專利名稱：利用硼泥生產(chǎn)硼鎂磷銨肥的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)用復(fù)混肥技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種利用硼泥生產(chǎn)硼鎂磷銨肥的工藝方法。
背景技術(shù)：
硼泥是生產(chǎn)硼產(chǎn)品中所剩余的雜質(zhì)，由于硼泥中含有堿性(不溶性)的硼、鎂、鈣等元素，經(jīng)對(duì)硼泥進(jìn)行化學(xué)分析，其中的主要成分為含可溶性游離堿4-5％、含碳酸鎂和氧化鎂25-30％、含碳酸鈣和氧化鈣12-13％、含硼5-6％、含不溶性磷12-14％、另外還有少量的鐵、鋅、錳等元素。如果不進(jìn)行予處理經(jīng)堆放流失后或直接散放于土壤里，則流向土地危害綠色植物達(dá)到枯死、流向水域危害水中生物破壞水質(zhì)的生態(tài)平衡、人畜飲用后造成疾病甚至死亡，也影響農(nóng)田灌溉，危害極其嚴(yán)重，是污染整個(gè)環(huán)境的一大公害。我國(guó)的硼砂生產(chǎn)企業(yè)，百分之八十以上集中在東北老工業(yè)基地的遼寧省，硼砂生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生大量的硼泥，僅遼寧寬甸縣一地累計(jì)硼泥堆放已達(dá)600萬(wàn)噸，而且每年還以幾十萬(wàn)噸的速度遞增。因此，硼泥污染問(wèn)題已成為硼砂生產(chǎn)企業(yè)的所在地區(qū)急待解決的頭等大事?，F(xiàn)在，不少科學(xué)院所，企業(yè)試驗(yàn)成功一些硼泥利用的工藝方法，效果大多不理想。要么有二次污染現(xiàn)象；要么沒(méi)有用硼泥做為主要生產(chǎn)原料，解決污染源的能力有限；要么，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本過(guò)高‘要么產(chǎn)品的應(yīng)用面狹小。所以一直沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn)。
通過(guò)對(duì)硼泥的組份分析研究，硼泥含生產(chǎn)過(guò)程引入的小量純堿外，其它組份都是水不溶性的，植物很難吸收。只有將過(guò)量純堿中和，其它組份變成水溶性和構(gòu)溶性共存的物質(zhì)，就可以成為植物的肥料加以利用。根據(jù)化學(xué)組份的存在形式，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)完全可以滿足其要求，在技術(shù)上也比較成熟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用硼泥做載體、利用其中的微量元素做為有效成份而生產(chǎn)的利用硼泥生產(chǎn)硼鎂磷銨肥的工藝方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，其制備的工藝方法為(1)硼泥的預(yù)處理先將硼泥通過(guò)自然風(fēng)干，使其水份降至10％以下，然后在100-150℃溫度下烘干，使其水份降至2％以下，即完成硼泥預(yù)處理備用；(2)硼泥中的化學(xué)組份調(diào)整取500kg的濃硫酸稀釋至30-60％，升溫至60-90℃在不斷攪拌下，緩慢加入預(yù)處理好的1150-1500kg硼泥中，維持60-90℃的反應(yīng)溫度，直至不產(chǎn)生氣泡為止，生成硫酸鹽料漿備用；其化學(xué)反應(yīng)式為
