CN1199915C

CN1199915C - 无机复合肥及其制造方法

Info

Publication number: CN1199915C
Application number: CN 01103283
Authority: CN
Inventors: 史汉祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-20
Filing date: 2001-01-20
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2021-01-20
Also published as: CN1308039A

Abstract

本发明涉及机复合肥及其制造方法技术领域。其为变废为宝，避免二次污染而设计的。它将炉渣磨成粉末与水配成浆液后再与烟气中二氧化硫反应后的产物与石膏以炉渣为基准按1∶0.05-0.10重量比例混合，混合物再沉淀脱水干燥而成，所述的炉渣为有色金属冶炼厂抛弃废渣。它还提供生产上述肥料制造方法。它具有方法简单、设备投资少、变废为宝目的，适应在金属冶炼厂生产上推广应用。

Description

无机复合肥及其制造方法

技术领域

本发明涉及无机复合肥及其制造方法技术领域。

背景技术

在保护环境有效净化SO₂烟气问题上，很多科技人员开发了各种处理方法和其化学吸附剂，如专利号为93115510.X的中国专利″一种烟气作尘脱硫工艺及其除尘池″为一类以湍球式石灰乳喷淋吸收净化烟气中的二氧化硫，其工艺流程如图1所示，将制备的石灰乳在吸塔中喷淋吸收烟气中的SO₂，发生化学反应，产生亚硫酸，再与通入的压缩空气的氧发生反应产生硫酸，再经硫酸与氢氧化钙反应生成石膏。其特点是石灰乳吸收量大，吸收率高达99％以上，而且石灰价格低廉，适应企业成本的承受等优点。然而尚有众多不足之处：1.湍球虽然提高了石灰乳与烟气中SO₂接触率，但要定期更换，更换时必须关闭烧结系统，影响正常生产，降低设备作业率；2.石灰乳虽然吸收量大，但因生石灰有时含有杂质或经风化的石灰需要增加石灰用量，而增加生产成本；3.反应后的石膏在我国用量有限情况下，得不到充分利用，经济效率不显著；4.设备中带式压滤机耗电大，网带经常断裂，含水石膏要人工处理，费工费时；5.工艺处理环节较多，互为影响，劳动生产率不高，制备石灰乳容器粗而笨。还有一类为专利号为85104062的中国专利“烟气催化剂及其制备方法”，其以铁矿渣和烟泥等工业废料为主要原料，配以活性炭和粮食面粉，氨为透孔剂。所以组份配伍较为复杂，而且在工业上应用需较多机械设备和复杂工艺流程，更换催化剂麻烦。为此申请人用炉渣吸收烟气中SO₂，其工艺流程参见图1，生产出相当于炉渣用量1.4倍的新的产物渣，这部分产物渣如不加以利用，势必造成新的环境污染，相反国内农业上广泛使用复合肥大多为二元、三元复合肥，而这些复合肥的施用，确实一时能使作物高产，但长期的土地耕耘，不仅增加氮、磷、钾使土壤产生严重富积，同时使土壤严重缺少大量其它的中微量元素，将引起土地营养不良。因此要从根本上改善作物的营养元素，必须改善耕地状况，补充土地无机营养元素，使用新型无机复合肥，使耕地重新输入新的活力，使农作物品质营养丰富，使人类农作物得到更多营养，成长得更加茂盛。中国专利也有几篇有冶金废渣经化学处理制造多元素复合肥技术报道，如专利号为93119354.0的中国专利“多元素复合肥及其制造方法”，其是以冶金固体废弃物和粉煤灰为原料进行机械加工至一定粒度，根据渣中的化学成份按一定百分比例配比，再进行废酸处理，使渣中硅铝酸盐大分子结构变为可溶性盐，并使微量元素从间隙固体中释放出来，变为有效态的植物营养成份，不仅易被植物吸收，而且改善土地结构，达到农作物增产的目的，同时也提供对冶金固体废弃物的综合利用，深度加工的途径。如专利号为961 12383.4的中国专利“硅复合肥及其制备方法”，其将金属高炉冶炼渣或熔融玻璃体肥料与硫酸反应，生成含可溶性硅酸及硅胶、钙盐、镁盐、铝盐，再根据农作物的需要，加入农肥混合而成。它们都提供了炉渣经化学处理后，变废为宝，成为肥料好例子，缺点是要提供专门硫酸或废酸，尚不能很好地结合金属冶炼企业含二氧化硫烟气排放污染环境问题，对炉渣进行综合利用，既能作为化学吸附剂主体来吸收金属冶炼过程中烟气的二氧化硫气体，同时又能使炉渣接受废酸处理，使中微量元素从固体间隙中释放出来，变成有效态的化学成份，最后成为一种多元素无机复合肥料。

