CN111848280A - 一种废钢皮带除尘灰制土壤基质肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废钢皮带除尘灰制土壤基质肥及其制备方法，按重量百分比由以下成分组成：磁选除铁之后的除尘灰12‑24%，尿素15‑25%，磷铵15‑25%，氯化钾10‑20%，碳酸钠20‑30%和粘结剂8‑12%。将原料经筛选，干燥、粉碎、混匀、造粒、干燥、筛分后制成产品。该土壤基质肥含有农作物生长所需K、Si、Ca等营养元素，除尘灰所含塑料、橡胶等轻质物起疏松土壤的作用，提高了除尘灰的利用价值，还解决了除尘灰占地与环境污染问题。本发明中粘结剂为钢渣粉，对除尘灰中重金属元素Zn有一定固化作用，同时含有农作物所需营养元素，可很大程度地增加土壤基质肥肥效。本发明产品工艺简单，投资少，市场需求量大，具有较好经济、生态环保、社会效益。

Description

一种废钢皮带除尘灰制土壤基质肥及其制备方法
技术领域
本发明属于肥料技术领域，涉及冶金、环保、农业等领域的资源综合利用，尤其涉及一种废钢皮带除尘灰制土壤基质肥及其制备方法。
背景技术
废钢铁就是使用钢铁材料制成的各种机械设备、交通工具、农用机械、机具、建筑物铃材、军事用品、生活用品等经过一定使用年限后的报废品;或者是在生产这些产品当中产生的废品、边角余料及含铁废弃物；再者因技术进步及经济指标落后而更新替代下来的淘汰品。总的来说，失去原有使用价值的钢铁制品，就是废钢铁。
据中国废钢铁协会统计，2019年全国废钢铁资源总量为2.4亿吨，同比增加2000多万吨，增幅为9%。其中，钢铁企业自产废钢0.4亿吨，占资源总量的16.7%；社会采购废钢2亿吨，占资源总量的83.3%。在这2.4亿吨资源总量中，炼钢生产消耗废钢2.15亿吨，占资源总量的89.6%；铸造行业消耗0.18亿吨，占资源总量的7.5%；还有1000万吨钢筋头和粉碎料用于高炉变成铁水。
废钢资源由于来源广，品种不同，需要对其进行加工后打包才能送进钢厂使用。废钢加工包括废钢剪切、压实、打包等工序。近年来，由于环保要求提高，废钢加工全过程需要进行封闭处理，废钢加工过程中的粉尘需要收集处理。因此，废钢加工过程输送带上方所产生的除尘灰提高除尘器收集后，便产生一种皮带除尘灰。这种除尘灰既有粉尘部分，主要成分为硅质材料、铁质材料和少量的重金属Zn等；也含有塑料、橡胶等轻质漂浮有机物部分。目前对废钢皮带除尘灰的处置主要是采取填埋的方式，这不仅浪费土地，而且除尘灰中的重金属会污染土壤和地下水。如何处置利用这种废钢皮带除尘灰灰成为了一项迫切而重要的工作。
通过对典型皮带除尘灰的分析，其结果为Fe2O3： 61.15%， SiO2： 14.81%， Al2O3：5.36%， CaO： 4.79%， ZnO： 4.54%， MgO：1.82%， SO3： 1.20%， K2O： 0.554%， P2O5：0.458%， MnO： 0.421%，其他成分微量。由上述分析可知，皮带除尘灰无机部分除ZnO作为重金属元素外，基本上满足土壤基质的要求；若添加一定量的重金属固化剂，同时将有机部分的塑料、橡胶进行处理后，可以作为土壤基质肥使用。因此，将皮带除尘灰进行处置后，制作成土壤基质肥是解决皮带除尘灰简单填埋的一种重要的资源化途径。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，利用钢渣粉的胶凝性为土壤基质肥造粒提供条件，同时钢渣粉有固化废钢皮带除尘灰中锌的作用，提供一种废钢皮带除尘灰制土壤基质肥及其制备方法，不仅解决了冶金固废的利用难题，使其得到综合利用，且减少环境污染，工艺简单，投资少，而且生产的土壤基质肥具有疏松土壤的特点。
