CN116462550A - 一种富硅渣制备复合硅肥的方法 - Google Patents
一种富硅渣制备复合硅肥的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116462550A CN116462550A CN202310444832.1A CN202310444832A CN116462550A CN 116462550 A CN116462550 A CN 116462550A CN 202310444832 A CN202310444832 A CN 202310444832A CN 116462550 A CN116462550 A CN 116462550A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon
- rich slag
- content
- mixing
- calcium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 175
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 175
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 173
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 57
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 24
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 9
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 9
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 claims abstract description 9
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims abstract description 9
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 39
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- -1 fluoride ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M dodecyltrimethylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D3/00—Calcareous fertilisers
- C05D3/02—Calcareous fertilisers from limestone, calcium carbonate, calcium hydrate, slaked lime, calcium oxide, waste calcium products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
- C05G5/12—Granules or flakes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，所述富硅渣是在磷石膏生产过程中产生的；首先对富硅渣进行水洗，除去可溶性氟；再加入电石渣、氢氧化钙、氧化钙等碱性组分进行氟的固定；处理后富硅渣与水玻璃、聚丙烯酰胺、高吸水树脂、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素钠等粘合剂，按照一定比例进行混合，再进行造粒制备得到颗粒状复合硅肥；所述复合硅肥中有效硅含量为25％以上，有效磷含量为0.2％以上，钾含量为0.3％以上且不含可溶氟。本发明所述方法实现了磷石膏分离得到的富硅渣的资源化利用，提高了磷石膏净化整体工艺的经济性，有利于磷石膏净化工艺的推广。
Description
技术领域
本发明涉及湿法磷酸技术领域，尤其涉及一种富硅渣制备复合硅肥的方法。
背景技术
中低品味胶磷矿杂质含量高，在湿法磷酸工艺过程中，胶磷矿中难溶性硅、铁、铝等杂质，在磷石膏中富集，影响磷石膏资源化利用。通过对磷石膏进行浮选除杂或利用源头提质技术分离出磷石膏杂质，可以提升磷石膏品质，促进磷石膏后端资源化利用。但是，分离出的富硅渣含有少量有害组分氟以及钙、硫、磷、铁、铝、钾、钠、镁等杂质，组成复杂、处理利用困难。
