CN114507103A - 一种生产蓝藻型磷酸铵镁缓释肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用蓝藻生产蓝藻型磷酸铵镁缓释肥的方法。该方法以蓝藻、农用级磷酸一铵、氧化镁粉为原料，通过调浆步骤、加氧化镁粉中和反应步骤、静置熟化步骤、干燥粉碎步骤，获得含一定量蓝藻的蓝藻型磷酸铵镁缓释肥，再通过后期加蓝藻混合、再次干燥粉碎等步骤，获得含蓝藻较高的蓝藻型磷酸铵镁缓释肥。发明提供了一种能高效、低能耗回收利用蓝藻有机资源的方法，该方法可彻底消除蓝藻存在的二次污染风险，还可为社会提供一种使用后无环境磷面源污染问题、有机质品质好、肥料缓释性好的环保型优质有机无机缓释肥。
Description
技术领域
本发明涉及一种磷酸铵镁缓释肥的生产方法，尤其是一种利用蓝藻、农用级磷酸一铵，来生产蓝藻型磷酸铵镁缓释肥的方法，属于化工技术领域。
背景技术
用农用级磷酸一铵生产磷酸铵镁缓释肥，需要将农用级磷酸一铵加水调浆，才能与氧化镁粉反应生成磷酸铵镁。而如何处理湖泊中造成水体污染严重的蓝藻，则是目前的难题，虽然公知蓝藻中含有许多有益成分，可用来作为有机肥使用，但由于湖泊中的蓝藻含有大量的水分，通常含水率约90%，且蓝藻粘度大、干燥比表面积小，用现有技术很难对打捞后的含水量如此大的蓝藻进行处理，因为打捞后的蓝藻处理首先要除去水份，用烘烤设备烘干蓝藻既耗能又无法进行大批量处理；用太阳晒干蓝藻，不仅要占用更多的土地资源，而且晒干时间慢长；有的将蓝藻进行填埋，这显然是不得于资源整合利用的，并且占用土地；有的在蓝藻中加入大量其它干性物料，如烟末、锯末等，以降低蓝藻含水率，使其发酵形成有机肥，但鉴于目前烟末、锯末等有机资源数量有限，采用加烟末、锯末等来发酵蓝藻也不现实，正因为如此，各地湖泊中的蓝藻处理到目前为止，仍处于研究阶段，还没有付诸实际应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、能耗低、设备适应性广、处理成本低的生产蓝藻型磷酸铵镁缓释肥的方法。
本发明针对磷酸铵镁生产过程中需要大量水对其进行调浆，方能与氧化镁粉反应生成磷酸铵镁的特性，利用蓝藻替代水来对磷酸铵镁进行调浆，不仅节约水资源，还附带地用高效低成本方法解决蓝藻难以进行干燥处理的难题，同时生产出的蓝藻型磷酸铵镁缓释肥性能优越、质量稳定，易于被农作物吸收，不板结土地、退化土壤。
本发明通过下列技术方案实现：一种生产蓝藻型磷酸铵镁缓释肥的方法，其特征在于包括下列步骤：
A、按磷酸一铵:新鲜蓝藻= 0.8∼1.0:1.0的质量比，在新鲜蓝藻中加入磷酸一铵，搅拌30分钟以上，形成含水率为45∼50%的料浆；
B、在A步骤所得料浆中，按料浆中的有效P:氧化镁粉中的MgO＝1:1.1∼1.3的摩尔比，加入氧化镁粉，搅拌反应10～15分钟，得反应物；
C、将B步骤所得反应物静置熟化20～30天，得半固化的块状物；
D、将C步骤所得块状物干燥、破碎后，得蓝藻含量为5～8%的低级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥；
E、将D步骤所得低级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥，按1:1的质量比，与新鲜蓝藻混合均匀，干燥、破碎，得蓝藻含量为14～17%的中级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥；
F、将E步骤所得中级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥，按1:1的比例与新鲜蓝藻混合均匀，干燥、破碎，得蓝藻含量为20～25%的高级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥；
G、重复F步骤1～5次，得蓝藻含量更高的蓝藻型磷酸铵镁缓释肥。
所述A步骤的新鲜蓝藻为新打捞上岸的含水率为90%的蓝藻。
所述A步骤中的磷酸一铵为市售农用级磷酸一铵。
所述B步骤中加入的氧化镁粉为用菱镁矿煅烧得到的以活性氧化镁为主要成分的轻烧氧化镁粉。
