CN110776363A - 一种复合肥制备方法及其所制得的产品 - Google Patents

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王鑫
何东升
朱志伟
谢志豪
亚历山德罗娃·塔蒂阿娜
本扎祖瓦·穆斯塔法
周雪娜
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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Abstract

本发明公开了一种复合肥制备方法及其所制得的产品，所述制备方法包括如下步骤，步骤1：将磷矿尾矿粉碎并干燥得到磷矿粉末，将所得磷矿粉末留存备用；步骤2：将白云石、钾长石和石灰石混匀得到混合矿，并将混合矿破碎后利用硝酸溶液酸解，并在酸解后过滤，将所得滤液浓缩至原体积的40‑60％，得到浓缩液；步骤3：将所述步骤1所得的磷矿粉末和所述步骤2所得的浓缩液混合均匀，并将所得的混合物进行调配、干燥、造粒；步骤4：将步骤3中造粒后所得的颗粒干燥后与硫包膜尿素混合，即得到成品复合肥。该复合肥对作物有抗旱、抗病、抗倒伏及减轻重金属粒子危害等功能，提高了作物产量和农民经济收益，具有很高的推广价值。

Description

一种复合肥制备方法及其所制得的产品
技术领域
本发明属于肥料领域，尤其涉及一种复合肥制备方法及其所制得的产品。
背景技术
中国在世界上五大矿产资源大国中排名第三，矿产资源十分丰富，而白云石、石灰石和钾长石等基本矿物更是十分的丰富。白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，在经过硝酸浸取后得到的浸取液中富含钙元素和镁元素；石灰石主要成分是CaCO3，在经过硝酸浸取后得到的浸取液中富含钙元素；钾长石的主要成分是K2O·Al2O3·6SiO2。而在磷矿生产浮选过程中，每浮选出1t磷精矿将会产生0.44t的磷矿尾矿，磷矿尾矿中除了含有少量的P2O5外,还含有大量的镁、钙、硅等金属/非金属化合物，磷矿尾矿中各主要成分含量经X-射线光谱半定量分析，其结构如表1；但磷矿尾矿在现有的技术条件下难以二次利用,因此，且我国磷矿尾矿的综合利用率仅为7％左右,大量的尾矿只能长期堆放在尾矿库，既占地又污染环境。
表1 磷矿尾矿的X-射线光谱半定量(定性)分析结果(单位：％)
组分 F Na<sub>2</sub>O MgO Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SiO<sub>2</sub> P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SO<sub>3</sub> Cl K<sub>2</sub>O CaO
含量 0.87 0.058 11.64 1.27 8.18 6.67 4.877 0.015 0.307 33.52
组分 TiO<sub>2</sub> V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> MnO Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CuO ZnO SrO ZrO<sub>2</sub> PbO
含量 0.05 0.011 0.014 0.149 0.736 0.007 0.0139 0.0233 0.0017 0.01
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种利用磷尾矿、白云石、石灰石和钾长石制备复合肥的方法，如此可实现对磷尾矿的有效利用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种复合肥制备方法，包括如下步骤，步骤1：将磷矿尾矿粉碎并干燥得到磷矿粉末，将所得磷矿粉末留存备用；步骤2：将白云石、钾长石和石灰石混匀得到混合矿，并将混合矿破碎后利用硝酸溶液酸解，并在酸解后过滤，将所得滤液浓缩至原体积的40-60％，得到浓缩液；步骤3：将所述步骤1所得的磷矿粉末和所述步骤2所得的浓缩液混合均匀，并将所得的混合物进行调配、干燥、造粒；步骤4：将步骤3中造粒后所得的颗粒干燥后与硫包膜尿素混合，即得到成品复合肥。
