浸提试验中，30天累计养分释放率低于75%。达到国家标准。

Description

使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法
技术领域
本发明涉及环境保护型缓释化肥的制备方法，属于废物再利用并带来环境保护的技术领域。
背景技术
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。
煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响矿区居民的身体健康。如辽宁本溪矿区曾发生过因矸石自燃造成人员中毒死亡的事故。
保护环境是中国的基本国策，随着国家环保执法力度的不断加大，人们对环境质量要求的提高，解决煤矸石污染环境问题显得越来越突出。
国内市场现有的缓释化肥为包衣缓释肥。但是目前的包衣缓释肥由于包衣膜的特性和工艺，价格昂贵。最便宜的硫包衣缓释化肥1吨1840-1880元/吨左右，相形之下，大面积耕作的农田用不起。只能用于高尔夫球场、绿地、草坪等。
既然煤矸石由于其中的养分，可以用作肥料，又由于其为瘠性原料，可以用于土壤保墒，用煤矸石粉末为原料，进行包覆化肥的制备，既可以实现废物利用，又可以作为缓释化肥降低成本，而且还可以因化肥的缓释效果而带来生态环境的改善，保护环境。
发明内容
本发明的目的在于利用现有工业废弃物--煤矸石粉末为原料，制备包衣缓释化肥，从而利用煤矸石的养分进行土壤改良，土壤保墒，而且获得优异的缓释作用，提高化肥的利用效率，保护土壤和水系。利用煤矸石粉末制备包衣化肥，工艺简单，成本低廉，且可实现废物利用，适用于工业规模。
本发明的技术方案是：一种使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法，它的步骤如下：
（1）将煤矸石粉碎，分级，粒度范围为200-400目的煤矸石质量分数为20-45%，粒度范围为400-600目的煤矸石质量分数为55-80%；
（2）将粘结剂与工业酒精混合后加热到30-40℃，与步骤（1）中煤矸石混合均匀，在20-60℃的条件下喷涂于颗粒状化肥表面，以化肥的质量为基准，煤矸石的加入质量分数为20-50%，粘结剂的加入质量分数为20-30%，工业酒精的加入质量分数为5-10%，得到包裹煤矸石的化肥；
（3）将包裹煤矸石的化肥在步骤（1）中煤矸石上均匀滚动，得到煤矸石包衣缓释化肥。
所述粘结剂为聚乙烯醇、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、植物油树脂中的至少一种。
所述粘结剂还可以为聚乙烯醇与环氧树脂的混合物，聚乙烯醇与环氧树脂的质量比为1:4-10。
本发明的有益效果是：该缓释化肥成本低廉，每吨小于1300元。缓释性能良好。在100℃快速浸提试验中，30天累计养分释放率低于75%。达到国家标准。
具体实施方式
实施例1
利用鄂式破碎机将煤矸石进行破碎，然后利用碟式混料机将煤矸石粉碎并过筛分级，获得粒度为200-600目的煤矸石粉末。通过筛分进行粒度组成配比，使得粒度组成为200-400目为25%，400-600目为75%。称取以上煤矸石粉末15g。 
将聚乙烯醇10%、工业酒精20%，环氧树脂和固化剂70%混合后，称取10g喷涂于25g安徽无为县花卉肥料厂生产的HF18速效尿素肥颗粒表面（喷涂过程中粘结剂有浪费）。
将煤矸石粉末15g，混合粘结剂8g混合，在30-50℃下喷涂于以上化肥表面，所得化肥并在煤矸石粉末上均匀滚动。获得煤矸石粉末包衣缓释化肥45g。
所得缓释化肥在100℃快速浸提试验中，30天累计养分释放率低于75%。
实施例2
利用鄂式破碎机将煤矸石进行破碎，然后利用碟式混料机将煤矸石粉碎并过筛分级，获得粒度为200-600目的煤矸石粉末。通过筛分进行粒度组成配比，使得粒度组成为200-400目为20%，400-600目为80%。称取以上煤矸石粉末20g。 
将聚乙烯醇8%、工业酒精25%，环氧树脂和固化剂67%混合后，称取12g喷涂于30g安徽无为县花卉肥料厂生产的HF18速效尿素肥颗粒表面（喷涂过程中粘结剂有浪费）。
将煤矸石粉末20g，混合粘结剂8g混合，在30-50℃下喷涂于以上化肥表面，所得化肥并在煤矸石粉末上均匀滚动。获得煤矸石粉末包衣缓释化肥55g。
所得缓释化肥在100℃快速浸提试验中，30天累计养分释放率低于75%。
实施例3
一种使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法，它的步骤如下：
（1）将煤矸石粉碎，分级，粒度范围为200-400目的煤矸石质量分数为20%，粒度范围为400-600目的煤矸石质量分数为80%；
（2）将粘结剂与工业酒精混合后加热到30℃，与步骤（1）中煤矸石混合均匀，在20℃的条件下喷涂于颗粒状化肥表面，以化肥的质量为基准，煤矸石的加入质量分数为20%，粘结剂的加入质量分数为20%，粘结剂为聚乙烯醇与环氧树脂的混合物，聚乙烯醇与环氧树脂的质量比为1:4，工业酒精的加入质量分数为5%，得到包裹煤矸石的化肥；
（3）将包裹煤矸石的化肥在步骤（1）中煤矸石上均匀滚动，得到煤矸石包衣缓释化肥。
实施例4
一种使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法，它的步骤如下：
（1）将煤矸石粉碎，分级，粒度范围为200-400目的煤矸石质量分数为45%，粒度范围为400-600目的煤矸石质量分数为55%；
（2）将环氧树脂与工业酒精混合后加热到30℃，与步骤（1）中煤矸石混合均匀，在60℃的条件下喷涂于颗粒状化肥表面，以化肥的质量为基准，煤矸石的加入质量分数为50%，环氧树脂的加入质量分数为30%，工业酒精的加入质量分数为10%，得到包裹煤矸石的化肥；
（3）将包裹煤矸石的化肥在步骤（1）中煤矸石上均匀滚动，得到煤矸石包衣缓释化肥。

Claims (3)

1. 一种使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法，其特征在于，它的步骤如下：
（1）将煤矸石粉碎，分级，粒度范围为200-400目的煤矸石质量分数为20-45%，粒度范围为400-600目的煤矸石质量分数为55-80%；
（2）将粘结剂与工业酒精混合后加热到30-40℃，与步骤（1）中煤矸石混合均匀，在20-60℃的条件下喷涂于颗粒状化肥表面，以化肥的质量为基准，煤矸石的加入质量分数为20-50%，粘结剂的加入质量分数为20-30%，工业酒精的加入质量分数为5-10%，得到包裹煤矸石的化肥；
（3）将包裹煤矸石的化肥在步骤（1）中煤矸石上均匀滚动，得到煤矸石包衣缓释化肥。
2. 根据权利要求1所述的使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法，其特征在于：所述粘结剂为聚乙烯醇、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、植物油树脂中的至少一种。
3. 根据权利要求2所述的使用煤矸石粉末制备缓释化肥的方法，其特征在于：所述粘结剂为聚乙烯醇与环氧树脂的混合物，聚乙烯醇与环氧树脂的质量比为1:4-10。
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