(3)磷化處理將硫酸鹽料漿升溫至80-95℃，加入80-85％的磷酸300kg在不斷進(jìn)行攪拌下反應(yīng)，維持80-95℃反應(yīng)溫度，反應(yīng)20-40分鐘后，進(jìn)行冷卻至常溫、固化后得磷化反應(yīng)物，該反應(yīng)物pH＝3-4.5；
(4)氮化調(diào)硼造粒將磷化反應(yīng)物粉碎，加入1150-1500kg碳酸氫銨，充分混合后其混合物的pH＝6.5-7.5，進(jìn)行造粒；然后經(jīng)40-80℃的熱風(fēng)干燥，完成造粉過(guò)程，即得基肥成品。
本發(fā)明還包括加入碳酸氫銨的同時(shí)再加入350-400kg硼砂進(jìn)行充分的混合，然后再進(jìn)行造粒。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、該產(chǎn)品原料成本低廉，硼泥為廢棄物。所用硫酸和磷酸可以是廢棄物，(已解決廢棄硫酸、磷酸來(lái)源)。碳酸氫胺價(jià)格也很低。另外由于含有腐植酸，改變土壤松軟，不扳結(jié)，抗逆性強(qiáng)，利用率高。
2、本發(fā)明是利用生產(chǎn)硼砂的廢渣(硼泥)酸化處理后，將硼泥中不溶性的硼、鎂、鈣、鋅等元素轉(zhuǎn)化為可溶性的物質(zhì)，從根本上取代了單獨(dú)加入單體鎂、鈣、鋅等成分的化合物，并佐以優(yōu)質(zhì)氮、磷、鉀及腐植酸，因此本發(fā)明的肥料屬于可溶性常效肥料，適用于各種農(nóng)作物和各種土壤。特點(diǎn)是不僅是可溶性速效肥料，并能保持常效，具有利用率高、施用范圍廣、增產(chǎn)幅度可觀等優(yōu)點(diǎn)。其中形成的腐植酸磷、銨起到促氮保磷不流失的作用，作物隨時(shí)需要、隨時(shí)吸取，并能提高土層溫度2-3℃，具有梳松土壤之功能；以磷保氮，不易流失，不易揮發(fā)，肥效長(zhǎng)、利用率高。鉀、鈣、鎂、硼、鋅、鐵、硫是作物所需之微量元素，適時(shí)、適量施用增產(chǎn)效果更明顯。
3、關(guān)于工藝上的創(chuàng)新，硼泥中的水分很大，經(jīng)過(guò)風(fēng)干，烘干過(guò)程之后，把其中的氫氧根和碳酸根大部分分解掉之后，其中氧化鎂的比例能高達(dá)70％，如此處理才能為下面的若干程序提供可操作基礎(chǔ)，才能得到可以造粒的理化狀態(tài)物質(zhì)。
4、原料的利用率高，合成過(guò)程科學(xué)合理，硫酸即作為中和硼泥堿性的中和劑，又生成了可被作物吸收的拘溶性鎂肥。磷酸也是兩用，即作為中和劑，又生成了作物可吸收的磷肥。碳酸氫胺在反應(yīng)后期，中和產(chǎn)品PH值的同時(shí)，也作為氮肥的補(bǔ)充。
5、該產(chǎn)品用途廣泛，實(shí)用型很強(qiáng)，在南方缺硼鎂土壤地區(qū)，以及像油菜、棉花、柑桔、香蕉等水果、經(jīng)濟(jì)作物大面積地區(qū)，用該產(chǎn)品做底肥，在補(bǔ)充硼鎂肥的同時(shí)，一次性還補(bǔ)充了大量元素氮肥、磷肥。大大減少了原本氮肥、磷肥的施用量。為農(nóng)民降低了投入成本
6、良好的衍生性，該產(chǎn)品有效養(yǎng)分的配比，可以按照不同地區(qū)的土壤理性和不同作物的需肥特點(diǎn)任意調(diào)配。并在此基礎(chǔ)上，可以混配大、中、微量元素，以達(dá)到最好的使用效果。
本發(fā)明硼鎂磷銨肥特點(diǎn)還包括本發(fā)明的肥料是一種多元素復(fù)合肥料，利用硼泥中的有益組份經(jīng)過(guò)硫酸，磷酸反應(yīng)處理，使反應(yīng)生成物為可溶性復(fù)合肥，在經(jīng)過(guò)與碳酸氫銨、硼砂、水混合造粒，烘干，包漿即得成品。本發(fā)明是利用硼泥經(jīng)過(guò)硫酸，磷酸處理，使硼泥的組份元素變成植物可直接吸收的，從根本上取代單一肥料，本肥料適合各種植物和各種土壤。