为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：
一种废钢皮带除尘灰制土壤基质肥，按重量百分比由以下成分组成：磁选除铁之后的除尘灰12-24%，尿素15-25%，磷铵15-25%，氯化钾10-20%，碳酸钠20-30%和粘结剂8-12%。
进一步的，所述的磁选除铁之后的除尘灰中K2O的含量为15.5-28%。
进一步的，所述的磁选除铁之后的除尘灰中P2O5的含量为14.5-23%。
进一步的，所述的粘结剂选用钢渣粉或矿渣粉和适量的造纸废液，二者的重量比为2：8。
本发明还提供了一种如上所述的废钢皮带除尘灰制土壤基质肥的制备方法，其生产工艺包括如下步骤：
S1原料预处理：将废钢皮带除尘灰经过干燥、磨粉后，筛分粒径小于90目；
S2原料混合：将准备的各种基础原料，按其重量百分比混合，搅拌均匀制成混合料；
S3造粒：将混合好的物料，送入造粒机内，同时不断加入粘结剂，使造粒机滚筒上粘结出颗粒；
S4干燥：将造粒机制得的产物，送入烘干箱内，烘干温度控制在350-600℃，使其水分控制在4%以下；
S5筛分：将干燥后的产品，经过双层筛，上层筛为4目，下层筛为9目，筛至两层筛中间位置为合格产品，过筛包装，筛分在第一层筛上的颗粒送回原料预处理阶段，过第二层筛的颗粒送回造粒阶段。
优选的，所述S2中基础物料混合比例为磁选除铁之后的除尘灰：尿素：磷铵：氯化钾：碳酸钠：粘结剂=21：20：18：8：30：5。
优选的，所述S2中基础物料混合比例为磁选除铁之后的除尘灰：尿素：磷铵：氯化钾：碳酸钠：粘结剂=19：20：18：9：29：5。
优选的，所述S3中粘结剂选用钢渣为转炉钢渣，其粒径小于90目。
优选的，所述S4中干燥温度控制在400℃。
废钢皮带除尘灰制土壤基质肥的方法中所配加的尿素、磷铵、氯化钾、碳酸钠一般为粉末，水溶性效果佳，故单独按比例施用即可。制备方式可采用人工或机械，视生产情况而定。
本发明的优点是：
1、利用除尘灰、钢渣粉中的大量元素K、Ca、Si，并利用钢渣粉固定除尘灰中的Zn，减少Zn含量过多对土壤造成危害。
2、除尘灰中所含塑料、橡胶等轻质物起着疏松土壤的作用。
3、本发明工艺简单，投资少，市场需求量大，经济效益高，并减少了冶金固废的占地与环境污染，具有较好的经济、生态环保、社会效益。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：
实施例1
一种废钢皮带除尘灰制土壤基质肥的制备方法，生产工艺包括如下步骤：
S1原料预处理：将废钢皮带除尘灰经过干燥、磨粉后，筛分粒径小于90目；
S2原料混合：将磁选除铁之后的除尘灰：尿素：磷铵：氯化钾：碳酸钠：粘结剂=21：20：18：8：30：5进行配料；
S3造粒：将混合好的物料，送入造粒机内，同时不断加入粘结剂，使造粒机滚筒上粘结出颗粒；
S4干燥：将造粒机制得的产物，送入烘干箱内，烘干温度控制在350-600℃，使其水分控制在4%以下；
S5筛分：将干燥后的产品，经过双层筛，上层筛为4目，下层筛为9目，筛至两层筛中间位置为合格产品，在干燥处散装贮存或者包装，筛分在第一层筛上较大的颗粒送回原料预处理阶段，过第二层筛较细的颗粒送回造粒阶段。
