[发明专利]一种利用皮江法炼镁废渣制备的钙镁磷复合肥及其方法

说明书

本发明一种利用皮江法炼镁废渣的钙镁磷复合肥制备方法，步骤1，将皮江法炼镁废渣研磨成80‑200目粉末状，经1000‑1500℃的高温煅烧预处理后镁冶炼废渣粉；步骤2，根据每克镁冶炼废渣粉对应10‑30ml柠檬酸溶液，在镁冶炼废渣粉中加入10‑30g/L的柠檬酸溶液，活化镁冶炼废渣粉中难溶的硅元素，经密封超声波振荡处理后，恒温振荡后，制备成混合溶液；步骤3，根据每克镁冶炼渣粉对应0.1‑0.6克磷酸盐或含磷矿物，在混合溶液中加入磷酸盐或含磷矿物搅拌均匀后烘干，制备成的钙镁磷复合肥包含质量分数为6‑18％的有效五氧化二磷、以CaO计30‑50％的碱分、以MgO计6‑15％的有效镁和以SiO₂计15‑28％的可溶性硅。

技术领域

本发明涉及环境保护和资源综合利用领域，具体为一种利用皮江法炼镁废渣制备的钙镁磷复合肥及其方法。

背景技术

金属镁因其合金密度轻、导热导电性好、具有良好的阻尼减震和电磁屏蔽功能，且易于加工成型和废料等优势，成为现代汽车、电子、通信等行业的首选材料。

皮江法炼镁是目前金属镁的主要制备工艺之一，该法将菱镁矿(碳酸镁和碳酸钙)与硅铁在高温下发生氧化还原反应。据统计皮江法每生产一吨金属镁，产生镁还原渣类固体废弃物约6-8吨左右，而此类废渣主要含有氧化钙、氧化硅，约占总量的80％，以及没有反应完全的MgO等。据报道其成分范围为：40～55％CaO、2～5％Al₂O₃、20～30％SiO₂、6～10％MgO、约9％Fe₂O₃等。镁冶炼废渣是块状和粉末状的灰色物质，性质较为稳定，pH值在12左右。此类废渣目前主要依靠堆存在厂区附近，存在巨大的潜在环境风险。

尽管已有部分研究将镁冶炼废渣作为水泥混合材料、建材、工业脱硫剂和沥青改性剂等，但此类技术由于各种局限，尚难以满足金属镁冶炼废渣处理和综合利用的要求，为此需要进一步开发市场容量大，工程经济性较高的镁冶炼废渣处理和综合利用方法和技术。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用皮江法炼镁废渣制备的钙镁磷复合肥及其方法，对皮江法炼镁产生的废渣进行综合利用，利用化学处理复配将该类废渣制备成钙镁磷复合肥，经济高效，简单方便的对皮江法炼镁废渣进行处理及综合利用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种利用皮江法炼镁废渣制备钙镁磷复合肥的方法，包括如下步骤，

步骤1，将皮江法炼镁废渣研磨成80-200目粉末状，经1000-1500℃的高温煅烧预处理后镁冶炼废渣粉；

步骤2，根据每克镁冶炼废渣粉对应10-30ml柠檬酸溶液的比例，在镁冶炼废渣粉中加入浓度为10-30g/L的柠檬酸溶液，活化镁冶炼废渣粉中难溶的硅元素，经密封超声波振荡处理后，恒温振荡后，制备成混合溶液；

步骤3，根据每克镁冶炼渣粉对应0.1-0.6克磷酸盐或含磷矿物的质量比，在混合溶液中加入磷酸盐或含磷矿物搅拌均匀后烘干，制备成含一定量磷、钙、镁和硅的钙镁磷复合肥。

优选的，超声波振荡处理时将加入柠檬酸溶液的镁冶炼废渣粉密封置于超声波振荡仪中，超声5-30分钟。

优选的，恒温振荡处理时，采用恒温摇床进行处理，在室温至70℃的恒温条件下，反应3-8小时，制备成混合溶液。

优选的，烘干的温度为90-120℃。

优选的，磷酸盐包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钾中的至少一种。

优选的，含磷矿物采用磷矿石。

一种由上述任意一项所述方法制备的钙镁磷复合肥。