CN105294313B

CN105294313B - 一种低品位滑石化肥防结块剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN105294313B
Application number: CN201510865482.1A
Authority: CN
Inventors: 谭琦; 赵毅; 刘玉林; 李波; 李一波
Original assignee: Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources CAGS
Current assignee: Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources CAGS
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2019-03-26
Anticipated expiration: 2035-12-02
Also published as: CN105294313A

Abstract

本发明涉及一种低品位滑石化肥防结块剂及其制备方法和应用。低品位滑石化肥防结块剂包括无机粉末和表面活性剂。低品位滑石原矿经破碎、研磨，将物料与水按照比例配成一定浓度的矿浆，加入一定质量的表面活性剂，进行超细粉碎与表面改性一体化操作，经一段时间研磨，取出矿浆，脱水，烘干，磨细，得到低品位滑石化肥防结块剂。低品位滑石化肥防结块剂用量占化肥重量的1%‑5%。本发明的化肥防结块剂中的无机粉末能有效阻止肥料颗粒之间或肥料与大气之间进行水汽交换，表面活性剂可包覆在肥料颗粒表面使其疏水，有效实现化肥防结块的功能。产品来源广泛、成本低、不溶于水、无污染、添加量低，不影响化肥有效功效。

Description

一种低品位滑石化肥防结块剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及低品位滑石的深加工技术领域，特别涉及一种低品位滑石化肥防结块剂及其制备方法和应用。

背景技术

我国滑石资源储量丰富，已探明储量居世界第二位。近半个世纪以来，由于过度和无序开采、小规模零星生产，以及加工技术和装备水平差等现象，优质滑石资源消耗迅速，资源紧缺的问题突显，为实现滑石资源的可持续性发展，开展中低品位滑石综合利用以及高附加值深加工产品的研究迫在眉睫。迄今，大量已经发现并查明储量的低品位滑石资源未得到有效利用。豫西南地区拥有上亿吨的滑石储量，其中有5000万吨低品位滑石赋存于白云岩的夹层中，品位仅仅达到滑石的边界品位，一直未得到有效利用，开发低品位滑石深加工技术，提高该地区滑石质量和竞争力，具有很高的经济和社会意义。

化肥结块问题一直是影响肥料质量的重要因素之一，不仅给化肥的储存、运输带来很大的麻烦，更重要的是影响施肥作业和化肥功效。因此，化肥结块与否成了衡量产品质量的标准之一。化肥防结块剂的类型很多，包括惰性粉末型防结块剂、无机盐类防结块剂和表面活性剂类防结块剂，其中惰性粉末型化肥防结块剂的主要成分为非金属矿，包括硅藻土、高岭土、滑石、膨润土、凹凸棒土、石膏等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是利用低品位滑石矿的复杂成分，通过超细粉碎与表面改性一体化技术，提高滑石附加值，并应用于化肥防结块。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种低品位滑石化肥防结块剂：其包括无机粉末和表面活性剂；所述各种成分按质量百分比计算所占比例为：无机粉末90-97%、表面活性剂3-10%。

所述无机粉末包括滑石、白云石、石英、绿泥石和云母；所述各种成分按质量百分比计算所占比例为：滑石35%-40%、白云石45%-55%、石英5%-8%、绿泥石1%-2%和云母1%-5%。

所述的表面活性剂为硬脂酸或钛酸酯偶联剂的一种或两种混合物。

所述硬脂酸与钛酸酯偶联剂按质量比1-5:1-3混合制备。

一种低品位滑石化肥防结块剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）破碎：将低品位滑石原矿经颚式破碎机和对辊破碎机破碎至≤2mm；

2）研磨：将破碎后的矿石通过雷蒙磨研磨至600目；

3）超细粉碎与表面改性一体化：将600目的低品位滑石矿、水、溶于无水乙醇的硬脂酸或钛酸酯偶联剂按比例加入到SMA-0.75型篮式研磨机中，进行超细粉碎与表面改性一体化操作，研磨1h-3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80-100℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂。

所述无机粉末与表面活性剂进行超细粉碎-表面改性一体化操作时，需先将表面活性剂与无水乙醇按照1g:10-15mL的比例进行溶解。

所述低品位滑石化肥防结块剂通过冷却滚筒滚动0.2h-0.5h，使其均匀地附着在肥料颗粒表面；所述低品位滑石化肥防结块剂用量占化肥重量的1%-5%。

有益效果：

本发明的化肥防结块剂具有以下优点：

（1）提高滑石附加值，盘活低品位滑石资源；

（2）原料来源广泛，制备工艺简单；

（3）防结块性能好，在12312Pa压强下，存放50天，化肥未结块；

（4）无机粉体为主，表面活性剂为辅，兼具环保、成本低、应用范围广的功能，适合于尿素、复混肥等；

（5）用量少，添加量占化肥重量的1%-5%，不影响化肥功效。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

（1）将低品位滑石原矿经颚式破碎机和对辊破碎机破碎至≤2mm，得到粉末A；

（2）将粉末A通过雷蒙磨，研磨至600目，得到无机粉末B。

实施例1：

称取100g无机粉末B与1100ml水配置成矿浆浓度为8.33%的矿浆。将1g硬脂酸溶于15mL无水乙醇中，和矿浆一起加入SMA-0.75型篮式研磨机中，球料比为66:1，进行超细粉粹与表面改性一体化操作，研磨3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂，所得产品白度为90%， d ₅₀为2.91μm。