CN115672568A公开了一种磷石膏废渣反浮选脱硅制备低硅高品位磷石膏的方法，包括：将磷石膏废渣与水混合得到矿浆，然后加入脱硅捕收剂进行反浮选粗选作业，得到反浮选粗选尾矿和反浮选粗精矿；将反浮选粗选尾矿和脱硅捕收剂混合，进行扫选作业，得到扫选精矿和尾矿；扫选精矿返回反浮选粗选作业；反浮选粗精矿和脱硅捕收剂混合，进行精选作业，得到精选尾矿和低硅高品位磷石膏精矿；精选尾矿返回所述反浮选粗选作业。所述方法通过反浮选实现石膏和二氧化硅的分离，进一步提高磷石膏的品质，为磷石膏的资源化利用提供新的选矿方法和技术支撑。
CN112110470A公开了一种磷石膏废渣处理方法，包括以下步骤：将磷石膏废渣采用去离子水洗涤、干燥后，研磨过筛处理，制得预处理磷石膏粉末；将甘油和无水乙醇混合搅拌均匀，然后加入十二烷基三甲基溴化铵，继续搅拌至固体溶解，制得溶液A；将上述制得的预处理磷石膏粉末、硝酸溶液混合搅拌处理，之后加入硫酸溶液继续搅拌后制得溶液B，向溶液B中缓慢滴加上述制得的溶液A，采用间歇式超声处理，制得的混合物转移至反应釜内，进行反应，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体干燥后制得纳米硫酸钙晶体。该方法操作简单，制得的纳米硫酸钙晶体稳定性好，粒径为30-50nm，分散好。
但上述方法操作复杂，处理磷石膏废渣进行回用成本高。
因此，有必要提供一种磷石膏废渣制备复合硅肥的方法，实现磷石膏分离得到的富硅渣的资源化利用，提高磷石膏净化整体工艺的经济性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，该富硅渣是在磷石膏生产过程中产生的，通过对富硅渣水洗除去可溶性氟，再加入碱性组分实现氟的固定，处理后富硅渣与粘合剂混合造粒制备得到硅、磷和钾含量较高的复合硅肥。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的在于提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)对富硅渣行水洗，除去可溶性氟；所述富硅渣是在磷石膏生产过程中产生的；
(2)混合水洗后的富硅渣与钙基碱性组分，进行固氟处理；
(3)所述固氟处理后的富硅渣与粘合剂混合，经造粒制备得到颗粒状复合硅肥；
所述复合硅肥中有效硅含量为25％以上，有效磷含量为0.2％以上，钾含量为0.3％以上且不含可溶氟。
本发明提供的富硅渣制备复合硅肥的方法将磷石膏生产过程中产生的含有可以为植物吸收的枸溶性硅以及少量水溶性硅以及钙、硫、磷、铁、钾、镁等为植物生长需要的营养元素的富硅渣，进行水洗，除去对植物生长不利的可溶性氟；再加入钙基碱性组分进行氟的固定；最后，将处理后富硅渣与粘合剂混合进行造粒，制备得到高品质的复合硅肥。本发明所述方法操作简单，处理富硅渣的成本低，实现了富硅渣的资源化利用。
优选地，步骤(1)所述的富硅渣中SiO2含量为50wt％～80wt％，例如可以是50wt％、60wt％、70wt％、75wt％、78wt％或80wt％等。
优选地，富硅渣中P2O5含量为0.5wt％～10wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％、3wt％、5wt％、7wt％、9wt％或10wt％等。
优选地，富硅渣中CaO含量为0.5wt％～10wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％、3wt％、5wt％、7wt％、9wt％或10wt％等。
优选地，富硅渣中SO3含量为5wt％～20wt％，例如可以是5wt％、8wt％、10wt％、12wt％、15wt％、18wt％或20wt％等。
优选地，富硅渣中Fe2O3含量为0.5wt％～5.5wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％或5.5wt％等。
优选地，富硅渣中K2O含量为0.5wt％～7.5wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％、3wt％、5wt％、6wt％、7wt％或7.5wt％等。
优选地，富硅渣中MgO含量为0.01wt％～0.5wt％，例如可以是0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.3wt％、0.4wt％或0.5wt％等。
优选地，富硅渣中F含量为0.01wt％～0.8wt％，例如可以是0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.7wt％或0.8wt％等。
优选地，步骤(1)所述的富硅渣与水的质量比为1:(0.5～5)，例如可以是1:0.5、1:1、1:2、1:2.5、1:4或1:5等。
优选地，步骤(1)所述的水洗的温度为40～80℃，例如可以是40℃、45℃、50℃、60℃、70℃或80℃等。
优选地，步骤(2)所述的钙基碱性组分包括电石渣、氢氧化钙或氧化钙中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为电石渣和氢氧化钙的组合，氧化钙和电石渣的组合或氢氧化钙和氧化钙的组合。
