[发明专利]一种磷矿尾矿和磷石膏、钾长石烧制土壤调理剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷矿尾矿和磷石膏、钾长石烧制土壤调理剂的方法，属于环境保护治理和化工生产技术领域。

背景技术

磷矿尾矿的产生主要是因为现在磷矿原矿开采出来的品位一般达不到生产湿法磷酸的要求，所以需要进行选矿。选矿后磷矿分为两部分，一部分是磷精矿，用于生产磷酸、磷铵等产品，另一部分就是磷矿尾矿，尾矿由于品位太低，一般都堆置在磷尾矿库里面。目前对磷酸厂副产品磷石膏的主要处置方式为渣场堆放，不仅污染环境，而且占用大量土地。所以，如何将磷矿尾矿和废渣磷石膏合理利用，创造更多的经济价值，在近年来备受关注。

中量元素是作物生长过程中需要量次于氮、磷、钾而高于微量元素的营养元素，占作物体干物重的0.1％～0.5％，通常指钙、镁、硫三种元素。钙是构成细胞壁的重要元素，植物体中绝大部分钙存于细胞壁中。作物缺钙时，细胞壁不能形成，细胞不能正常分裂，生长点就会坏死。镁是叶绿素的组分，许多酶的活化剂，能增强作物体内各种代谢过程。作物缺镁时，叶绿素减少，光合作用减弱，碳水化合物、蛋白质、脂肪的形成都会受到抑制。硫是蛋白质和核酸的组成物质，是许多辅酶的结构成分，作物缺硫时，蛋白质等的合成受阻，植株矮小，叶绿素降低，分蘖分枝少。近年来，随着产量水平的不断提高和氮磷钾化肥大量施用，土壤中的中量元素已不能满足作物需求，果树、蔬菜等因缺中量元素，各种生理病害频频发生，严重影响产量和品质提高，这就要求施用大量的含钙、镁、硫等元素的土壤调理剂。

中国专利文件CN103086779A公开了一种用磷矿尾矿或低品位磷矿高炉法生产碱性肥料的方法，将磷矿尾矿或低品位磷矿与不溶性含钾岩石按质量比1：0.4～0.9混合，再加入占磷矿尾矿或低品位磷矿与不溶性含钾岩石总量4～10wt％的焦炭或者无烟煤和焦炭的混合物，混合物料粉磨，加水制成料块；然后将状料块放入高炉内，1000～1200℃温度下焙烧30～150分钟，制得的烧结熟料进行水淬，水淬后的烧结熟料经沥水、干燥、破碎和粉磨制得碱性肥料。该发明工艺简单，可操作性强；但是该方法烧结熟料需要用大量水进行水淬，水淬后又要将烧结熟料进行烘干，既浪费水资源，又耗废大量能源。

中国专利文件CN101544518A公开了一种用钾长石、石灰石和磷石膏生产钾钙肥的方法，属三废治理和化工生产技术领域，该方法将钾长石、石灰石、磷石膏按一定质量比混合，经粉磨、制球或制块后在回转窑、立窑或隧道窑内焙烧，烧结熟料粉碎包装为钾钙肥产品。该发明钾钙肥含有养分较其它专利发明的钾钙肥种类多，含有中量元素硫，但是不含有重要元素磷，不能满足农作物对施用肥料养分磷的需求。

目前尚无用两种废弃物磷矿尾矿、磷石膏和钾长石烧制土壤调理剂的报道。

发明内容

针对现有技术中尚无将两种废弃物磷石膏和磷矿尾矿合理利用，且市场上出售的钾钙肥、硅钙钾肥、硅钙镁钾肥等碱性肥料养分种类少以及农作物对中量元素硫的迫切需求等不足，本发明提供一种磷矿尾矿和磷石膏、钾长石烧制土壤调理剂的方法。

术语说明

磷矿尾矿：磷矿原矿经过磨碎，采用不同选矿技术对磷进行富集后残留的物质，除了含有一定量的P₂O₅外，还含有钙、镁、硅、铁、铝及有机杂质。经济上能被利用的磷酸盐类矿物，不宜再进一步分选的矿，由于选矿技术的差异，磷矿尾矿中P₂O₅含量一般为8～15％。

磷石膏：磷石膏主要是磷酸厂生产磷酸的副产品，也可以用天然石膏、脱硫石膏、氟石膏等其它含硫酸钙为主要成分的石膏代替。

钾长石：指含钾硅酸盐类钾矿资源。

本发明的技术方案如下：

一种磷矿尾矿和磷石膏、钾长石烧制土壤调理剂的方法，包括以下步骤：

(1)将磷石膏经自然风干后在40～55℃条件下干燥1～2小时后进行粉碎、过100目筛，将磷矿尾矿和钾长石经粉碎、粉磨后过100目筛；

(2)将磷石膏、磷矿尾矿和钾长石按质量比(0.8～1.5):(0.8～1.5):(1.56～2.0)配料，添加磷石膏、磷矿尾矿和钾长石总质量3～8％的煤炭，制得混合物料；

(3)将混合物料混合均匀后加水制成球状或块状物料；

(4)将球状或块状物料在900～1050℃煅烧0.6～1.3小时，然后温度提升到1050～1150℃，继续煅烧0.5小时，得烧结熟料；

(5)将烧结熟料冷却至20～50℃，进行破碎、粉磨、过筛，即得。炉气通入尾气净化系统净化后排入大气。