实施例2：称取100g无机粉末B与1100ml水配置成矿浆浓度为8.33%的矿浆。将2g硬脂酸溶于30mL无水乙醇中，和矿浆一起加入SMA-0.75型篮式研磨机中，球料比为66:1，进行超细粉粹与表面改性一体化操作，研磨3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂，所得产品白度为90.2%， d ₅₀为2.85μm。

实施例3：称取100g无机粉末B与1100ml水配置成矿浆浓度为8.33%的矿浆。将3g硬脂酸溶于45mL无水乙醇中，和矿浆一起加入SMA-0.75型篮式研磨机中，球料比为66:1，进行超细粉粹与表面改性一体化操作，研磨3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂，所得产品白度为90.85%，d ₅₀为2.86μm。

实施例4：称取100g无机粉末B与1100ml水配置成矿浆浓度为8.33%的矿浆。将:4g硬脂酸溶于60mL无水乙醇中，和矿浆一起加入SMA-0.75型篮式研磨机中，球料比为66:1，进行超细粉粹与表面改性一体化操作，研磨3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂，所得产品白度为90.15%， d ₅₀为2.95μm。

实施例5：称取100g无机粉末B与1100ml水配置成矿浆浓度为8.33%的矿浆。将5g硬脂酸溶于75mL无水乙醇中，和矿浆一起加入SMA-0.75型篮式研磨机中，球料比为66:1，进行超细粉粹与表面改性一体化操作，研磨3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂，所得产品白度为91.2%，d ₅₀为2.91μm。

实施例6：称取100g无机粉末B与1100ml水配置成矿浆浓度为8.33%的矿浆。将5g钛酸酯偶联剂溶于75mL无水乙醇中，和矿浆一起加入SMA-0.75型篮式研磨机中，球料比为66:1，进行超细粉粹与表面改性一体化操作，研磨3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂，所得产品白度为90.7%， d ₅₀为2.93μm。

实施例7：称取100g无机粉末B与1100ml水配置成矿浆浓度为8.33%的矿浆。将:2g硬脂酸和3g钛酸酯偶联剂溶于75mL无水乙醇中，和矿浆一起加入SMA-0.75型篮式研磨机中，球料比为66:1，进行超细粉粹与表面改性一体化操作，研磨3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂，所得产品白度为90.3%， d ₅₀为2.79μm。

实施例8：称取300g无机粉末B与3000ml水配置成矿浆浓度为9.10%的矿浆。将15g硬脂酸溶于200mL无水乙醇中，和矿浆一起加入SMA-0.75型篮式研磨机中，球料比为66:3，进行超细粉粹与表面改性一体化操作，研磨3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂，所得产品白度为90.2%， d ₅₀为3.25μm。

本发明涉及的低品位滑石矿含有滑石、白云石、石英、绿泥石、云母等非金属矿，非常适合做化肥防结块剂，可与表面活性剂结合，制备混合型化肥防结块剂。此化肥防结块剂能有效阻止肥料颗粒之间或肥料与大气之间进行水汽交换，并包覆肥料颗粒表面使其疏水，从而防止化肥结块。不与肥料发生反应，不溶于水，添加量少，不影响化肥的有效功效。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种低品位滑石化肥防结块剂，其特征在于：其包括无机粉末和表面活性剂；所述各种成分按质量百分比计算所占比例为：无机粉末90-97%、表面活性剂3-10%；所述无机粉末即为低品位滑石原矿；所述的表面活性剂为硬脂酸或钛酸酯偶联剂的一种或两种混合物；所述无机粉末包括滑石、白云石、石英、绿泥石和云母；所述各种成分按质量百分比计算所占比例为：滑石35%-40%、白云石45%-55%、石英5%-8%、绿泥石1%-2% 和云母1%-5%。

2.根据权利要求1所述的低品位滑石化肥防结块剂，其特征在于：所述硬脂酸与钛酸酯偶联剂按质量比1-5:1-3 混合制备。

3.根据权利要求1所述的低品位滑石化肥防结块剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）破碎：将低品位滑石原矿经颚式破碎机和对辊破碎机破碎至≤ 2mm ；

2）研磨：将破碎后的矿石通过雷蒙磨研磨至600 目；即得无机粉末；

3）超细粉碎与表面改性一体化：将600 目的低品位滑石矿、水、溶于无水乙醇的硬脂酸或钛酸酯偶联剂按比例加入到SMA-0.75 型篮式研磨机中，进行超细粉碎与表面改性一体化操作，研磨1h-3h，取出矿浆，采用真空过滤机脱水后，在80-100℃的电热鼓风干燥箱内烘干，采用高速粉碎机磨细，得到化肥防结块剂。

4.根据权利要求3所述的低品位滑石化肥防结块剂的制备方法，其特征在于：所述无机粉末与表面活性剂进行超细粉碎- 表面改性一体化操作时，需先将表面活性剂与无水乙醇按照1g:10-15mL 的比例进行溶解。

5.根据权利要求1所述的低品位滑石化肥防结块剂的应用方法，其特征在于：所述低品位滑石化肥防结块剂通过冷却滚筒滚动0.2h-0.5h，使其均匀地附着在肥料颗粒表面；所述低品位滑石化肥防结块剂用量占化肥重量的1%-5%。