发明内容

本发明的第一目的在于可提供一种结合金属冶炼企业生产特点，能对炉渣和烟气综合治理和利用，以废治废，同时又能变废为宝，为农作物增产增收，改善土地，而其生产原料成本极低的无机复合肥。

本发明的第二目的在于提供一种方法简单、工艺流程合理、生产成本低的生产上述无机复合肥的制造方法。

本发明实现第一目的的技术方案是：一种无机复合肥，其特征在于磨成粉末炉渣与水配成浆液后再与烟气中二氧化硫反应后的产物与石膏混合，其混合比例按照炉渣与石膏为1∶0.005-0.1重量比例，混合物经沉淀脱水干燥而成，上述的炉渣为有色金属冶炼厂抛弃废渣，上述的炉渣粉末颗粒尺寸在100-250目范围，上述浆液的水与渣重量比例为2-20∶1。

上述混合物脱水以后可添加硅酸钠再造粒，干燥制成颗粒肥料。

本发明实现第二目的的技术方案是这样：其生产步骤依次为：(1)将有色金属冶炼厂抛弃炉渣磨成粉末，炉渣粉末颗粒尺寸在100-250目范围，然后加入水在料浆混合槽中配成浆液，浆液的水与渣重量比例为2-20∶1；(2)用泵将浆液打入吸收塔中与塔中含二氧化硫烟气进行反应；(3)吸收塔下部出来产物溢流到循环槽，供循环利用，待反应后，一部分输送到沉淀分离池内；(4)向沉淀分离池中加入石膏，石膏与炉渣重量比例为0.005-0.10∶1，待沉淀澄清后，将澄清液返回料浆混合槽供吸收烟气中二氧化硫循环利用；(5)将沉淀物送至过滤机上脱水，再烘干制成粉末肥料。

实践证明，以废治废在生产中是行之有效的，首先SO₂烟气排放得到稳定有效控制；其次，弥补了湍球式石灰乳喷淋塔净化SO₂烟气技术不足；第三提高设备利用率和劳动生产率，投资少、成本低、效益好，相关指数对比如表所示：

技术名称	以废治废SO₂烟气净化	湍球式石灰乳喷淋塔SO₂烟气净化	备注
技术名称	以废治废SO₂烟气净化	湍球式石灰乳喷淋塔SO₂烟气净化	备注	原料用量和成本	炉渣：3.01T自给，无成本	石灰1.33TCaO需253元	处理1TSO₂用量
反应物的利用	产生反应物15T制成化肥15T	产生石膏8.5t/h少量出售，其余堆放	每小时产生反应物数量(干量)	原料用量和成本	炉渣：3.01T自给，无成本	石灰1.33TCaO需253元	处理1TSO₂用量
反应物的利用	产生反应物15T制成化肥15T	产生石膏8.5t/h少量出售，其余堆放	每小时产生反应物数量(干量)	尾气排放程度	0-20PPM比原技术提高25％	40-80PPM
吸收率	99.73％	98.91		尾气排放程度	0-20PPM比原技术提高25％	40-80PPM
吸收率	99.73％	98.91		工艺设备	沉淀过滤容易	浓密压滤复杂

以上资料表明，以废治废净化SO₂烟气新技术，远远超过湍球式石灰乳喷淋塔SO₂烟气净化技术，更适应现代化管理。根据本企业烧结机每小时脱硫放出SO₂3.33/t，浓度7300PPM的大量烟气，如果继续采用湍球式石灰乳喷淋塔净化SO₂烟气，恐难得以保证和进行正常生产，不能把成本降下来，更无法控制尾气排放降低到最低限度。除此以外，以废治废给企业带来更多经济效益。根据以上相关指标测算，节约石灰乳所用的生石灰费用805万元，反应物可利用108万吨，以每吨百元测的值1080万元，加节约运输费及其他费用总计2000万元左右，降低相同成本约660元/t左右。设备投资，新技术与老技术至少要减少浓密机、带式压滤机的建设资金，如果与能净化SO₂烟气99.73％以上的进口设备相比要节约260多倍，所以经济效益和社会效益十分明显。

实践还表明以吸收SO₂后的产物渣为主要原料制造新型无机复合肥是切实可行的，其工艺简单，设备投资少，质量优于上前市场上任何一种复合肥料，在避免二次污染的同时工厂增加了收入，取得良好经济效益和社会效益，达到变废为宝的目的，新型无机复合肥料的特征及主要成份为其水溶液PH值5-6，含水约5-8％，颜色为黄色或淡黄色，粉状或颗粒，其成份含总Si为20.4％，有效成分为7.7％；含总铁为19.29％，有效成份为4.5％；含总镁1.45％，有效成为0.7％；含总钙为13.67％，有效成份4.3％；含总硫9.1％，有效成份5.5％；其它成份中含锌0.15％，含铅0.00025％，含镉0.0001％，含铜0.13％，含铬0.012％，无砷，汞，镍。