本发明优选所述的钙基碱性组分包括电石渣、氢氧化钙或氧化钙中的任意一种或至少两种的组合，这些含钙物质的溶解度较高，可以与氟离子很好地结合形成氟化钙沉淀，实现对水洗后的富硅渣中氟的有效固定。
优选地，所述的钙基碱性组分中氧化钙的含量为60wt％～95wt％，例如可以是60wt％、70wt％、80wt％、85wt％、90wt％或95wt％等。
优选地，步骤(2)所述的钙基碱性组分中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为(1.5～2.5):1，例如可以是1.5:1、1.7:1、2:1、2.2:1、2.3:1或2.5:1等。
本发明进一步优选所述的钙基碱性组分中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为(1.5～2.5):1，可以很好地将水洗后的富硅渣中的氟进行固定。当所述的钙基碱性组分中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比过小，最终得到的复合硅肥中仍存在可溶性氟，对植物生长不利；当所述的钙基碱性组分中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比过大，钙基碱性组分的使用量过大，富硅渣处理的成本较高，影响土壤酸碱性。
优选地，步骤(2)所述的混合方式包括旋转式混合、搅拌式混合、螺旋式混合、研磨混合或过筛混合中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为旋转式混合和搅拌式混合的组合，螺旋式混合和研磨混合的组合或过筛混合和旋转式混合。
优选地，步骤(3)所述的粘合剂包括水玻璃、聚丙烯酰胺、高吸水树脂、羧甲基淀粉或羧甲基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为水玻璃和聚丙烯酰胺的组合，高吸水树脂和羧甲基淀粉的组合或羧甲基纤维素钠和聚丙烯酰胺的组合。
优选地，步骤(3)所述的固氟处理后的富硅渣与粘合剂的质量比为1:(0.01～0.1)，例如可以是1:0.01、1:0.03、1:0.05、1:0.07、1:0.09或1:0.1等。
本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括如下步骤：
(1)按照富硅渣与水的质量比为1:(0.5～5)、水洗温度为40～80℃，对富硅渣进行水洗，除去可溶性氟；所述富硅渣是在磷石膏生产过程中产生的；
所述的富硅渣中SiO2含量为50wt％～80wt％、P2O5含量为0.5wt％～10wt％、CaO含量为0.5wt％～10wt％、SO3含量为5wt％～20wt％、Fe2O3含量为0.5wt％～5.5wt％、K2O含量为0.5wt％～7.5wt％、MgO含量为0.01wt％～0.5wt％和F含量为0.01wt％～0.8wt％；
(2)混合水洗后的富硅渣与氧化钙含量为60wt％～95wt％的钙基碱性组分，进行固氟处理；
所述的钙基碱性组分包括电石渣、氢氧化钙或氧化钙中的任意一种或至少两种的组合；所述的钙基碱性组分中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为(1.5～2.5):1；所述的混合方式包括旋转式混合、搅拌式混合、螺旋式混合、研磨混合或过筛混合中的任意一种或至少两种的组合；
(3)所述固氟处理后的富硅渣与粘合剂按照质量比为1:(0.01～0.1)混合，经造粒制备得到颗粒状复合硅肥；
所述复合硅肥中有效硅含量为25％以上，有效磷含量为0.2％以上，钾含量为0.3％以上且不含可溶氟；
所述的粘合剂包括水玻璃、聚丙烯酰胺、高吸水树脂、羧甲基淀粉或羧甲基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供的富硅渣制备复合硅肥的方法通过对磷石膏生产过程中产生的富硅渣水洗除去可溶性氟，再加入碱性组分实现氟的固定，避免毒害组分释放；制备得到的复合硅肥中硅、磷和钾含量较高，实现了富硅渣的资源化利用，提高了磷石膏净化整体工艺的经济性，有利于磷石膏净化工艺的推广。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
实施例1
本实施例提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按照富硅渣与水的质量比为1:5、水洗温度为50℃，对富硅渣进行水洗，除去可溶性氟；所述富硅渣是在磷石膏生产过程中产生的；
所述的富硅渣中SiO2含量为50wt％、P2O5含量为10wt％、CaO含量为10wt％、SO3含量为20wt％、Fe2O3含量为0.5wt％、K2O含量为7.5wt％、MgO含量为0.01wt％和F含量为0.6wt％；
(2)旋转式混合水洗后的富硅渣与氧化钙含量为60wt％的电石渣，进行固氟处理；
所述的电石渣中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为1.5:1；