所述B、D、E、F步骤中，用蓝藻型磷酸铵镁缓释肥与新鲜蓝藻混合时，充分利用了磷酸铵镁不溶于水、物料分散性好的特点，将粘度大、难以干燥的新鲜蓝藻分散为比表面积大、极易干燥的松散物料后，即可对该物料进行常规干燥、破碎。
本发明所要解决的技术问题之一是：如何及时处理新鲜蓝藻高达90%的水分。因为不能及时、有效处理蓝藻的水分，极易使打涝上来的蓝藻因含水而腐烂，进而对环境造成巨大的二次污染，同时还损失大量的蓝藻中的有机肥资源。
通过本发明既利用多水的蓝藻代替水来解决磷酸铵镁缓释肥生产过程中需要用水调浆的问题，因为在生产磷酸铵镁缓释肥的过程中，一是需要用大量的水将磷酸一铵调成浆料，二是在磷酸铵镁熟化过程中，也需要水来形成磷酸铵镁的内部结晶水，又可解决蓝藻水分难以干燥的问题；另外，生产的磷酸铵镁不溶与水，分散性较好，当磷酸铵镁成型后，蓝藻会附着于分散性好的磷酸铵镁小颗粒上，从而扩大蓝藻的比表面积，这样的蓝藻型磷酸铵镁物料很容易用现有的干燥设备进行干燥，或者直接用太阳晒干，从根本上解决现有技术无法处理蓝藻的问题。
本发明所要解决的技术问题之二是：如何降低蓝藻的处理成本。利用蓝藻来生产磷酸铵镁，虽然能充分利用蓝藻所含水分，但每生产一吨磷酸铵镁，只能消耗一吨蓝藻，且产品中蓝藻含量较低，不高于8%。为解决该难点，本发明充分利用磷酸铵镁溶解度低、分散性好的特点，先用蓝藻生产低级蓝藻型磷酸铵镁，之后再与蓝藻混合，形成比表面积比较大、极易干燥的松散物料，再对该物料进行干燥，获得中级蓝藻型磷酸铵镁，之后再与蓝藻混合，直至获得蓝藻含量更高、肥料质量更好的蓝藻型磷酸铵镁缓释肥，且每吨低级蓝藻型磷酸铵镁经过滚动地与新鲜蓝藻混合后，至少可消耗8吨新鲜蓝藻，因此，不仅可大幅降低处理蓝藻的费用，还可获得有机质含量更的高蓝藻型磷酸铵镁。
本发明具有下列优点和效果：
1、节水：生产磷酸铵镁过程中所需工艺用水均来自待处理的新鲜蓝藻，无需耗费其它水资源；
2、可高效回收利用蓝藻：蓝藻含水率较高，易于腐败，若不能及时、有效降低蓝藻含水率，防止蓝藻腐败，一则会给环境带来严重污染，二则蓝藻中的有机肥无法回收利用。利用本发明所形成的蓝藻型磷酸铵镁物料，分散性好、比表面积大，极易干燥，既可利用普通干燥设备来干燥，也可利用太阳能自然晾晒来干燥，干燥后的蓝藻是非常好的有机肥。
3.肥效性能优异：蓝藻是非常好的有机肥，有机氮含量很高，而磷酸铵镁是很好的缓释无机肥，二者结合后肥效极佳，特别适合用作底肥，用该肥种植的苹果、草莓、桃子等水果风味佳。
4. 生产成本低廉，经济效益显著：蓝藻经磷酸铵镁混合分散后会形成比表面积极大、极易干燥的松散物料，可采用干燥费用极低的自然晾晒方式来干燥；即使采用传统燃煤方式来干燥，其干燥能耗费用低于所回收的蓝藻价值（每干燥一吨新鲜蓝藻能耗费用约120元，可获得0.1吨干蓝藻，肥料价值160元）。
5.社会效益显著：利用本发明回收蓝藻，不仅可避免填埋蓝藻带来的环境二次污染问题，还可回收大量宝贵的蓝藻有机肥资源，为发展高品质特色农作物提供一种物美价廉的、使用后无环境磷面源污染问题的优质有机无机缓释肥。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
A、取滇池龙门藻站刚打捞上岸的新鲜蓝藻1000克（其中：含水率为91.0%，干基含有机质62.6%，干基含氮4.4%，干基含P2O5 0.6%），加入农用级磷酸一铵900克（其中：N10.1%，P2O5 46.2%，MgO 0.9%），农用级磷酸一铵加入量与蓝藻之比为：0.9:1，搅拌35分钟，使两者形成料浆，料浆含水率48.0%；
B、在A步骤所得料浆中，按料浆中的有效P:轻烧氧化镁粉（其中：MgO 含量为70.5%）中的MgO＝1:1.2的摩尔比，加入轻烧氧化镁粉390克，搅拌反应10分钟，即得反应物料；
C、将B步骤所得反应物料静置熟化20天，得半固化的块状物；
D、将C步骤所得块状物经晾晒干燥、破碎后，得低级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥料1533克，其中：蓝藻5.9%，有机质3.7%，N5.9%，P2O5 27.1；MgO 18.4%；