上述技术方案中所述步骤1中磷矿粉末和步骤2中混合矿破碎后的粉末的粒径为200-400目。
上述技术方案中所述步骤2中白云石、钾长石和石灰石的质量比为1：1-2：1-5。
上述技术方案中所述步骤3中磷矿粉末与白云石的质量比为1：1。
上述技术方案中所述步骤2中硝酸的浓度为45-50wt％，所述步骤2中混合矿粉末与硝酸用量的质量比为1：2。
上述技术方案中所述步骤3中调配工序是将所述磷矿粉末与浓缩液混合后所得混合物调配至稀稠状。
其中，调配过程为：按照质量比为1:1的标准向浓缩液中加入上述磷矿粉末，并搅拌30min，然后取一张与pH试纸尺寸一致的滤纸条平放在混合浆上表面，若滤纸条在2s内全湿，则继续搅拌2h完成调配，否之则在搅拌过程中缓慢加入浓度为35-45wt％的硝酸进行稀释，直至滤纸在2s全湿，然后再继续搅拌2h后完成调配。
上述技术方案中所述步骤4中所得成品复合肥中硫包膜尿素的含量为40-50wt％。
上述技术方案中所述步骤4中所得成品复合肥中硫包膜尿素的含量为45wt％。
本发明另外还提供了一种采用如上所述符合肥制备方法所制得的产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用磷矿尾矿为原料生产复合肥，极大地拓宽了磷矿尾矿的利用渠道，实现了磷矿尾矿的低质高用，降低了复合肥的生产成本，还对白云石、石灰石和钾长石有新的利用方法；
该复合肥适用于各种作物；在一般情况下不仅不易吸潮、不易结块,而且没有毒性和腐蚀性以及不易流失等优良性能；在包装、运输、贮存、保管、使用方面上都比较方便；
同时该复合肥除了含有氮、磷、钾、钙、镁等植物生长所需大量元素外，同时经包膜的尿素也能为植物均匀缓释氮素，对作物有抗旱、抗病、抗倒伏及减轻重金属粒子危害等功能，提高了作物产量和农民经济收益，具有很高的推广价值。
附图说明
图1为本发明所述复合肥制备方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
将磷矿尾矿利用球磨机研磨10-15mim，并将得到的磷矿粉末进行干燥；
将白云石、石灰石和钾长石按照质量比1：1：1先利用筒形状球磨机(不加圆球)转动5-15min使其混合均匀混匀后再加入圆球研磨10-15mim，将所得的粉末加入过量浓度为45-50wt％的硝酸溶液酸解，将酸解后气体处理后排放，酸解时不断搅拌20-30min(大部分固体溶解后即可停止搅拌)，酸解后的酸解液进行过滤，将滤渣处理后可进行分析元素的提取量，过滤后所得的滤液进行蒸发浓缩至原体积的40％-60％，将浓缩后的浓缩液中加入上述磷矿粉末(磷矿粉末的添加量与白云石的质量比为1：1)，并搅拌30min，然后取一张与pH试纸尺寸一致的滤纸条平放在混合浆上表面，若滤纸条在2s内全湿，则继续搅拌2h完成调配，否之则在搅拌过程中缓慢加入浓度为35-45wt％的硝酸进行稀释，直至滤纸在2s全湿，然后再继续搅拌2h后完成调配。
将上述调配完成后的稀稠状产物经过干燥后进行造粒，并将造粒产物经过干燥与硫包膜尿素进行混匀即可得到多元复合肥，其中，硫包膜尿素占成品复合肥的45％。
多次重复实施例1所制得的复合肥采用国标(GB 15063-2009)中所要求的测量方法进行测量，其主要元素含量约为：N：20％；P：4％；K：10％；Mg：15％；Ga：25％。
实施例2
同实施例1，其区别在于，所述白云石、石灰石和钾长石按照比例1：2：5；多次重复实施例1所制得的复合肥采用国标(GB15063-2009)中所要求的测量方法进行测量，其主要元素含量约为：N：15％；P：2％；K：15％；Mg：10％；Ga：20％。
实施例3
同实施例1，其区别在于，所述白云石、石灰石和钾长石按照比例1：1.5：5；多次重复实施例1所制得的复合肥采用国标(GB15063-2009)中所要求的测量方法进行测量，其主要元素含量约为：N：17％；P：3％；K：13％；Mg：12％；Ga：23％。
通过该方法所制得的复合肥料为酸性肥料，可以降低碱性土壤的pH值，改良碱性土壤环境，减轻碱性土壤对植物组织的危害，同时还能防止植物生理干旱的发生。