(3)所述固氟处理后的富硅渣与粘合剂按照质量比为1:0.1混合，经造粒制备得到颗粒状复合硅肥；
所述的粘合剂是质量百分数为20％水玻璃、20％聚丙烯酰胺、5％高吸水树脂、25％羧甲基淀粉和30％羧甲基纤维素钠组成的。
实施例2
本实施例提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按照富硅渣与水的质量比为1:0.5、水洗温度为80℃，对富硅渣进行水洗，除去可溶性氟；所述富硅渣是在磷石膏生产过程中产生的；
所述的富硅渣中SiO2含量为80wt％、P2O5含量为0.5wt％、CaO含量为0.5wt％、SO3含量为5wt％、Fe2O3含量为5.5wt％、K2O含量为0.5wt％、MgO含量为0.5wt％和F含量为0.01wt％；
(2)混合水洗后的富硅渣与氧化钙含量为70wt％的氢氧化钙，进行固氟处理；
所述的氢氧化钙中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为2.5:1；混合方式为搅拌式混合和螺旋式混合；
(3)所述固氟处理后的富硅渣与粘合剂按照质量比为1:0.01混合，经造粒制备得到颗粒状复合硅肥；
所述的粘合剂是质量百分数为20％水玻璃、20％聚丙烯酰胺、5％高吸水树脂、25％羧甲基淀粉、30％羧甲基纤维素钠组成的。
实施例3
本实施例提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按照富硅渣与水的质量比为1:3、水洗温度为40℃，对富硅渣进行水洗，除去可溶性氟；所述富硅渣是在磷石膏生产过程中产生的；
所述的富硅渣中SiO2含量为60wt％、P2O5含量为7wt％、CaO含量为5wt％、SO3含量为12wt％、Fe2O3含量为3wt％、K2O含量为4wt％、MgO含量为0.1wt％和F含量为0.8wt％；
(2)混合水洗后的富硅渣与氧化钙含量为95wt％的氧化钙，进行固氟处理；
所述的氧化钙中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为2:1；所述的混合方式为研磨混合和过筛混合；
(3)所述固氟处理后的富硅渣与粘合剂按照质量比为1:0.06混合，经造粒制备得到颗粒状复合硅肥；
所述的粘合剂是质量百分数为20％水玻璃、20％聚丙烯酰胺、5％高吸水树脂、25％羧甲基淀粉、30％羧甲基纤维素钠组成的。
实施例4
本实施例提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，所述方法包括除了步骤(2)所述的电石渣中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为1:1外，其他的条件均与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，所述方法包括除了步骤(2)所述的电石渣中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为3:1外，其他的条件均与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，所述方法包括除了将步骤(2)所述电石渣替换为碳酸钙外，其他的条件均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种富硅渣制备复合硅肥的方法，所述方法包括除了不进行步骤(1)的水洗外，其他的条件均与实施例1相同。
将上述实施例与对比例所得的复合硅肥产品进行表征，方法如下：
产品中有效硅含量采用行标《NY/T 797-2004硅肥》测定。
产品中有效磷、钾含量采用国标《GB/T 15063-2020复合肥料》测定。
产品中F含量通过《GB/T 21057-2007无机化工产品中氟含量测定的通用方法离子选择性电极法》测得。
将上述实施例与对比例中各指标结果列于表1。
表1
| 项目 | 有效硅含量/％ | 有效磷含量/％ | 钾含量/％ | 可溶氟含量/％ |
| 实施例1 | 25 | 6.3 | 5.1 | 未检出 |
| 实施例2 | 38 | 0.2 | 0.3 | 未检出 |
| 实施例3 | 31 | 4.5 | 2.7 | 未检出 |
| 实施例4 | 24 | 6.4 | 5.0 | 0.23 |
| 实施例5 | 21 | 5.5 | 4.7 | 未检出 |
| 实施例6 | 26 | 6.5 | 5.0 | 0.42 |
| 对比例1 | 29 | 7.0 | 6.5 | 0.37 |
从表1可以看出：
(1)综合实施例1～3可以看出，本发明提供的富硅渣制备复合硅肥的方法操作简单，制备得到的复合硅肥中有效硅、有效磷和钾的含量较高，且不含对植物生长有害的可溶氟；