新型无机复合肥料的成本与增产效益表：

品种	施肥方法	施肥量(Kg/亩)	成本(元)	效果
品种	施肥方法	施肥量(Kg/亩)	成本(元)	效果	玉米	基肥	170	45	增产10％，玉米穗饱满粗壮
追肥	130					基肥	170
追肥	130	大豆	基肥	250		52.5	增产20％，根部茂盛
追肥	100		基肥	250
追肥	100		马铃薯	基肥	260			39	增产15％，马铃薯粗壮
水稻	追肥	240	马铃薯	基肥	260	21	增产10％，植株高大碧青	39	增产15％，马铃薯粗壮

以上数据表明，以产物渣为主要原料制成的新型无机复合肥，对任何植物均有明显效果。其肥料不但能增产，而且果实粗壮含量丰富，其肥效远远超过目前国内各种复合肥料。适用范围广，成本低，从其成份看，尤其是高含量的硫、铁、硅，对十字花科、豆科作物、葱、蒜、韭菜、高梁、水稻等特点敏感。因此长期施用，它不仅保证农业增产增收，而且可达到改良土壤之目的。

从本企业年产108万吨产物渣计，如将其全部制成无机复合肥，不仅可减少堆渣场地500亩，还为企业增加年收入900万元人民币(以150元/吨计)。

附图说明

图1.本发明用炉渣吸收含二氧化硫烟气工艺流程图；

图2.本发明制造新型无机复合肥的生产方法工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1，如图所示，先采用球磨机把有色金属冶炼厂抛弃炉渣研磨成200目尺寸的粉末，然后加入水在料浆混合槽中配成含渣25％重量基准浆液，用渣浆泵把浆液打入喷淋塔中与塔内烟气中的二氧化硫进行接触反应，充分反应，控制反应温度在40-120℃范围，反应过程中塔下部分产物溢流到循环槽，供循环利用，经过二级串联吸收喷淋塔处理后，将反应产生的一部分输送到沉淀分离池，沉淀分离池内加入工业石膏，石膏与炉渣重量比为0.05∶1，待沉淀澄清后，将澄清液返回料浆混合槽供循环利用，也可以将脱水后出来的产物加入硅酸钠添加剂在圆盘造球机上造粒，造成3-5mm直径的颗粒状，烘干包装。

其化学吸附过程主要反应有：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

实施例2.采用黑色金属冶炼厂抛弃废渣磨成平均尺寸250目粉末，再加入水配成含炉渣20％重量基准的浆液，石膏与炉渣重量比例为0.08∶1，其余如实施例1。

实施例3.采用发电厂抛弃炉渣磨成平均尺寸120目的粉末，再加入水配成含炉渣30％重量基准的浆液，石膏与炉渣重量比例为0.02∶1，其余如实施例1。

实施例4.采用炼油厂抛弃炉渣磨成平均尺寸180目的粉末，再加入水配成炉渣10％重量基准的浆液，石膏与炉渣重量比例为0.01∶1，其余如实施例1。

Claims

1.一种无机复合肥，其特征在于磨成粉末炉渣与水配成浆液后再与烟气中二氧化硫反应后的产物与石膏混合，其混合比例按照炉渣与石膏为1∶0.005-0.1重量比例，混合物经沉淀脱水干燥而成，上述的炉渣为有色金属冶炼厂抛弃废渣，上述的炉渣粉末颗粒尺寸在100-250目范围，上述浆液的水与炉渣重量比例为2-20∶1。

2.如权利要求1所述的无机复合肥，其特征在于所述炉渣与石膏配比为1∶0.02-0.08。

3.如权利要求1所述的无机复合肥，其特征在于所述混合物脱水以后添加硅酸钠再造粒，干燥制成颗粒肥料。

4.一种生产权利要求1所述的无机复合肥的制造方法，其特征在于步骤依次为：(1)将有色金属冶炼厂抛弃的炉渣磨成粉末，炉渣粉末颗粒尺寸在100-250目范围，然后加入水在料浆混合槽中配成浆液，浆液的水与炉渣重量比例为2-20∶1；(2)用泵将浆液打入吸收塔中与塔中含二氧化硫烟气进行反应；(3)吸收塔下部出来产物溢流到循环槽，供循环利用，待反应完全后，一部分输送到沉淀分离池内；(4)向沉淀分离池中加入石膏，石膏与炉渣重量比例为0.005-0.10∶1，待沉淀澄清后，将澄清液返回料浆混合槽供吸收烟气中二氧化硫循环利用；(5)将沉淀物送至过滤机上脱水，再烘干制成粉末肥料。