E、取D步骤所得低级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥料1500克，按1:1的比例与A步骤相同的1500克新鲜蓝藻混合，得混合物料3000克，经晾晒干燥、粉碎，得中级蓝藻型磷酸铵镁1658克，其中：蓝藻13.5%，有机质8.4%，N5.7%，P2O5 24.6%；MgO 16.4%；
F、取E步骤所得中级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥料1600克，按1:1的比例与A步骤相同的新鲜蓝藻混合，得混合物料3200克，经晾晒、粉碎得高浓度蓝藻型磷酸铵镁1751克，其中：蓝藻20.6%，有机质12.9%，N5.6%，P2O5 22.5%，MgO 15.0%。
实施例2
A、取滇池龙门藻站刚打捞上岸的新鲜蓝藻1000克（其中：含水率为89.0%，干基含氮4.3%，干基含有机质62.9%，干基含P2O5 0.6%），加入农用级磷酸一铵800克（其中：N10.1%, P2O5 46.2%, MgO0.9%），农用级磷酸一铵加入量与蓝藻之比为：0.8:1.0，搅拌时间35分钟，使两者形成料浆，料浆含水率49.4%；
B、在A步骤所得料浆中，按料浆中的有效P:轻烧氧化镁粉（其中：MgO含量为70.5%）中的MgO＝1:1.1的摩尔比，加入轻烧氧化镁粉320克，搅拌反应15分钟，即得反应物料；
C、将B步骤所得反应物料静置熟化30天，得半固化的块状物；
D、将C步骤所得块状物经晾晒、破碎后，得低级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥料1401克，其中：蓝藻7.9%，有机质4.9%，N5.7%, P2O5 26.5%，MgO 16.2%；
E、取D步骤所得低浓度蓝藻蓝藻型磷酸铵镁缓释肥料1400克，按1:1的比例与A步骤相同的1400克新鲜蓝藻混合，得混合物料2800克，经晾晒、粉碎得中浓度蓝藻型磷酸铵镁1573克，其中：蓝藻16.8%，有机质10.5%，N5.5%, P2O5 23.7% MgO 14.4%；
F、取E步骤所得中浓度蓝藻型磷酸铵镁缓释肥料1500克，按1:1的比例与A步骤相同的1500克新鲜蓝藻混合，得混合物料3000克，经晾晒、粉碎得高浓度蓝藻型磷酸铵镁1673克，其中：蓝藻24.9%，有机质15.6%，N5.4%, P2O5 21.2%，MgO 12.9%。
Claims (4)
1.一种生产蓝藻型磷酸铵镁缓释肥的方法，其特征在于包括下列步骤：
A、按磷酸一铵:新鲜蓝藻= 0.8∼1.0:1.0的质量比，在新鲜蓝藻中加入磷酸一铵，搅拌30分钟以上，形成含水率为45∼50%的料浆；
B、在A步骤所得料浆中，按料浆中的有效P:氧化镁粉中的MgO＝1:1.1∼1.3的摩尔比，加入氧化镁粉，搅拌反应10～15分钟，得反应物；
C、将B步骤所得反应物静置熟化20～30天，得半固化的块状物；
D、将C步骤所得块状物干燥、破碎后，得蓝藻含量为5～8%的低级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥；
E、将D步骤所得低级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥，按1:1的质量比，与新鲜蓝藻混合均匀，干燥、破碎，得蓝藻含量为14～17%的中级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥；
F、将E步骤所得中级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥，按1:1的比例与新鲜蓝藻混合均匀，干燥、破碎，得蓝藻含量为20～25%的高级蓝藻型磷酸铵镁缓释肥；
G、重复F步骤1～5次，得蓝藻含量更高的蓝藻型磷酸铵镁缓释肥。
2.如权利要求1所述的生产蓝藻型磷酸铵镁缓释肥的方法，其特征在于所述A步骤的新鲜蓝藻为新打捞上岸的含水率为90%的蓝藻。
3.如权利要求1所述的生产蓝藻型磷酸铵镁缓释肥的方法，其特征在于所述A步骤中的磷酸一铵为市售农用级磷酸一铵。
4.如权利要求1所述的生产蓝藻型磷酸铵镁缓释肥的方法，其特征在于所述B步骤中加入的氧化镁粉为用菱镁矿煅烧得到的以活性氧化镁为主要成分的轻烧氧化镁粉。
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