本發(fā)明還具有整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程簡(jiǎn)單、安全，沒(méi)有廢液排出，杜絕二次污染現(xiàn)象。
現(xiàn)將一般作物所必須營(yíng)養(yǎng)元素的主要性能及作用概述如下①N，氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要元素，而蛋白質(zhì)又是細(xì)胞生質(zhì)組成中的基本物質(zhì)。N是葉綠素、酶(生物催化劑)以及核酸、維生素、生物纖維等的主要成份；②P，磷是核酸及核苷酸的組成部分，是組成原生質(zhì)和細(xì)胞核的主要成分，核苷酸及其衍生物是作物體內(nèi)有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變與能量轉(zhuǎn)變的參與者。作物體內(nèi)很多磷脂類化合物(磷的一種貯藏形態(tài))和許多酶分子中都含有磷，它對(duì)作物的代謝過(guò)程有重要的影響；③K，鉀能調(diào)節(jié)原生質(zhì)的膠體狀態(tài)和提高光合作用的強(qiáng)度，與作物體內(nèi)糖類所形成的運(yùn)輸有密切關(guān)系，對(duì)作物的氮代謝也有良好的影響。鉀還能增強(qiáng)作物的抗逆力減輕病害，防止倒伏；④Ca，鈣對(duì)于作物體內(nèi)碳水化合物和含氮物質(zhì)代謝作用有一定的影響，能消除一些離子(如銨、氫、鋁、鈉)對(duì)作物的毒害作用。鈣主要呈果膠酸鈣的形態(tài)存在于細(xì)胞壁的中層，能增強(qiáng)作物對(duì)病蟲(chóng)害的抵抗力；
⑤Mg，鎂是葉綠素和植酸鹽(磷酸的貯藏形態(tài))的成分，能促進(jìn)磷酸酶和葡萄糖轉(zhuǎn)化酶的活化，極利于單糖的轉(zhuǎn)化，因而在碳水化合物代謝過(guò)程中起著很重要的作用；⑥B，硼對(duì)根、莖等器官的生長(zhǎng)，幼小的分生組織的發(fā)育以及作物的開(kāi)花結(jié)實(shí)均有一定的作用。硼能加速作物體內(nèi)碳水化合物的運(yùn)輸，促進(jìn)作物體內(nèi)氮元素的代謝。硼能增強(qiáng)作物的光合作用，改善作物體內(nèi)有機(jī)物的供應(yīng)和分配，能增強(qiáng)豆料作物根瘤菌的活動(dòng)，提高固氮能力，還能提高作物的抗病能力；具體實(shí)施方式
下面將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明其中的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利范圍。該權(quán)利范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
實(shí)例1(1)硼泥的預(yù)處理將新出的硼泥通過(guò)自然風(fēng)干，使其水份降至10％以下，然后在120-150℃溫度下烘干，使其水份降至2％以下，即完成硼泥預(yù)處理備用。
(2)硼泥中的化學(xué)組份調(diào)整取500kg92.5％的硫酸稀釋至30％，升溫至75-85℃在不斷攪拌下，緩慢加入預(yù)處理好的硼泥1250kg，維持75-85℃的反應(yīng)溫度，直至不產(chǎn)生氣泡為止，大約15分鐘，使大部分碳酸鈣轉(zhuǎn)為硫酸鈣，生成硫酸鹽料漿備用。
