專利名稱：一種腐殖酸硅鈣鎂肥及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于肥料制造領(lǐng)域，具體涉及一種以煉鐵高爐水淬渣和腐殖酸為原料生產(chǎn)腐殖酸硅鈣鎂肥的生產(chǎn)方法及利用該方法生產(chǎn)的腐殖酸硅鈣鎂肥。
背景技術(shù)：
水淬渣也叫高爐水渣，是鋼鐵企業(yè)在煉鐵過(guò)程中采用水淬急冷處理高爐渣形成的廢渣,其成分主要約為SiO2 34. 9%, CaO 36. 8%, Al2O3 11. 3%, MgO 13.2%。水淬渣用作肥料在德國(guó)已有很長(zhǎng)的歷史。目前，德國(guó)利用高爐渣生產(chǎn)硅肥的主要工藝為將高爐渣粉碎磨細(xì)達(dá)到一定粒度直接施用，或高爐渣粉碎磨細(xì)后，與磷酸鹽成分混合直接施用。日本采用風(fēng)淬法急冷處理爐渣，熱回收一次利用率達(dá)到62.6%，二次利用可達(dá)到70%，玻璃化率達(dá)到96 99%。這樣既回收了余熱，又提高了爐渣的玻璃化率和活性硅含量。將玻璃化率高的爐渣磨細(xì)，或加入一些添加劑一起球磨，達(dá)到一定粒度后，直接以商品硅肥的形式進(jìn)入市場(chǎng)，制得的高爐渣硅肥有效硅含量可達(dá)到20%。朝鮮黃海制鐵所利用煉鐵高爐水渣生產(chǎn)硅肥工藝為直接將高溫高爐渣傾入水淬池內(nèi)進(jìn)行水淬，然后用抓斗機(jī)將水淬物撈起，加入10%的粉煤灰，加水一起進(jìn)入球磨機(jī)濕磨，粒度達(dá)到0. 5mm以下，經(jīng)干燥后即得硅肥，其制得的硅肥中含可溶性硅大于15%，氧化鈣和氧化鎂總量大于30%。 國(guó)外制得的硅肥中有效硅含量均在15%以上，氧化鈣和氧化鎂總量大于30%。八十年代末，河南省科學(xué)院信陽(yáng)硅肥廠利用煉鐵高爐渣為原料生產(chǎn)硅肥，在一些地方相繼建成了小型硅肥廠。云南省從1989年建成硅肥實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)工廠-昆磷多元素肥料廠，規(guī)模為年產(chǎn)硅肥 0. 7 1萬(wàn)t。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)硅肥年生產(chǎn)能力在100萬(wàn)t以上，但主要還是集中在個(gè)別省份，其中河南省年產(chǎn)硅肥60萬(wàn)t，云南硅肥生產(chǎn)廠家達(dá)20家，年生產(chǎn)能力達(dá)到30萬(wàn)t。 近年來(lái)，硅素肥料在全國(guó)越來(lái)越受到重視，湖南、湖北、江蘇的硅肥年產(chǎn)量也超過(guò)10萬(wàn)t。近來(lái)鞍鋼礦渣開(kāi)發(fā)公司研制的高爐渣硅肥在東北得到大面積施用，其工藝為將水淬渣浙水，自然風(fēng)干，然后進(jìn)入破碎機(jī)進(jìn)行破碎和篩選除雜，再進(jìn)入球磨機(jī)球磨，過(guò)篩，最后包裝即得到商品硅肥。寶鋼集團(tuán)利用煉鐵高爐渣開(kāi)發(fā)硅肥這一科研項(xiàng)目也取得了一定進(jìn)展。專利號(hào)為88104650. 7的中國(guó)專利《高效硅素化肥的生產(chǎn)方法》，是利用在預(yù)處理熔融生鐵過(guò)程中產(chǎn)生并且具有較高可溶性氧化硅含量的爐渣生產(chǎn)的硅肥。目前硅肥研發(fā)存在的主要問(wèn)題有一是在制作硅肥過(guò)程中沒(méi)有造粒工序，粉末狀的硅肥施用過(guò)程中，揚(yáng)塵現(xiàn)象嚴(yán)重，粉塵粘在植株體上，其堿性物質(zhì)對(duì)植株造成傷害。第二由于水渣直接制作的硅肥呈堿性，在施用過(guò)程中容易引起氮肥轉(zhuǎn)化成氨氮揮發(fā)損失，使用過(guò)程中必須單獨(dú)使用，多有不便。