不仅如此，该复合肥料含有植物生长所必需的大量元素磷、钾、氮。而且磷是核酸的主要组成部分，核酸存在于细胞核和原生质中，在植物生长发育和代谢过程都极为重要，是细胞分裂和根系生长不可缺少的；钾不是植物体内有机化合物的成份，主要呈离子状态存在于植物细胞液中。它是多种酶的活化剂，在代谢过程中起着重要作用，不仅可促进光合作用，还可以促进氮代谢，提高植物对氮的吸收和利用，同时钾调节细胞的渗透压，调节植物生长和用水，增强植物的抗不良因素(旱、寒、病害、盐碱、倒伏)的能力。氮是植物体内许多重要有机化合物的成份，在多方面影响着植物的代谢过程和生长发育；氮是蛋白质的主要成份，是植物细胞原生质组成中的基本物质。
另外，该复合肥料中还含有大量的植物生长所需的中量元素：钙和镁，植物中绝大部分钙作为构成细胞壁果胶质的结构成分，其可以增强细胞之间的粘结作用，把细胞联结起来，钙是细胞分裂所必需的成分，钙能稳定生物膜结构，目前，普遍认为，膜外Ca2+与质膜上的磷脂和蛋白质中酸性基因结合成复合物，增强质膜的疏水性，使膜孔缩小，水的渗透量随之减少,这样既防止细胞内糖分、氨基酸等养分外渗，同时也能抑制阳离H+、NH4 +、A13+、Mn2 +、Fe2+等离子被动进入细胞内，增强对它们的抵抗作用。镁是叶绿素的必需部分，是多种酶的活化剂；Mg参入碳水化合物的合成，参入脂肪和类脂的合成，参入蛋白质和核酸的合成。植株中镁是较易移动的元素，缺镁时，植株矮小，生长缓慢，先在叶脉间失绿，而叶片仍保持绿色，以后失绿部分逐步由淡绿色转变为黄色或白色，还会出现大小不一的褐色、紫红色斑点、条纹，症状在老叶，特别是老叶叶尖先出现。
综合上述各类元素对植物生长的影响，本发明所制得的复合肥料可以很好的改善植物在生长过程中出现缺乏磷、钾、氮、钙、镁元素所造成的影响，并及时补充植物所需的元素，同时其可变废为宝，实现对磷矿尾矿的合理利用。
其中，本发明实施例中在酸解时、滤液浓缩时和造粒前干燥时均需要注意对产生的水气和尾气进行回收处理，其中，水气中会含有硝酸，故为了污染环境，需对水气进行回收处理，而在过滤时的滤渣则送入到去渣场经常后续处理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合肥制备方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1：将磷矿尾矿粉碎并干燥得到磷矿粉末，将所得磷矿粉末留存备用；步骤2：将白云石、钾长石和石灰石混匀得到混合矿，并将混合矿破碎后利用硝酸溶液酸解，并在酸解后过滤，将所得滤液进行浓缩，得到浓缩液；步骤3：将所述步骤1所得的磷矿粉末和所述步骤2所得的浓缩液混合均匀，并将所得的混合物进行调配、干燥、造粒；步骤4：将步骤3中造粒后所得的颗粒干燥后与硫包膜尿素混合，即得到成品复合肥。
2.根据权利要求1所述的复合肥制备方法，其特征在于，所述步骤2中所得滤液浓缩时将其体积浓缩至原体积的40-60％。
3.根据权利要求1所述的复合肥制备方法，其特征在于，所述步骤1中磷矿粉末和步骤2中混合矿破碎后的粉末的粒径为200-400目。
4.根据权利要求1所述的复合肥制备方法，其特征在于，所述步骤2中白云石、钾长石和石灰石的质量比为1：1-2：1-5。
5.根据权利要求3所述的复合肥制备方法，其特征在于，所述步骤3中磷矿粉末与白云石的质量比为1：1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的复合肥制备方法，其特征在于，所述步骤2中硝酸的浓度为45-50wt％，所述步骤2中混合矿粉末与硝酸用量的质量比为1：2。
7.根据权利要求6所述的复合肥制备方法，其特征在于，所述步骤3中调配工序是将所述磷矿粉末与浓缩液混合后所得混合物调配至稀稠状。
8.根据权利要求7所述的复合肥制备方法，其特征在于，所述步骤4中所得成品复合肥中硫包膜尿素的含量为40-50wt％。
9.根据权利要求8所述的复合肥制备方法，其特征在于，所述步骤4中所得成品复合肥中硫包膜尿素的含量为45wt％。
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述符合肥制备方法所制得的产品。
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