其化學(xué)反應(yīng)式為
(3)磷化處理將硫酸處理好的料漿升溫至80-95℃，加入85％的磷酸300kg在不斷進(jìn)行攪拌下反應(yīng)，維持80-95℃反應(yīng)溫度，反應(yīng)30分鐘后，進(jìn)行冷卻、固化后得磷化反應(yīng)物，該反應(yīng)物pH＝3.2-3.5。
(4)氮化調(diào)硼造粒將磷化反應(yīng)物粉碎，加入1250kg碳酸氫銨，充分混合后的pH＝6.9-7.1，此時(shí)即為本發(fā)明的基肥。根據(jù)需要，再加入375kg硼砂進(jìn)行充分的混合，然后進(jìn)行造粒；在60℃的熱風(fēng)吹干，完成造粉過(guò)程，即得專用肥成品。
四、硼鎂磷銨肥工藝制造的重量份比數(shù)(一)92.5％的硫酸 0.4份(二)85％的磷酸 0.25份(三)硼泥(處理后) 1份(四)碳酸氫銨 1份(五)硼砂 0.3份五、成品硼鎂磷銨肥的組份比例氮 (N) ％ 5.8磷 (P2O5)％ 5.1鎂 (Mg)％ 8.1硼 (B) ％ 1.1上述產(chǎn)品的應(yīng)用在油菜試驗(yàn)效果詳見(jiàn)表1表1
另外，本發(fā)明應(yīng)用在煙草產(chǎn)區(qū)和常規(guī)肥比較，表現(xiàn)為莖圍增大0.05-0.13cm，葉片數(shù)增加0.5片，節(jié)距縮短0.23-0.27cm，腰葉增長(zhǎng)1-2cm，增寬1-1.6cm。干煙率增加1.1-1.3％，畝產(chǎn)提高3.3-8.8％。上等煙比例提高36.9-55.9％。
實(shí)例2取本發(fā)明的基肥100公斤，加入尿素70公斤、硫酸鉀30公斤混配?？傻玫?、磷、鉀、鎂、硼比例為4∶1∶2∶0.5∶0.1的復(fù)混肥，是果樹(shù)和蔬菜在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的專用肥料。產(chǎn)品特點(diǎn)是見(jiàn)效快。強(qiáng)調(diào)氮的供應(yīng)，平衡磷、鉀和微量元素。
實(shí)例3取本發(fā)明的基肥100公斤，加入硫酸鉀85公斤、磷酸而氫鉀15公斤混配。可得到氮、磷、鉀、鎂、硼比例為1∶1.2∶3.1∶0.5∶1的復(fù)混肥，可以滿足果實(shí)膨大期間對(duì)鉀的需求，增加果品甜度改善著色。同時(shí)高鉀和鎂的協(xié)同作用，可使作物體質(zhì)健壯，增加抗寒、抗旱、抗病能力。
實(shí)例4取本發(fā)明的基肥100公斤，加入硫酸鉀50公斤、硫酸亞鐵10公斤、硫酸鋅10公斤、硅鈣粉10公斤、鉬酸胺10公斤、硫酸錳10公斤?？傻煤蟆⒅?、微量元素復(fù)混的全元肥，能夠平衡供給作物必須的營(yíng)養(yǎng)。
權(quán)利要求
1.一種利用硼泥生產(chǎn)硼鎂磷銨肥的工藝方法，其特征是(1)硼泥的預(yù)處理先將硼泥通過(guò)自然風(fēng)干，使其水份降至10％以下，然后在100-150℃溫度下烘干，使其水份降至2％以下，即完成硼泥預(yù)處理備用；(2)硼泥中的化學(xué)組份調(diào)整取500kg的濃硫酸稀釋至30-60％，升溫至60-90℃在不斷攪拌下，緩慢加入預(yù)處理好的1150-1500kg硼泥中，維持60-90℃的反應(yīng)溫度，直至不產(chǎn)生氣泡為止，生成硫酸鹽料漿備用；其化學(xué)反應(yīng)式為(3)磷化處理將硫酸鹽料漿升溫至80-95℃，加入80-85％的磷酸300kg在不斷進(jìn)行攪拌下反應(yīng)，維持80-95℃反應(yīng)溫度，反應(yīng)20-40分鐘后，進(jìn)行冷卻至常溫、固化后