腐殖酸是一種有機(jī)酸，它主要包括黑腐酸(即狹義的胡敏酸)、棕腐酸(或稱草木樨酸)、黃腐酸(或稱富里酸)，是一種復(fù)雜的混合物，通常又把除黃腐酸的黑腐酸和棕腐酸二者稱為胡敏酸。以腐殖酸為原料生產(chǎn)的腐殖酸類(lèi)肥料是一種多功能肥料。這類(lèi)肥料多以泥炭等富含腐殖酸物質(zhì)為主要原材料摻合其它有機(jī)一無(wú)機(jī)肥料配制而成，品種繁多，它包括現(xiàn)在各地制造和使用的硝基腐殖酸銨、腐殖酸銨、腐殖酸磷、腐殖酸鉀、腐殖酸氮磷、腐殖酸氮磷鉀以及作刺激劑的腐殖酸鈉，作土壤改良劑的腐殖酸鈣、鎂等。而腐殖酸硅鈣鎂肥料則未有生產(chǎn)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低，PH呈中性而不會(huì)對(duì)植株造成傷害、施用方便、有效養(yǎng)分含量和作物利用率高，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)低，土壤針對(duì)性強(qiáng)，便于田間施用的腐殖酸硅鈣鎂肥及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明將高爐煉鐵過(guò)程中產(chǎn)生的水淬渣經(jīng)干燥、球磨、與腐殖酸按比例混合、造粒等工藝，生產(chǎn)出可供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的腐殖酸硅鈣鎂肥，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。本發(fā)明的腐殖酸硅鈣鎂肥是通過(guò)以下方法生產(chǎn)的，其特征在于，包括以下步驟水淬渣經(jīng)自然風(fēng)干至含水量為15% 25%，干燥后的水淬渣進(jìn)入球磨機(jī)研磨，研磨至80 100目粒級(jí)，接著將磨好的粉末與腐殖酸含量為75% 80% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的腐殖酸原料按質(zhì)量比為2 1 1.5混合均勻形成混合物A，再往混合物A中添加混合物A質(zhì)量的5% 10%的粘結(jié)劑，攪拌混合均勻，再在肥料造粒機(jī)上造粒，造粒過(guò)程按混合物A質(zhì)量的10% 15%的比例噴灑水分使其形成粒狀肥料，肥料的粒級(jí)控制在2 4mm，最后經(jīng)烘干而制得腐殖酸硅鈣鎂肥。將上述腐殖酸硅鈣鎂肥裝袋，即可作為商品的腐殖酸硅鈣鎂肥出售。所述的腐殖酸原料可以由煤炭或泥炭按照常規(guī)方法加工而成，本發(fā)明只是選擇了腐殖酸含量為75% 80% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的腐殖酸原料而已。所述的粘結(jié)劑可以為高嶺土、膨潤(rùn)土等。本發(fā)明將經(jīng)過(guò)一定處理的水淬渣和腐殖酸按一定比例混合，利用兩者的酸堿中和性能，使得制作的肥料呈中性，再經(jīng)造粒，以避免揚(yáng)塵，而獲得腐殖酸硅鈣鎂肥。本發(fā)明避免了直接施用水淬渣而造成揚(yáng)塵，及由于水淬渣中堿性物質(zhì)粘附在植株上，對(duì)植株造成損害， 還可以避免因水淬渣直接制作的硅肥呈堿性，在施用過(guò)程中容易引起氮肥轉(zhuǎn)化成氨氮揮發(fā)損失，而必須單獨(dú)使用而造成的諸多不便。按照本發(fā)明的生產(chǎn)方法制得的腐殖酸硅鈣鎂肥，其肥料特征如下成品肥料呈中性，PH為7. 0-7. 5，養(yǎng)分含量SiR 20% 25%，CaO 20% 25%， MgO 10% 15%，有機(jī)質(zhì)30% ；35%，肥料呈黑色粒狀?？稍谒?、甘蔗、煙草、小麥、花生、大豆、蔬菜、竹子等作物上施用。施用方式為基肥、追肥或者兩種方法同時(shí)配合使用，畝施用量基肥為50 100公斤，追肥為25 50公斤，使用時(shí)可與復(fù)混肥或氮肥混合施用。