本发明是属于肥料制造领域,是涉及一种以冶金渣、粉煤灰为原料经过废酸处理的多元素复合肥,该肥利于植物吸收和改善土壤结构,使农作物增产。 冶金企业在生产中要产生大量的固体废弃物如钢渣、铁渣等,钢材酸洗后也留下大量的废酸,对这些废弃物如何进行综合治理和利用,早已成为人们所关注的问题,目前,国内外利用冶金渣制造渣肥,作为农作物的肥料和改良土壤的材料先例很多,但均未经废酸处理。这样肥料仍属于硅铝酸盐水泥分子结构不易被植物吸收,长期施用导致土壤板结,使农作物减产。
日本专利JO116791“草坪土壤改良材料”其原料是以转炉渣为主加入酸性材料和肥料制成,酸性材料为硝酸、盐酸、硫酸、柠檬酸等;肥料为氮肥、磷肥、钾肥,还有骨粉、鱼粉等,在制造时还要加入少量的聚乙烯、甲醇纤维素、羧酸甲醇纤维素等。不难看出该材料存在的问题是①所加入的一系列的原料价格较高,而在制作中不是使用废酸,所以材料成本造价很高,且工艺复杂。②该“改良材料”偏碱性(如PH10.8),不适于北方偏碱性土壤,如长期施用会导致土壤板结。③所用废渣仅强调转炉渣;使用范围也只能用于改良草坪土壤。
中国专利申请号911008012“化肥增效剂及其生产工艺”是以钢渣、垃圾、野生纤维和动物毛、皮、角等为原料,经水解、中和、螯合等工序。生产出颗粒状,膏状的有机肥份及各种微量元素,稀土元素的化肥增效剂,虽说农作物能增产,但制作工艺需经水解螯合较为复杂,成本较高。
本发明的目的是:针对上述渣肥存在的缺点和不足,提供一种利用冶金渣和粉煤灰为原料,经废酸处理而制成的多元素复合肥,肥料中硅钙镁等变成可溶性盐。微量元素从间隙固溶体释放出来,变为有效态营养成份,既有助于植物吸收,又改善土壤结构,使农作物增产。同时也提供一个对冶金废弃物的综合治理中深度加工的良好途径。
本发明的目的是这样实现的:多元素复合肥是以冶金渣即转炉渣、平炉渣、电炉渣、高炉渣和粉煤灰按重量百分比配成作为原料,经过废酸处理而制成。上述几种渣可全用也可选用几种与粉煤灰配制,如可配为(重量百分比):转炉渣35-45%、电炉渣30-35%、平炉渣10-15%、粉煤灰15-20%,而后加入废硫酸或废硝酸或废磷酸处理。为使化学反应进行的充分需闷料三天至七天。最后多元素复合肥粒度要求为80-100目。这种肥料含有元素达二十多种,易被植物吸收,并改善土壤结构,使农作物达到增产的目的。
渣肥经废酸处理反应原理:冶金渣和粉煤灰中,因废酸作用:
这样,硅钙镁变为可溶性的盐,易于为植物吸收增强肥效。同时微量元素Mn、Ti、Cu、Fe、Zn、S、B、V等也从间隙固溶体中释放出来。反应如:
这样,微量元素变为有效态地植物营养成份,为植物吸收含量小、作用大、功能单一,促进农作物增产。
关于原料配比在一定范围内变化,是因冶金渣本身化学成份不稳定,配料比例随成分变化而变化,废酸用量也同样也要根据废酸的浓度而变,主要以保证提高肥效和降低有害物质为原则。
具体工艺步骤为:钢渣由颚式破碎机破碎除铁,皮带输送至振动中碎机,二次除铁,经球磨达到规定粒度,进入料仓,粉煤灰是经振动筛,分别进入料仓。根据冶金渣的化学成份,由配料机进行配料,再进行废酸处理。闷料三天至七天,送至干燥机干燥。经辗磨细达80-100目,包装出厂。
本发明多元素复合肥的优点是:①肥料营养成分易被植物吸收,并有改善土壤结构的作用,导致农作物增产。
②应用范围宽,既适用于北方碱性土壤,经改变废酸加入量也适用南方酸性土壤。
③对冶金废戏物的各种渣和废酸的综合利用,开展了深加工的途径。
④工艺简单、原料来源充足,在制造过程中不产生废物,不会造成二次环境污染。
多元素复合肥实施例:
例一:两种不同配比的多元素复合肥
表1.原料的重量百分比及加入废酸的比例:名称转炉渣电炉渣平炉初期渣粉煤灰废酸1#肥433720402#肥4030181237
原料配好后,加入废硫酸,闷料四天。其余步骤按前述方法进行,制成1#、2#多元素复合肥。
两年在大田农作物施用效果:
表2.在山西省不同地区作物增产情况:试验田榆次东阳代县新高太原郊区清徐西青堆玉米增产9.8-19.0%6.4-18.3%10.9-15.3%高粱增产7.5-8.2%9.0-13.8%11.5-17.6%
表3.施用1#、2#多元素复合肥玉米、高粱增产情况:1#增产玉米亩施肥15-20kg9.7-19.0%高粱亩施肥15Kg6.3-15.0%2#增产6.4-18.0%6.8-17.6%
例二:太原郊区农民自发试验:
用上述2#多元素复合肥在洋葱和西瓜地里施用,平均亩产增收17-25%。
综上所述,该多元素复合肥施用农作物除增产以外,还能使玉米、高粱、瓜菜早熟四至七天,农作物生长期叶绿、杆壮。并且具有良好的制止黄咀病毒发生的功效。