本發(fā)明涉及煉鋼廠以石灰粉末、白云石粉末為主要原料通過(guò)激發(fā)活性工藝將其生產(chǎn)成為酸性土壤調(diào)理劑的工藝,特別是一種利用鋼廠廢棄物生產(chǎn)土壤調(diào)理劑的工藝。
背景技術(shù):
中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用氮肥、磷肥、鉀肥已有40余年的歷史,在使用以上肥料的同時(shí),土壤酸化現(xiàn)象嚴(yán)重,影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性。土壤調(diào)理劑作為治理酸化土壤的主要技術(shù)手段,在國(guó)內(nèi)已有20余年的歷史,但是國(guó)內(nèi)的土壤調(diào)理劑大多數(shù)是以旋轉(zhuǎn)窯、豎窯、隧道窯煅燒石灰石、白云石、鉀長(zhǎng)石、麥飯石等原料,然后采用破碎造粒的工藝生產(chǎn)而成。
煉鋼生產(chǎn)過(guò)程中使用石灰、白云石進(jìn)行煉鋼,起到脫磷、脫硫的工藝目的。在使用以上溶劑的過(guò)程中,由于石灰極易吸收空氣中的水分而發(fā)生潮解轉(zhuǎn)變成粉末物質(zhì)。煅燒的輕燒白云石,由于巖相結(jié)構(gòu)中存在大量的硅酸三鈣,在煅燒結(jié)束以后,硅酸三鈣極易向硅酸二鈣轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變過(guò)程中產(chǎn)生氧化鈣粉末。
檢索以下文獻(xiàn):(1) 顏根發(fā)、徐廣治等人在第十五屆全同煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議文集中間公布的題為“轉(zhuǎn)爐散裝料下臨界粒度的探討”一文中有如下的內(nèi)容表述:“轉(zhuǎn)爐對(duì)不同散裝料粒度的要求是:生石灰、輕燒白云石、鐵釩土等≥5m;”。(2)周漢清、梁天文在第十六屆全國(guó)化肥市場(chǎng)研討會(huì)上公布的題為“淺談酸性土壤的調(diào)理及酸性土壤調(diào)理劑的應(yīng)用”論文中間有如下的內(nèi)容表述“添加鈣、鎂,補(bǔ)充中微量元素。酸性土壤調(diào)理劑能夠有效為作物提供足夠的活性鈣、鎂,增產(chǎn)效果明顯。適用各種農(nóng)作物及經(jīng)濟(jì)作物的栽培、種植,能夠有效提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量?!保?)陸磊、溫金寶、姚強(qiáng)在《鋼鐵釩鈦》2005年第二十六卷第二期發(fā)表的論文《鋼渣的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)研究》一文中 “機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)是由機(jī)械力誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng)。機(jī)械力包含范圍是廣泛的,既可以是粉碎過(guò)程中所施加的作用力,又可以是一般的機(jī)械壓力、摩擦力還可以是液體和氣體沖擊波作用所產(chǎn)生的壓力。運(yùn)用機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理,尤其是用該方法進(jìn)行的合成、分解反應(yīng)和表面改性對(duì)礦物深加工、化工、材料科學(xué)有積極的推動(dòng)作用?!钡膬?nèi)容表述。(4)趙海泉譯,郝偉紅校的2009年第九期的《鋼研究》雜志上公布的題為“鋼渣處理和除塵灰再循環(huán)的最新進(jìn)展”論文中間有“來(lái)自高爐和頂吹轉(zhuǎn)爐的除塵灰是除塵灰主要的種類,僅有一部分被利用,除塵灰中超細(xì)粉部分很難利用。不僅是因?yàn)樗钠妨P?,化學(xué)成分也是問(wèn)題。在這些超細(xì)粉除塵灰中,低沸點(diǎn)元素的濃度很高(大部分聚集在鐵顆粒上)。這種除塵灰中有用元素的含量太低,重新提煉回收不經(jīng)濟(jì)?!钡膬?nèi)容表述。
由上述信息可知,目前還沒(méi)有將機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)原理應(yīng)用于土壤調(diào)理劑生產(chǎn)領(lǐng)域的先例。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種利用鋼廠廢棄物生產(chǎn)土壤調(diào)理劑的工藝,其生產(chǎn)工藝合理,所用原料低廉,用其調(diào)整土壤PH值,使用效果好。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種利用鋼廠廢棄物生產(chǎn)土壤調(diào)理劑的工藝,1、分別收集粒度為180目—250目之間的輕燒白云石粉末和石灰石粉末;2、將鉀長(zhǎng)石用球磨機(jī)進(jìn)行磨粉,鉀長(zhǎng)石粉末粒度為450目;3、將鉀長(zhǎng)石粉末、石灰粉末、白云石粉末按不同的質(zhì)量百分比比例進(jìn)行均勻混合,添加質(zhì)量百分比為5%的膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑,加入到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi),生產(chǎn)出粒度為2mm-5mm的顆粒狀土壤調(diào)理劑;其中PH值大于9的土壤調(diào)理劑,各種原料的質(zhì)量百分比為:輕燒白云石粉末:石灰石粉末:鉀長(zhǎng)石粉末:鈣基膨潤(rùn)土的比例為20%:40%:35%:5%;其中PH值小于9的土壤調(diào)理劑,各種原料的質(zhì)量百分比為:輕燒白云石粉末:石灰石粉末:鉀長(zhǎng)石粉末鉀長(zhǎng)石粉末:鈣基膨潤(rùn)土的比例為30%:10%:55%:5%。
本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于:
1、發(fā)明人經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),利用機(jī)械力化學(xué)理論的基礎(chǔ),通過(guò)破碎和磨粉將鉀長(zhǎng)石破碎到450目,鉀長(zhǎng)石粉末就具有了在弱酸環(huán)境條件下,與枸溶酸反應(yīng)的活性,能夠被植物吸收,成為一種土壤調(diào)理劑。
2、發(fā)明人發(fā)現(xiàn),輕燒白云石在燒制過(guò)程中,產(chǎn)生的巖相組織結(jié)構(gòu)是硅酸三鈣,硅酸三鈣在溫度降低過(guò)程中會(huì)向硅酸二鈣轉(zhuǎn)變,同時(shí)析出游離氧化鈣和硅酸二鈣,其中轉(zhuǎn)變析出的硅酸二鈣大多數(shù)是以β-2CaO?SiO2存在,β-2CaO?SiO2又極其容易向γ-2CaO?SiO2轉(zhuǎn)變,在此轉(zhuǎn)變過(guò)程中伴隨有5%的體積膨脹,產(chǎn)生粉化現(xiàn)象。粉化的輕燒白云石粉末和石灰石粉末其粒度在180目到250目之間,是一種可以直接作為土壤調(diào)理劑使用的原料。
3、將鋼鐵廠產(chǎn)生的廢棄石灰石粉末、白云石粉末與磨細(xì)的鉀長(zhǎng)石粉末進(jìn)行混合,混合后添加5%的膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑,進(jìn)行造球,使之成為具有枸溶性的酸性土壤調(diào)理劑。對(duì)于治理酸化土壤具有一定的效果。
本發(fā)明的有益效果:
1、目前鋼廠廢棄的石灰粉末、輕燒白云石粉末基本上是返回?zé)Y(jié)廠造球使用,使用效果不好,潛在的利用價(jià)值不大,本發(fā)明能夠充分挖掘鋼廠廢棄物的潛在利用價(jià)值,使其價(jià)值最大化。
2、采用機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)原理磨碎的鉀長(zhǎng)石粉末能夠與鋼廠廢棄的石灰石粉末、輕燒白云石粉末生產(chǎn)成為適合酸性土壤的多功能土壤調(diào)理劑,通過(guò)控制石灰粉末的量和輕燒白云石粉末的量,就能夠生產(chǎn)出具有不同PH值的土壤調(diào)理劑,通過(guò)控制PH值的方法就能夠生產(chǎn)出不同酸化程度的土壤調(diào)理劑。
3、由于本工藝采用的是鋼廠的廢棄物為主要原料,故本發(fā)明在成本上具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明:
1、以一條120噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線為例:120轉(zhuǎn)爐每天使用石灰300噸,產(chǎn)生約5%的石灰粉末,使用輕燒白云石150噸,產(chǎn)生粉末10%左右。從除塵系統(tǒng)或料倉(cāng)皮帶機(jī)系統(tǒng)收集以上粉末,分別收集粒度為180目—250目之間的輕燒白云石粉末和石灰石粉末;拉運(yùn)到生產(chǎn)區(qū)域待用。
2、拉運(yùn)鉀長(zhǎng)石原料加入到由江西任峰機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的VCR球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行磨粉。通過(guò)控制調(diào)整球磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)鋼球的級(jí)配生產(chǎn)出450目的鉀長(zhǎng)石粉。
、將鉀長(zhǎng)石粉末、石灰粉末、白云石粉末按不同的質(zhì)量百分比比例進(jìn)行均勻混合,添加質(zhì)量百分比為5%的膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑,加入到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi),生產(chǎn)出粒度為2mm-5mm的顆粒狀土壤調(diào)理劑;其中PH值大于9的土壤調(diào)理劑,各種原料的質(zhì)量百分比為:輕燒白云石粉末:石灰石粉末:鉀長(zhǎng)石粉末:鈣基膨潤(rùn)土的比例為20%:40%:35%:5%;其中PH值小于9的土壤調(diào)理劑,各種原料的質(zhì)量百分比為:輕燒白云石粉末:石灰石粉末:鉀長(zhǎng)石粉末鉀長(zhǎng)石粉末:鈣基膨潤(rùn)土的比例為30%:10%:55%:5%。