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施用本發(fā)明的腐殖酸硅鈣鎂肥后，水稻及甘蔗等作物均表現(xiàn)為莖桿增粗，生長(zhǎng)后期頂葉保持青綠色，抗倒伏能力增強(qiáng)，并能防止早衰，一般水稻增產(chǎn)5% 15%，甘蔗增產(chǎn)5% 20%，含糖量增加0. 5 1. 0個(gè)糖度。長(zhǎng)期使用該肥料可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，達(dá)到培肥地力，改善土壤結(jié)構(gòu)，改良土壤的目的。由此可見(jiàn)，本發(fā)明腐殖酸硅鈣鎂肥，其生產(chǎn)成本低，有效養(yǎng)分含量和作物利用率高，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)低，土壤針對(duì)性強(qiáng)，便于田間施用的腐殖酸硅鈣鎂肥，可供農(nóng)作物生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例1 水淬渣經(jīng)自然風(fēng)干至含水量為15% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，干燥后的水淬渣進(jìn)入球磨機(jī)研磨，研磨至80目粒級(jí)，接著將磨好的粉末與腐殖酸含量為75% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的腐殖酸原料 (購(gòu)自新疆雙龍腐殖酸有限公司)按質(zhì)量比為2 1.5混合均勻形成混合物A，再往混合物 A中添加份量為混合物A質(zhì)量的5 %的粘結(jié)劑(膨潤(rùn)土)，攪拌混合均勻，再在肥料造粒機(jī)上造粒，造粒過(guò)程按混合物A質(zhì)量的15%份量噴灑水分，使其形成粒狀肥料，肥料的粒級(jí)控制在2 4mm，最后經(jīng)烘干后而制得腐殖酸硅鈣鎂肥。產(chǎn)品肥料特征成品肥料呈中性，PH為7. 0，養(yǎng)分含量SW2 20%, CaO 20%, MgO 10%有機(jī)質(zhì)35%，肥料呈黑色粒狀。上述產(chǎn)品經(jīng)2009-2010年多次在廣東韶關(guān)的水稻生產(chǎn)中進(jìn)行施用試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明施用本發(fā)明的腐殖酸硅鈣鎂肥后，水稻表現(xiàn)為莖桿增粗，生長(zhǎng)后期頂葉保持青綠色， 抗倒伏能力增強(qiáng)，并能防止早衰，水稻增產(chǎn)5% -15%。上述產(chǎn)品經(jīng)2009-2010年兩個(gè)年度在廣東省湛江市的甘蔗生產(chǎn)中施用，結(jié)果表明甘蔗增產(chǎn)5% -20%，含糖量增加0. 5-1. 0個(gè)糖度。實(shí)施例2 水淬渣經(jīng)自然風(fēng)干至含水量為20%，干燥后的水淬渣進(jìn)入球磨機(jī)研磨，研磨至 100目粒級(jí)，接著將磨好的粉末與腐殖酸含量為75% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的腐殖酸原料按質(zhì)量比為2 1混合均勻形成混合物A，再往混合物A中添加混合物A質(zhì)量的10%的粘結(jié)劑(高嶺土)攪拌混合均勻，再在肥料造粒機(jī)上造粒，造粒過(guò)程按混合物A質(zhì)量的10%份量噴灑水分，使其形成粒狀肥料，肥料的粒級(jí)控制在2 4mm，最后經(jīng)烘干后而制得腐殖酸硅鈣鎂肥。產(chǎn)品肥料特征成品肥料呈中性，PH為7. 5，養(yǎng)分含量SiO2 22%, CaO 23%, MgO 11%,有機(jī)質(zhì)30%，肥料呈黑色粒狀。