(2)综合实施例1与实施例4～5可以看出，实施例4电石渣中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比较小，最终得到的复合硅肥中仍存在可溶性氟，对植物生长不利；实施例5电石渣中钙基碱性组分中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比过大，钙基碱性组分的使用量过大，富硅渣处理的成本较高，还会影响土壤酸碱性；
(3)综合实施例1与实施例6可以看出，实施例6采用的是碳酸钙，其溶解度较低，不能很好地与氟离子结合形成氟化钙沉淀，所以无法将氟完全固定，最终得到的复合硅肥中可溶性氟含量为0.42％，对植物生长不利，但复合硅肥中有效硅、有效磷和钾的含量与实施例1相当；
(4)综合实施例1与对比例1可以看出，对比例1由于富硅渣未进行水洗，不能将其中的可溶性氟有效去除，后续加入碱性组分进行氟的固定也无法将复合硅肥中可溶氟完全固定，复合硅肥中可溶性氟含量为0.37％；由于没有进行水洗，对比例1复合硅肥中有效硅、有效磷和钾的含量比实施例1稍高。
综上所述，本发明提供的富硅渣制备复合硅肥的方法通过对磷石膏生产过程中产生的富硅渣进行水洗并加入碱性组分实现氟的固定，避免最终得到的复合硅肥中存在可溶氟，对植物的生长产生不利影响，而且复合硅肥中硅、磷和钾含量较高，实现了富硅渣的资源化利用，提高了磷石膏净化整体工艺的经济性，适合大规模推广。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种富硅渣制备复合硅肥的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)对富硅渣行水洗，除去可溶性氟；所述富硅渣是在磷石膏生产过程中产生的；
(2)混合水洗后的富硅渣与钙基碱性组分，进行固氟处理；
(3)所述固氟处理后的富硅渣与粘合剂混合，经造粒制备得到颗粒状复合硅肥；
所述复合硅肥中有效硅含量为25％以上，有效磷含量为0.2％以上，钾含量为0.3％以上且不含可溶氟。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的富硅渣中SiO2含量为50wt％～80wt％；
优选地，富硅渣中P2O5含量为0.5wt％～10wt％；
优选地，富硅渣中CaO含量为0.5wt％～10wt％；
优选地，富硅渣中SO3含量为5wt％～20wt％；
优选地，富硅渣中Fe2O3含量为0.5wt％～5.5wt％；
优选地，富硅渣中K2O含量为0.5wt％～7.5wt％；
优选地，富硅渣中MgO含量为0.01wt％～0.5wt％；
优选地，富硅渣中F含量为0.01wt％～0.8wt％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的富硅渣与水的质量比为1:(0.5～5)。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的水洗的温度为40～80℃。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的钙基碱性组分包括电石渣、氢氧化钙或氧化钙中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述的钙基碱性组分中氧化钙的含量为60wt％～95wt％。
6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的钙基碱性组分中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为(1.5～2.5):1。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的混合方式包括旋转式混合、搅拌式混合、螺旋式混合、研磨混合或过筛混合中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述的粘合剂包括水玻璃、聚丙烯酰胺、高吸水树脂、羧甲基淀粉或羧甲基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述的固氟处理后的富硅渣与粘合剂的质量比为1:(0.01～0.1)。
10.根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)按照富硅渣与水的质量比为1:(0.5～5)、水洗温度为40～80℃，对富硅渣进行水洗，除去可溶性氟；所述富硅渣是在磷石膏生产过程中产生的；
所述的富硅渣中SiO2含量为50wt％～80wt％、P2O5含量为0.5wt％～10wt％、CaO含量为0.5wt％～10wt％、SO3含量为5wt％～20wt％、Fe2O3含量为0.5wt％～5.5wt％、K2O含量为0.5wt％～7.5wt％、MgO含量为0.01wt％～0.5wt％和F含量为0.01wt％～0.8wt％；
(2)混合水洗后的富硅渣与氧化钙含量为60wt％～95wt％的钙基碱性组分，进行固氟处理；
