[发明专利]一种生物炭基复合肥

说明书

本申请涉及固废综合利用领域，具体公开了一种生物炭基复合肥，包括生物炭组合物，生物炭组合物的制备方法，包括以下步骤：将生物质干燥后粉碎，造粒，制成生物质颗粒，备用；赤泥烘干，备用；将赤泥和添加剂混合，从回转窑的窑尾加入，将生物质颗粒从窑头喷吹，升温，进行热解处理，制成焙烧物料；将焙烧物料冷却，经细磨后磁选，获得非磁性矿渣；将非磁性矿渣经过细磨、风选后，制得生物炭组合物；生物质颗粒用量为赤泥用量的20‑25%，添加剂用量为赤泥用量的4‑8%。本申请的生物基复合物具有产生生物炭，肥沃土壤，还具有碳负性，固碳减排二氧化碳的效果。

技术领域

本申请涉及固废综合利用的领域，更具体地说，它涉及一种生物炭基复合肥。

背景技术

生物炭是由生物质等在低氧或缺氧条件下，高温热解产生的固体材料，富含碳素、具有比表面积大、孔隙率高、呈碱性等特点。生物炭作为一种环境友好型的改良剂和钝化剂，在改善土壤肥力、刺激作物生长、稳定土壤中重金属等方面具有广泛的应用前景。但普通的生物炭中钾、氮等养分的含量非常低，不能达到传统意义上化肥的肥力。

赤泥是氧化铝厂生产企业生产氧化铝而带来的副产品，一般每生产一吨氧化铝，副产1-1.5吨左右赤泥，赤泥碱性强，组分复合，利用局限较大，综合利用率仅有4.5%，基本以堆存为主，环境污染严重。

针对上述中的相关技术，发明人认为还未见将赤泥和生物质结合制备生物炭组合物，并且用于复合肥的研究。

发明内容

为提高废旧农林业物质，如麦秸秸秆废木屑等大型固废的综合利用，同时也为了解决赤泥对环境产生的破坏问题，利用麦秸秸秆废木屑等固废形成的生物质颗粒热解气化对赤泥进行提铁，赤泥综合利用，同时生成生物炭基复合肥，本申请提供一种生物炭基复合肥。

第一方面，本申请提供一种生物炭基复合肥，采用如下的技术方案：

一种生物炭基复合肥，包括生物炭组合物，生物炭组合物的制备方法包括以下步骤：

将生物质干燥后粉碎，造粒，制成生物质颗粒，备用；赤泥烘干，备用；

将赤泥和添加剂混合，从回转窖的窖尾加入，将生物质颗粒从窖头喷吹，升温，进行热解处理，制成焙烧物料；

将焙烧物料使用水淬急冷，经细磨后磁选，获得非磁性矿渣；

将非磁性矿渣经过细磨、风选后，制得生物炭组合物；

生物质颗粒用量为赤泥用量的20-25%，添加剂用量为赤泥用量的4-8%。

通过采用上述技术方案，生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素等组成，经过热解气化可产生一氧化碳、氢气、甲烷气体和焦油等挥发性物质，还有生物炭组合物和硅、钾、钙、铁等灰分，生物质中这些挥发分及炭，完全可以为赤泥还原焙烧提供热量和还原剂；经过还原焙烧，生物质生成孔隙发达的多孔结构，且赤泥热解后生产的金属氧化物负载在多孔结构的孔隙及表面，能丰富生物炭组合物的元素种类，提高生物炭组合物中各元素的含量，改善生物炭组合物的肥力，提高其用于复合肥时对土壤的改善效果；另外负载在生物炭组合物多孔结构上的含铁氧化物，能降低碳的流失，提高生物炭组合物在改良土壤、促进作物养分吸收和生长以及对土壤重金属钝化方面的改善效果，不仅利用生物质还原赤泥，进行焙烧提铁，还能产生生物炭组合物，不仅肥沃土壤，还具有碳负性，固碳减排二氧化碳。

优选的，所述热解处理的温度为850-950℃，时间为80-100min。

通过采用上述技术方案，热解温度低或时间短，导致生物质热解程度较低，则生物炭组合物难以获得丰富的多孔结构，对于土壤的透气性等改善效果降低；热解温度过高或热解时间长，会造成生物炭组合物热解过度，多孔结构坍塌。

优选的，所述热解处理的温度为900℃，时间为90min。