實(shí)施例3:水淬渣經(jīng)自然風(fēng)干至含水量為25%，干燥后的水淬渣進(jìn)入球磨機(jī)研磨，研磨至80 目粒級(jí)，接著將磨好的粉末與腐殖酸含量為80% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的腐殖酸原料按質(zhì)量比為 2 1.3混合均勻形成混合物A，再往混合物A中添加混合物A質(zhì)量的8%的粘結(jié)劑(膨潤(rùn)土)，攪拌混合均勻，再在肥料造粒機(jī)上造粒，造粒過(guò)程按混合物A質(zhì)量的12%份量噴灑水分，使其形成粒狀肥料，肥料的粒級(jí)控制在2 4mm，最后經(jīng)烘干后而制得腐殖酸硅鈣鎂肥。產(chǎn)品肥料特征成品肥料呈中性，PH為7. 5，養(yǎng)分含量SW2 21%, CaO 22%, MgO 10 %，有機(jī)質(zhì)32 %，肥料呈黑色粒狀。
權(quán)利要求
1.一種腐殖酸硅鈣鎂肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟水淬渣經(jīng)自然風(fēng)干至含水量為15% 25%，干燥后的水淬渣進(jìn)入球磨機(jī)研磨，研磨至 80 100目粒級(jí)，接著將磨好的粉末與腐殖酸含量為75% 80% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的腐殖酸原料按質(zhì)量比為2 1 1.5混合均勻形成混合物A，再往混合物A中添加混合物A質(zhì)量的 5% 10%的粘結(jié)劑，攪拌混合均勻，再在肥料造粒機(jī)上造粒，造粒過(guò)程按混合物A質(zhì)量的 10 % 15 %的比例噴灑水分使其形成粒狀肥料，肥料的粒級(jí)控制在2 4mm，最后經(jīng)烘干而制得腐殖酸硅鈣鎂肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐殖酸硅鈣鎂肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的粘結(jié)劑為高嶺土或膨潤(rùn)土。
3.一種按照權(quán)利要求1所述的腐殖酸硅鈣鎂肥的生產(chǎn)方法生產(chǎn)得到的腐殖酸硅鈣鎂肥。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種腐殖酸硅鈣鎂肥及其生產(chǎn)方法。它是通過(guò)以下方法生產(chǎn)的水淬渣經(jīng)自然風(fēng)干至含水量為15％～25％，干燥后的水淬渣進(jìn)入球磨機(jī)研磨，研磨至80～100目粒級(jí)，接著將磨好的粉末與腐殖酸含量為75％～80％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的腐殖酸原料按質(zhì)量比為2∶1～1.5混合均勻形成混合物A，再往混合物A中添加混合物A質(zhì)量的5％～10％的粘結(jié)劑，攪拌混合均勻，再在肥料造粒機(jī)上造粒，造粒過(guò)程按混合物A質(zhì)量的10％～15％的比例噴灑水分使其形成粒狀肥料，肥料的粒級(jí)控制在2～4mm，最后經(jīng)烘干而制得腐殖酸硅鈣鎂肥。本發(fā)明腐殖酸硅鈣鎂肥，其生產(chǎn)成本低，有效養(yǎng)分含量和作物利用率高，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)低，土壤針對(duì)性強(qiáng)，便于田間施用的腐殖酸硅鈣鎂肥，可供農(nóng)作物生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102329174SQ20111021724
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者樂(lè)國(guó)標(biāo), 張雪霞, 李紹康, 鄭煜基, 陳能場(chǎng) 申請(qǐng)人:廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所