具体的，粘结剂选用转炉钢渣，将其研磨、筛分至其粒径小于90目备用。
具体的，烘干箱的干燥温度控制在400℃。
实施例2
一种废钢皮带除尘灰制土壤基质肥的制备方法，生产工艺包括如下步骤：
S1原料预处理：将废钢皮带除尘灰经过干燥、磨粉后，筛分粒径小于90目；
S2原料混合：将磁选除铁之后的除尘灰：尿素：磷铵：氯化钾：碳酸钠：粘结剂=19：20：18：9：29：5进行配料；
S3造粒：将混合好的物料，送入造粒机内，同时不断加入粘结剂，使造粒机滚筒上粘结出颗粒；
S4干燥：将造粒机制得的产物，送入烘干箱内，烘干温度控制在350-600℃，使其水分控制在4%以下；
S5筛分：将干燥后的产品，经过双层筛，上层筛为4目，下层筛为9目，筛至两层筛中间位置为合格产品，在干燥处散装贮存或者包装，筛分在第一层筛上较大的颗粒送回原料预处理阶段，过第二层筛较细的颗粒送回造粒阶段。
具体的，粘结剂选用转炉钢渣，将其研磨、筛分至其粒径小于90目备用。
具体的，烘干箱的干燥温度控制在400℃。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种废钢皮带除尘灰制土壤基质肥，其特征在于，按重量百分比由以下成分组成：磁选除铁之后的除尘灰12-24%，尿素15-25%，磷铵15-25%，氯化钾10-20%，碳酸钠20-30%和粘结剂8-12%。
2.根据权利要求1所述的废钢皮带除尘灰制土壤基质肥，其特征在于，所述的磁选除铁之后的除尘灰中K2O的含量为15.5-28%。
3.根据权利要求1所述的废钢皮带除尘灰制土壤基质肥，其特征在于，所述的磁选除铁之后的除尘灰中P2O5的含量为14.5-23%。
4.根据权利要求1所述的废钢皮带除尘灰制土壤基质肥，其特征在于，所述的粘结剂选用钢渣粉或矿渣粉和适量的造纸废液，二者的重量比为2：8。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的废钢皮带除尘灰制土壤基质肥的制备方法，其特征在于，其生产工艺包括如下步骤：
S1原料预处理：将废钢皮带除尘灰经过干燥、磨粉后，筛分粒径小于90目；
S2原料混合：将准备的各种基础原料，按其重量百分比混合，搅拌均匀制成混合料；
S3造粒：将混合好的物料，送入造粒机内，同时不断加入粘结剂，使造粒机滚筒上粘结出颗粒；
S4干燥：将造粒机制得的产物，送入烘干箱内，烘干温度控制在350-600℃，使其水分控制在4%以下；
S5筛分：将干燥后的产品，经过双层筛，上层筛为4目，下层筛为9目，筛至两层筛中间位置为合格产品，过筛包装，筛分在第一层筛上的颗粒送回原料预处理阶段，过第二层筛的颗粒送回造粒阶段。
6.根据权利要求5所述的废钢皮带除尘灰制土壤基质肥的制备方法，其特征在于，所述S2中基础物料混合比例为磁选除铁之后的除尘灰：尿素：磷铵：氯化钾：碳酸钠：粘结剂=21：20：18：8：30：5。
7.根据权利要求5所述的废钢皮带除尘灰制土壤基质肥的制备方法，其特征在于，所述S2中基础物料混合比例为磁选除铁之后的除尘灰：尿素：磷铵：氯化钾：碳酸钠：粘结剂=19：20：18：9：29：5。
8.根据权利要求5所述的废钢皮带除尘灰制土壤基质肥的制备方法，其特征在于，所述S3中粘结剂选用钢渣为转炉钢渣，其粒径小于90目。
9.根据权利要求5所述的废钢皮带除尘灰制土壤基质肥的制备方法，其特征在于，所述S4中干燥温度控制在400℃。
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