專利名稱：硅鈣鎂硫肥及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及以冶金工業固體廢棄物及相關行業工業廢棄物為原料生產渣肥的方 法，特別是一種硅鈣鎂硫肥及其制備工藝。
背景技術：
1、國內鋼渣肥料研制生產情況。國內研究渣肥主要以單一爐渣為主，基本未采用化學方式進行處理，主要以下列 鋼廠為主1958年中科院林業土壤研究所，在鞍鋼研究鋼鐵爐渣。闡明爐渣在多種土壤中，對 玉米、高梁、水稻、棉花均有增產作用。1980年陽泉鋼廠提出(高爐瓦斯灰復合微量元素肥料)使蔬菜、果品、玉米、水稻 均有增產，且改善了農產品的質量。1987年漣源鋼廠轉爐鋼渣直接經物理加工生產農肥施用(僅適宜酸性土壤)。使 水稻、大麥、紅薯增產，且有改善土壤的效果。2005年寶鋼利用液態鋼渣加入其他元素加工長效肥料的新成果試驗取得成功。用 于馬鈴薯種植試驗后表明，農作物生長“個頭”高，且收成增加15%以上。2008年11月19日，太鋼與美國哈斯科集團公司簽署合作意向書，雙方將合資組建 鋼渣尾渣處理利用公司，采用世界上最先進的處理技術和管理理念，對鋼渣進行綜合利用， 產品主要有水泥添加劑、農用肥料和高爾夫球場草坪的肥料等。2、國外鋼渣肥料研制生產情況。國外采用冶金渣生產農肥時間久遠，方法很多鋼渣中添加材料、化學處理。(1)采用鋼渣中添加材料制肥料。蘇聯SU 15404277在熔融鋼渣中加進添加劑進行吹氧。冷卻后上部表體富集磷， 下部液富集氧化鐵，使磷富集到21. 5% (P205)。巴西BR 8903714將P、Si、Mg、K混合物，用氧氣吹進1200°C渣液制得肥料。比利時BE895197將鋼渣與天然磷酸鹽混合，渣20-80 %，磷酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鈣 10-40%通過水處理后形成H3P04，使沉淀物達10-30% (P205)。(2)通過配料協調成分制肥料。日本J 61170525高爐塵50kg, CaS04 2H20 7kg，熔渣500kg混合冷卻即為肥料。東德DL261145貧磷鋼渣爛泥，轉爐爐瘤和白云石，按比例混合的Ca、Mg、P肥。(3)通過熔煉工序調渣制肥料日本J56127717低硅生鐵的脫S、P加CaCl2和CaF2即阻止磷酸鹽變為不可溶鹽， 又不妨礙脫S、P且降低渣的熔點，使盡快從鐵水中分離出來，可溶性磷酸鹽是極好的肥料。英國GB1179246轉爐煉鋼，通過改進氧氣頂吹，增加渣中P含量制得堿性渣肥料。(4)通過化學處理制肥料。西德DE3006264渣中釩的水合氧化物，通過碳酸鹽將釩鹽浸取，既得V202溶液，又獲得磷酸鹽肥料。日本J01168791草坪土壤改良劑是在轉爐渣中加進肥料1_30%、加酸及酸性材料 0. 5-5%、加礦物腐殖土 1_30%，裝入轉鼓再添加聚乙烯酸、甲羥基纖維素混合3分鐘即包 裝出廠。
發明內容