所述的钙基碱性组分包括电石渣、氢氧化钙或氧化钙中的任意一种或至少两种的组合；所述的钙基碱性组分中钙的质量百分含量与富硅渣中氟的质量百分含量之比为(1.5～2.5):1；所述的混合方式包括旋转式混合、搅拌式混合、螺旋式混合、研磨混合或过筛混合中的任意一种或至少两种的组合；
(3)所述固氟处理后的富硅渣与粘合剂按照质量比为1:(0.01～0.1)混合，经造粒制备得到颗粒状复合硅肥；
所述复合硅肥中有效硅含量为25％以上，有效磷含量为0.2％以上，钾含量为0.3％以上且不含可溶氟；
所述的粘合剂包括水玻璃、聚丙烯酰胺、高吸水树脂、羧甲基淀粉或羧甲基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310444832.1A CN116462550A (zh) | 2023-04-24 | 2023-04-24 | 一种富硅渣制备复合硅肥的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310444832.1A CN116462550A (zh) | 2023-04-24 | 2023-04-24 | 一种富硅渣制备复合硅肥的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116462550A true CN116462550A (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=87178638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310444832.1A Pending CN116462550A (zh) | 2023-04-24 | 2023-04-24 | 一种富硅渣制备复合硅肥的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116462550A (zh) |
-
2023
- 2023-04-24 CN CN202310444832.1A patent/CN116462550A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101604954B1 (ko) | 폐전지의 리튬폐액을 활용한 고순도 인산리튬 제조방법 | |
| CN102815681B (zh) | 湿法磷酸生产饲料级磷酸二氢钙的方法 | |
| CN102992284B (zh) | 一种高镁磷矿脱镁副产磷酸铵镁的方法 | |
| CN108584901B (zh) | 一种从多金属危险废物中回收陶瓷级磷酸铁的方法 | |
| CN103073034B (zh) | 一种超低品位磷矿石脱镁并生产氢氧化镁的方法 | |
| CN107814370B (zh) | 制备磷精矿的循环环保工艺方法及其产品和应用 | |
| CN105600763B (zh) | 一种氟化盐净化法生产工业磷酸一铵的方法 | |
| CN102838140A (zh) | 用锂辉石直接生产环保型LiOH.H2O的方法 | |
| CN106830428B (zh) | 一种对钢渣作为吸收剂联合脱硫脱硝工艺产生的废液回收处理的方法 | |
| CN106278390A (zh) | 一种湿法磷酸酸渣综合回收利用方法 | |
| CN107879321B (zh) | 一种磷矿脱镁并联产氟硅酸钠和硫酸镁的方法 | |
| CN107445185A (zh) | 一种粉煤灰制备聚合氯化铝的方法 | |
| CN102602904A (zh) | 一种萃余酸生产磷酸一铵的方法 | |
| CN107827114B (zh) | 回收湿法磷酸浓缩渣酸中的磷并联产二水石膏及氟硅酸钠的方法 | |
| CN108796612B (zh) | 一种磷石膏循环分解制硫酸钙晶须联产硫酸铵的方法 | |
| CN116462550A (zh) | 一种富硅渣制备复合硅肥的方法 | |
| CN105152716B (zh) | 一种磷矿酸法选矿及选矿过程中产生的酸液的处理工艺及应用 | |
| CN109954588B (zh) | 一种倍半氧化物抑制剂及其制备方法与用途 | |
| CN104496411B (zh) | 瓷质砖 | |
| CN108328592A (zh) | 一种采用湿法磷酸为原料生产磷酸氢镁的工艺 | |
| CN113511924B (zh) | 液体硅钙肥及其制备方法和应用 | |
| CN113023698A (zh) | 一种磷酸二氢铵生产过程中的中和渣处理方法 | |
| CN110746195B (zh) | 免醒可塑料生产工艺 | |
| CN108329920B (zh) | 磁性土壤修复剂的再生方法 | |
| CN108033434B (zh) | 一种三重净化法生产高品质工业磷酸二铵的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |