[发明专利]用水淬含钛高炉渣制备固态钙镁钛铁硫氮硅复合肥的方法

说明书

技术领域：

本发明属于一种植物肥料的制备方法，特别是涉及一种用水淬高炉渣制备固态钙-镁-钛-铁-硫-氮-硅复合肥料的方法。

背景技术：

由于水淬含钛高炉渣的排放造成了大量钛资源的流失，同时也对环境造成污染，因此对它的利用已成为人们关注的焦点。水淬含钛高炉渣不能直接用于水泥的生产，因此限制了它的使用。攀钢研究院和中南工业大学合作，开发了制取人造金红石和硫酸法制取钛白粉的新工艺，制取了品位大于98％的金红石型TiO₂以及焊条级、陶瓷级、颜料级等多种级别的钛白粉，并且其残渣可用于生产水泥。80年代末，完成了用含钛高炉渣制取TiCl₄的试验研究。近年来，又出现关于水淬含钛高炉渣处理煤气洗涤水的报道。但这些综合利用炉渣的途径都存在一些弊端，或者处理量有限，钛资源利用率低，或者生产工艺复杂，且存在二次污染。如何消除水淬含钛高炉渣对环境的污染、同时能够大量地利用钛资源，是目前急需解决的问题。

钛在植物生长过程中提高光合作用强度，增加植株叶绿素含量和叶质干重，促进植物色素和碳水化合物的合成；提高过氧化氢酶、过氧化物酶、固氮酶、硝酸盐还原酶和果糖-1，6-二磷酸酶等多种酶的活性；增加根瘤数，提高豆科植物的固氮能力；提高植物对氮、磷、钾和微量元素如锌、锰、铁、铜、硼、钼的吸收利用能力，加速营养物质向籽实转运；参与植物新陈代谢，延迟植物衰老期；提高植物抗旱性；促进植物生长发育，增强植株的生理活性，对农作物有早熟、早产和增产作用。

国外早期施用的钛肥主要有硫酸钛铵和TiCl₃等，多不是定型的商品专用剂型。我国目前生产销售的钛肥主要有891钛制剂和NK-P植物营养素等。上述钛肥大多由纯品为原料制备，成本高且营养元素种类少。本发明人以前申请的“用含钛高炉渣制备固态钛钙硫镁铁氮硅复合肥料的方法”、专利申请号为200710012164.6的技术，虽然解决了上述方面的问题，但有效成分水溶性较低，利用率不高，还是存在钛等资源的流失。本发明用水淬含钛高炉渣制备多元素复合肥料，避开了上述缺点。

发明内容：

发明目的：本发明提供了一种用水淬含钛高炉渣制备植物肥料的方法，其目的是为了利用大量排放的水淬含钛高炉渣和其它原料制备植物肥料，以解决环境污染问题、充分利用钛资源并满足植物对多种营养元素需求的目的。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种用水淬含钛高炉渣制备固态钙镁钛铁硫氮硅复合肥料的方法，其特征在于：所用原料为含二氧化钛以重量百分比占14％-30％的高炉渣，硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵中的一种或一种以上；其工艺步骤：

(1)水淬高炉渣粉磨：将水淬炉渣经粉磨得到直径60-160微米的粉末；

(2)混料：将炉渣粉末与3-20倍按重量计的硫酸铵、硫酸氢铵、焦硫酸铵、过硫酸铵中任意一种或任意若干种以任意比例的混合物混合均匀；

(3)熔融：将混匀的原料在空气气氛中升温至200-500℃并保温10-65min；

(4)破碎：将大块的熔块经破碎后得到直径4-12毫米的小块，得成品。

所得的肥料中镁、钛、铁、硫、氮以水溶性化合物作为有效成分，其总量占肥料重量70％以上；肥料中水溶性镁占全镁90％以上；肥料中水溶性钛占全钛80％以上；肥料中水溶性铁占全铁70％以上；钙和硅以枸溶性物质形式存在。

优点及效果：水淬含钛高炉渣是一种冶金工业废弃物，如不利用不仅浪费资源，而且污染环境。本发明用水淬含钛高炉渣作为主要原料，采用熔融法制备植物肥料，既解决了由于炉渣的大量排放造成的环境污染问题，又合理利用钛资源，同时满足植物对营养元素的需求。

本发明水淬含钛高炉渣中的多种元素对植物生长有益，制备植物肥料的原料来源广泛，成本低；本发明一次性整体利用水淬含钛高炉渣，无二次污染，制备肥料的工艺简单；肥料性质稳定，易长期保存。具有促进植物对营养元素等的吸收，能充分发挥钛在植物生长过程中促进光合作用和碳水化合物合成的作用；增强植株生理活性；增加植株叶绿素含量；增加根瘤数，提高豆科植物固氮能力和酶活性；对农作物有早熟、早产和增产作用。

具体实施方式：

下面通过实施例对本发明加以具体描述，且本发明的技术方案不仅仅包括如下实施例：

例1：将水淬含钛高炉渣(二氧化钛含量占16％)破碎粉磨得到直径80微米的粉末，与4-6倍硫酸铵混合均匀，在空气气氛中升温至300℃并保温20min，得到大块的熔块，经破碎后得到直径4～12毫米的小块，即为一种植物肥料。