本發明旨在提供一種對土壤適應性廣，可以作為復混肥的原料，生產工藝簡單、成 本低、不產生固液氣三廢的硅鈣鎂硫肥及其制備工藝。本發明采用的技術方案是一種硅鈣鎂硫肥，它以鋼渣、高爐渣、化鐵爐渣、鐵合金渣、有色金屬渣以及粉煤灰 為原料，經酸堿化學反應處理而制得，形態呈粉末狀或顆粒狀，其粉末狀時，粒度< 0. 15mm, 其顆粒狀時，粒度為0. 5mm-lmm，按重量百分比計，其化學成分中含有至少9%的Si，至少 14%的Ca，至少1. 5%的Mg，至少0. 的S，至少1. 5%的Fe，至少0. 的Mn ；其Ph值為 5. 0 8. O0上述硅鈣鎂硫肥的制備工藝，按如下步驟進行a.配料按混合物中含有至少9%的Si、至少14%的Ca、至少1. 5%的Mg、至少 0. 的S、至少1. 5%的Fe、至少0. 1 %的Mn的化學成分要求，選擇鋼渣、高爐渣、化鐵爐 渣、鐵合金渣、有色金屬渣、粉煤灰在混合物中的原料份數；b.混料鋼渣除雜后經破碎、除鐵、磨碎至所要求規格后入混料機混料，其他渣除 雜后經破碎、磨碎至所要求規格后入混料機混料，粉煤灰直接入混料機與各渣料混合；c.酸處理步驟b得到的混合物中加入酸處理劑進行酸堿化學反應處理，酸處理 劑的加入量按最終得到的硅鈣鎂硫肥半成品Ph值為5. 0 8. 0添加，酸堿化學反應溫度控 制在25 60°C之間，所述酸處理劑包括硫酸、硝酸、磷酸、鹽酸，按如下比例混合配制而成 硫酸40 60%，硝酸20 30%，磷酸10 15%，鹽酸10 15% ；d.配料造粒將步驟c獲得的硅鈣鎂硫肥半成品加工成粉末狀成品，粒度 (0. 15mm ；或加工成顆粒狀成品，粒度為0. 5mm-Imm0與現有技術相比，本發明的突出特點是可根據土壤特性進行原料的配制，通過特 定的化學處理方式轉變為可溶性鹽，大大提高有效態的植物營養成分以利植物吸收，不僅 可達到對農作物增產的目的，而且大大提高植物果實的品質和改善其口感，同時還可大大 提高植物的抗病性和抗倒伏性。本發明使冶金固體廢棄物100%處理成為可行，所生產的硅鈣鎂硫肥對土壤的適 應性非常廣泛，而且可以作為復混肥的原料；其生產工藝簡單，原料來源充足，生產成本低， 不會產生固液氣三廢，不會造成二次環境污染。下表是本發明硅鈣鎂硫肥農作物增產效果 試驗統計表，增產效果明顯。
具體實施例方式以下結合實施例詳述本發明。本實施例所述硅鈣鎂硫肥的制備工藝，其步驟包括原料配制、機械加工處理、化學 加工處理和配料造粒，具體分述如下原料配制表1給出了硅鈣鎂硫肥的四種不同原料配方，表2給出了所述四種硅韓 鎂硫肥的化學成分及Ph值。機械加工處理按如下工序進行鋼渣將磚頭、雜物除去后一進入鄂式破碎機一皮帶輸送中由除鐵器除鐵一送對滾 磨碎機后再除鐵一進球磨機一加工至所要求的規格一(^0. 15mm)—終除鐵一氣力輸送機 —料倉(計重)一螺旋攪拌混料機。其他渣將磚頭、雜物除去后一進入鄂式破碎機一皮帶輸送一送對滾磨碎機一進球 磨機一加工至所要求的規格一(^o. 15mm)—氣力輸送機一料倉(計重)一螺旋攪拌混料 機。粉煤灰一皮帶輸送一料倉(計重)—螺旋攪拌混料機。化學加工處理表3給出了酸處理劑配置比例，酸處理劑配制比例均滿足硫酸 40 60%，硝酸20 30%，磷酸10 15%，鹽酸10 15%。其硅鈣鎂硫肥半成品的Ph 值均控制在5. 0 8. 0范圍內。化學加工處理按如下工序進行配置酸處理劑一容器(計重)—螺旋攪拌混料機(加入酸堿催化劑)—化學處理 容器，進行24-72小時化學處理，酸堿化學反應溫度控制在25 60°C之間，待進行充分反應 (分解、水解、復相)后一干燥機一硅鈣鎂硫肥(半成品)。配料造粒按如下工序進行粉末狀成品硅鈣鎂硫肥(半成品)—碾磨機，磨至< 0. 15mm粒度一經檢驗合格 后一計量包裝。顆粒狀成品硅鈣鎂硫肥(半成品)一碾磨機，0. 15mm粒度一造粒機 (0. 5-1. Omm)，經檢驗合格后一計量包裝。按上述步驟制成的1#、2#、3#、4#硅鈣鎂硫肥在河北選擇不同地域、不同農作物分 別試驗，試驗結果見表4，試驗效果顯著。表 1