得磷化反應(yīng)物，該反應(yīng)物pH＝3-4.5；(4)氮化調(diào)硼造粒將磷化反應(yīng)物粉碎，加入1150-1500kg碳酸氫銨，充分混合后其混合物的pH＝6.5-7.5，進(jìn)行造粒；然后經(jīng)40-80℃的熱風(fēng)干燥，完成造粉過(guò)程，即得基肥成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硼泥生產(chǎn)硼鎂磷銨肥的工藝方法，其特征是加入碳酸氫銨的同時(shí)再加入350-400kg硼砂進(jìn)行充分的混合，然后再進(jìn)行造粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硼泥生產(chǎn)硼鎂磷銨肥的工藝方法，其特征是(1)硼泥的預(yù)處理先將硼泥通過(guò)自然風(fēng)干，使其水份降至10％以下，然后在120-150℃溫度下烘干，使其水份降至2％以下，即完成硼泥預(yù)處理備用；(2)硼泥中的化學(xué)組份調(diào)整取500kg的92.5％濃硫酸稀釋至30％，升溫至75-85℃在不斷攪拌下，緩慢加入預(yù)處理好的1250kg硼泥中，維持75-85℃的反應(yīng)溫度，直至不產(chǎn)生氣泡為止，生成硫酸鹽料漿備用；其化學(xué)反應(yīng)式為(3)磷化處理將硫酸鹽料漿升溫至80-95℃，加入85％的磷酸300kg在不斷進(jìn)行攪拌下反應(yīng)，維持80-95℃反應(yīng)溫度，反應(yīng)30分鐘后，進(jìn)行冷卻至常溫、固化后得磷化反應(yīng)物，該反應(yīng)物pH＝3.2-3.5；(4)氮化調(diào)硼造粒將磷化反應(yīng)物粉碎，加入1250kg碳酸氫銨，充分混合后其混合物的pH＝6.9-7.1，進(jìn)行造粒；然后經(jīng)60℃的熱風(fēng)干燥，完成造粉過(guò)程，即得成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用硼泥生產(chǎn)硼鎂磷銨肥的工藝方法，其特征是加入碳酸氫銨的同時(shí)再加入375kg硼砂進(jìn)行充分的混合，然后再進(jìn)行造粒。
全文摘要
一種利用硼泥生產(chǎn)硼鎂磷銨肥的工藝方法，其技術(shù)要點(diǎn)是先將硼泥通過(guò)自然風(fēng)干，及在一定溫度下烘干，使其水份降至2％以下，即完成硼泥預(yù)處理備用；取一定量經(jīng)稀釋的硫酸在60－90℃范圍內(nèi)經(jīng)攪拌下，緩慢加入一定量經(jīng)預(yù)處理備用的硼泥中，直至不產(chǎn)生氣泡為止，生成硫酸鹽料漿備用；將硫酸鹽料漿升溫至80－95℃，加入一定量的磷酸在攪拌下反應(yīng)，反應(yīng)20－40分鐘后，進(jìn)行冷卻至常溫、固化后得磷化反應(yīng)物；將磷化反應(yīng)物粉碎，加入一定量的碳酸氫銨，再加入適量的硼砂進(jìn)行充分混合及造粒；然后經(jīng)風(fēng)干燥，完成造粉過(guò)程，即得成品。本發(fā)明由于將硼泥中的有益組份經(jīng)過(guò)硫酸，磷酸反應(yīng)處理，使反應(yīng)生成物為可溶性復(fù)合肥，從根本上取代單一肥料，本肥料適合各種植物和土壤。
文檔編號(hào)C05G1/00GK1944352SQ20061004805
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者周子良, 夏天崇 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)陶普農(nóng)化有限公司