[发明专利]一种镁渣磷酸钝化制备缓释复合肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及缓释复合肥的制备领域，具体涉及一种镁渣磷酸钝化制备缓释性复合肥的方法。

背景技术

镁渣是生产原镁过程中的副产品，在我国95%的原镁是采用皮江法生产。金属镁企业每生产1t粗镁，同时会产生6~10t的镁渣。随着我国镁冶炼行业的飞速发展，镁渣的排放量日益增多，大量镁渣的堆存会造成一系列的环境问题。近年来镁渣的资源化利用主要集中在建材，煤脱硫，改性剂等领域，存在利用途径少，利用率低等问题。

镁渣的主要组成成分是CaO、SiO₂、Fe₂O₃、MgO、Al₂O₃等。这些元素都是植物所必须的营养元素，其中硅元素已被证明是继N、P、K之后的第四大植物营养元素。农作物吸收硅后能促进植物的生长发育，提高光合作用，改善农作物品质。镁渣重金属浸出毒性测试结果显示，Cr为0.012±0.002mg·kg^-1，Cu为0.043±0.004mg·kg^-1，Zn、Ni均小于0.001mg·kg^-1，Pb小于0.01mg·kg^-1，未检测到Cr6+，Cd，As，Hg的存在。浸出毒性中的重金属含量均明显低于《水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量及其含量测定》(NY1110-2006)的相关限值，这样就为镁渣进行农业资源化利用提供了可能。

镁渣用来制备肥料方面的研究报道较少，典型的专利文献分析如下：发明专利申请201010553703.9提供了一种利用镁还原炉炉渣生产高效钙镁硫硅肥的工艺，其特征在于镁渣与稀盐酸反应后过滤，得到二氧化硅聚合物，将滤液按比例分成两份，一份与稀硫酸充分反应，蒸发结晶得到硫酸钙和硫酸镁的混合晶体，另一份在100~150℃下直接蒸发结晶得到氯化钙和氯化镁晶体。将二氧化硅聚合物，由两份滤液制得的晶体混合均匀造粒，即可得钙镁硫硅肥。此工艺过程较复杂，且需要耗费大量的能源，成本较高，导致此工艺无法大面积推广。

缓释肥料可分为三种：（1）一种是低水溶性有机N化合物；（2）另一种是由物理障碍物控制释放的肥料，包裹型肥料较为常用；（3）低水溶性无机化合物。目前市场上销售的缓释肥料主要是包裹型的，包裹材料分为两种，即无机包膜材料和有机包膜材料，无机包膜材料来源广、价格低，但弹性差、易脆，缓释效果有限；有机包膜材料缓释效果好，但价格高、不易降解，不易大规模推广。

综上所述，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的不足，提供一种生产工艺简单、成本低廉、环保、缓释效果好的一种镁渣磷酸钝化制备缓释性复合肥的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种镁渣磷酸钝化制备缓释复合肥的方法，按照以下步骤进行：a、进行原料处理：分别将镁渣、尿素、工业硫酸钾进行研磨制粉，配置磷酸溶液；b、将配置好的磷酸溶液与镁渣粉混合搅拌，生成磷酸钙镁盐胶凝性无机粘结剂，同时实现镁渣钝化；c、分别将尿素粉末和工业硫酸钾粉末加入到上述反应物中，进行混合造粒。

所述a步骤中镁渣、尿素、工业硫酸钾分别研磨至过80目筛，所述磷酸溶液通过浓度为85%的浓磷酸配置，配置的磷酸溶液浓度为35%-65%。

所述b步骤中磷酸溶液与镁渣按照重量比为0.5-1：1进行混合搅拌，制得磷酸钝化镁渣。

所述c步骤中尿素粉末和工业硫酸钾粉末添加量与磷酸钝化镁渣的重量比为0.5-1.2:0.3-0.7:1，并将上述混合物在圆盘造粒机中进行加水混合造粒，混合造粒过程中加水量要满足造粒水分含量要求。

所述加水混合造粒操作过程是：一边加水，一边混合造粒，加水重量控制为物料总重量的5.5%-10.5%，混合造粒中造粒水分含量为5.5%-10.5%。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：

本发明提出的方法效果在于：1、镁渣和磷酸反应生成的胶凝性磷酸钙镁盐可作为肥效缓释剂和造粒粘结剂，实现全无机粘结剂制备缓释肥，有效避免传统有机粘结剂造成的制肥成本高和污染土壤等问题；2、镁渣中Si、Ca、Mg和Fe以及磷酸中的磷等是各种农作物生长所必需的有益成分；3、所选原料价格较低且肥料的整个制备过程简单，能耗低，有利用其规模化生产。