示范地點 山西晉中市示H巳地點
河北唐山 河北保定
山東濟南
江蘇連云港 表 2 注表2中未列As、Cd、Hg、Cr、Pb有害元素經檢驗符合國家標準。表 3
組分 疏酸確酸 嶙酸it酸 注(1)酸處理劑1#處理1#、3#原料；酸處理劑2#處理2#、4#原料。(2)酸處理劑濃度為35 %。表 4
志務米麥雙生稻 六#一玉小碑花水
權利要求
一種硅鈣鎂硫肥，它以鋼渣、高爐渣、化鐵爐渣、鐵合金渣、有色金屬渣以及粉煤灰為原料，經酸堿化學反應處理而制得，形態呈粉末狀或顆粒狀，其粉末狀時，粒度≤0.15mm，其顆粒狀時，粒度為0.5mm 1mm，按重量百分比計，其化學成分中含有至少9％的Si，至少14％的Ca，至少1.5％的Mg，至少0.1％的S，至少1.5％的Fe，至少0.1％的Mn；其Ph值為5.0～8.0。
2.一種如權利要求1所述的硅鈣鎂硫肥的制備工藝，按如下步驟進行a.配料按混合物中含有至少9%的Si、至少14%的Ca、至少1.5%的Mg、至少0. 1% 的S、至少1. 5%的Fe、至少0. 的Mn的化學成分要求，選擇鋼渣、高爐渣、化鐵爐渣、鐵合 金渣、有色金屬渣、粉煤灰在混合物中的原料份數；b.混料鋼渣除雜后經破碎、除鐵、磨碎至所要求規格后入混料機混料，其他渣除雜后 經破碎、磨碎至所要求規格后入混料機混料，粉煤灰直接入混料機與各渣料混合；c.酸處理步驟b得到的混合物中加入酸處理劑進行酸堿化學反應處理，酸處理劑的 加入量按最終得到的硅鈣鎂硫肥半成品Ph值為5. 0 8. 0添加，酸堿化學反應溫度控制在 25 60°C之間，所述酸處理劑包括硫酸、硝酸、磷酸、鹽酸，按如下比例混合配制而成硫酸 40 60%，硝酸20 30%，磷酸10 15%，鹽酸10 15% ；d.造粒將步驟c獲得的硅鈣鎂硫肥半成品加工成粉末狀成品，粒度<0. 15mm ；或加 工成顆粒狀成品，粒度為0. 5mm-lmm。
全文摘要
本發明涉及渣肥，特別是一種硅鈣鎂硫肥及其制備工藝。該肥以鋼渣、高爐渣、化鐵爐渣、鐵合金渣、有色金屬渣以及粉煤灰為原料，形態呈粉末狀或顆粒狀，按重量百分比計，化學成分中含有至少9％的Si，至少14％的Ca，至少1.5％的Mg，至少0.1％的S，至少1.5％的Fe，至少0.1％的Mn；pH值為5.0～8.0。其制備工藝步驟包括按化學成分要求配料；混料；加入酸處理劑酸處理，酸處理劑包括硫酸、硝酸、磷酸、鹽酸；配料造粒。本發明使冶金固體廢棄物100％處理成為可行，硅鈣鎂硫肥對土壤的適應性非常廣泛，且可作為復混肥的原料，農作物增產效果明顯；工藝簡單，原料充足，生產成本低，不產生固液氣三廢。
文檔編號C05B5/00GK101891521SQ201010245260
公開日2010年11月24日 申請日期2010年8月5日 優先權日2010年8月5日
發明者彭印章, 戴寶東, 李榮田, 王素霞, 趙吉鎖, 趙慧生 申請人:遵化市勵拓環保科技有限公司