[发明专利]以铜冶炼渣为原料的多元素矿物肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以铜冶炼渣为原料的多元素矿物肥及其制备方法，属于冶金废渣利用技术领域。

背景技术

近年来，全球铜冶炼产量增长迅速，1998年世界精炼铜总产量1394万t，2010年达到1925万t，增幅达38.09%。与世界铜产量增速，我国铜产量从2005年的260万t迅速增至2010年的457万t，总产量已位居世界第一。

当前世界上80%的铜是通过火法冶炼生产的，只有约20%是采用湿法冶炼获得，我国铜产量的97%以上来自火法冶炼工艺。铜冶炼渣主要来自火法冶炼过程，根据产渣设备不同可分为反射炉渣、转炉渣、电炉渣等；根据工艺流程可分为熔炼渣、吹炼渣等；根据炉渣冷却方式不同又可分为水淬渣、自然冷却渣、保温冷却渣等。火法冶炼生产1t铜将产生2～3t渣，2008年我国铜产量达到378，以此计算将产生756～1134万t铜渣，其中含有400～500万t的铁和近1万t的铜。目前，我国铜渣已累计超过2500万t，大部分堆存渣场，既占用土地又污染环境，更是资源的巨大浪费。仅云南某铜冶炼厂渣场目前堆存量就近700万t。渣场的环境治理也是铜冶炼厂当前面临的最主要环保工作之一。

目前，对铜冶炼渣的资源化利用包括以下几个方面：1、提取有价金属；2、用作催化剂；3、制造水泥；4、制造混凝土；5、制造建筑防腐除锈剂；6、制造玻璃基复合材料；7、修筑路基；8、生产劈离砖。尽管在铜渣资源化利用方面取得了一些成果，但铜渣的组成和结构复杂，在一些利用上还难以实现工业化生产，因此对铜渣资源化利用的理论研究工作还不够深入。

铜渣所含元素，其化学成份（wt%）：氧化钙6～30%、氧化镁2～25%、氧化钾1～4%，二氧化硅15～30%，三氧化二铝3.5～5%，锌1.5～2.5%，铜0.5～1%，铁5～33%，二氧化钛0.3～0.6%，氧化锰0.3～0.5%，硫0.5～1.5，0.1以下微量元素20多种，未见有害元素。因此，铜渣还存在着资源利用率不高的问题。有必要在保证经济、节能、综合利用、环境保护的因素上，开发新的铜渣处理方法，以实现铜渣的资源化利用。

发明内容

为开发适于铜渣综合利用的方法，本发明提供一种以铜冶炼渣为原料的多元素矿物肥及其制备方法，以实现工业化生产并保护环境。

本发明通过下列技术方案实现：一种以铜冶炼渣为原料的多元素矿物肥，由下列组分组成：铜冶炼渣与有效磷物质的质量比为（1～20）:1。

所述有效磷物质为市购的钙镁磷肥或过磷酸钙。

所述有效磷物质为钙镁磷肥时，铜冶炼渣与钙镁磷肥的质量比为（1～10）:1，所得多元素矿物肥为碱性肥。

所述有效磷物质为过磷酸钙时，铜冶炼渣与过磷酸钙的质量比为（1～20）:1，所得多元素矿物肥为酸性肥。

本发明的另一目的在于提供一种以铜冶炼渣为原料的多元素矿物肥的制备方法，经过下列各步骤：

（1）将铜冶炼渣粉碎至80～200目；

（2）将步骤（1）粉碎后的铜冶炼渣与有效磷物质按质量比为（1～20）:1进行混合，使混合物的有效磷含量为2.73～15%，即得到多元素矿物肥。

所述有效磷物质为市购的钙镁磷肥或过磷酸钙。

本发明具备的优点及效果：本发明提供的多元素矿物肥解决了施用化肥带来的不良后果。本发明利用铜冶炼渣，富含硅、钾、钙、硫、铁、镁、锰、碘与硒等微量元素的特性，且铜冶炼渣中所含各元素均经过高温熟化，能被植物吸收；并最大限度的富集了有效磷物质，使本发明具有农作物生长所需的多种养分，进而改善农作物品质。该多元素矿物肥可改良土壤，起到保肥、节肥、增产、增色、改善作物品质、改良土壤及保水、保墒之功效。本发明解决了铜冶炼渣的资源化利用，提高了资源利用率，且该方法经济、节能、环保。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

（1）将铜冶炼渣粉碎至100目；

（2）将步骤（1）粉碎后的铜冶炼渣与钙镁磷肥按质量比为10:1进行混合，使混合物的有效磷含量为2.73%，即得到碱性的多元素矿物肥。

实施例2

（1）将铜冶炼渣粉碎至80目；

（2）将步骤（1）粉碎后的铜冶炼渣与钙镁磷肥按质量比为1:1进行混合，使混合物的有效磷含量为15%，即得到碱性的多元素矿物肥。

实施例3

（1）将铜冶炼渣粉碎至200目；