[发明专利]一种从磷矿石中制造磷肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷化合物以及磷化合物在农业方面的应用，尤其涉及一种从磷矿石中制造磷肥的方法。

背景技术

磷是植物营养的基本元素，在所有的磷酸盐应用中无机肥料占到了80％，而其中99％来源于磷矿石(PR)，磷矿石是全球最重要的磷资源。然而，现实应用中，磷矿石中磷的植物可用性的提高是最重要的问题。通常磷肥是通过化学方法生产出来的，包括通过使用浓硫酸或磷酸来处理磷矿石，或通过几种酸处理方法的结合等。酸处理的方法造成了磷矿石中磷的可溶性，同样，酸处理方法也造成了磷矿石中含有的重金属和其他污染物的可溶性。据估计，环境中发现的54～58％的镉来源于矿物磷肥的使用。随着环境污染的不断加剧和人们环保意识的不断增强，许多激发磷矿石活性的先进方法被提出，其中包括：通过磷矿石的连续增容作用生产生物有机磷化肥(BOP)、机械活化、磷矿微生物活化等。一些作者曾报道说磷矿石与一些矿物的混合后可以增加磷矿石的磷块活性，但是在这些文章中，活化机制尚不明确。然而到目前为止重金属污染的潜在风险问题还没有解决。

硅肥的应用增加了土壤溶液中单硅酸的浓度，以及它们吸附在钙、铝、铁、镁的可溶性磷酸盐上的难度。以下为硅酸盐阴离子和磷酸盐阴离子化学反应的变化：

CaHPO₄+Si(OH)₄＝CaSiO₃+H₂O+H₃PO₄

2Al(H₂PO₄)₃+2Si(OH)₄+5H⁺＝Al₂Si₂O₅+5H₃PO₄+5H₂O

2FePO₄+Si(OH)₄+2H⁺＝Fe₂SiO₄+2H₃PO₄

通过上述方法来使用含有高水平可溶性硅的物质(单硅酸)，可以使植物由磷酸盐的不可用形式向可用形式转变，同时碱性条件也降低了重金属的流动性。基于上述陈述，本发明提出了一种从磷矿石中制造磷肥的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种从磷矿石中制造磷肥的方法。

一种从磷矿石中制造磷肥的方法，包括以下步骤：

S1、将含磷材料铺在地面，加入富含硅物质充分混合均匀后，加入碱性物质继续混合均匀后，得混合物A；

S2、向步骤S1中的混合物A中加入蒸馏水调节湿度至30～60％，得混合液B，在24～50℃的环境下，将混合液B培养2～7d，培养过程中应加蒸馏水控制混合液B的湿度为30～60％；

S3、将步骤S2中完成培养处理的混合液B置于72～95℃的环境下，烘干4～72h，得混合物C；

S4、将步骤S3中所得的混合物C加入到粉碎机中，充分粉碎后经16～160目筛筛分后，定量分装即得。

优选的，所述步骤S1中的含磷材料为磷矿石或含磷工业废料，所述含磷工业废料优选含磷矿渣。

优选的，所述步骤S1中的富含硅物质优选单硅酸、硅藻土和硅中的一种。

优选的，所述步骤S1中的碱性物质优选氢氧化钠或氢氧化钾。

优选的，所述步骤S1中的含磷材料、富含硅物质和碱性物质的质量比为10～100:1～10:1～2。

本发明提出了一种从磷矿石中制造磷肥的方法，通过在碱性条件下，利用富硅物质来活化磷矿石中的磷，增加了含磷物质和矿物质中植物可用磷的含量，通过使用固态或液态富含硅物质或矿物质以及固态或液态碱性物质来降低来自于处理过的磷矿石或其他含磷物质中的重金属和其他污染物的流动性，保护环境不受重金属的污染，本发明制造的磷肥含有高含量的植物可用磷和硅，同时具有磷化肥和硅化肥的性能，所得磷肥中流动性重金属和其它污染物的含量低，用于植物种植，显著降低了重金属在土壤和栽培植物中的流动性，降低了其它污染物对土壤和栽培植物造成的毒性，本发明提出的制造方法简单、制造成本低，制造过程和使用过程安全环保，应用前景广阔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种从磷矿石中制造磷肥的方法，包括以下步骤：