一种基于碳酸化养护的肥效缓释型钢渣骨料的制备方法技术

本发明专利技术属于农业及绿色建材技术领域，一种基于碳酸化养护的肥效缓释型钢渣骨料的制备方法，肥效缓释型钢渣骨料包含的成分的质量百分数为：钢渣微粉70‑83％，有机肥料颗粒5‑20％，10‑12％水；有机肥料颗粒做芯，置于成球仪中，喷水至有机肥料颗粒表面湿润，撒钢渣灰至表面干燥，重复至所需粒径；取出小球于碳化釜中，通入CO2，在0.5MPa压力条件下，碳酸化养护2h，即制作完毕。本发明专利技术的肥效缓释型钢渣骨料的缓释效果通过调节包裹钢渣粉的厚度进行调节。碳化养护很好的固化钢渣中的重金属，同时碳化过程是中和反应，提高生物相容性。本发明专利技术有着利废固碳、节能减排，制备工艺简单，设备要求低，生产周期短，成本低廉的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳酸化养护的肥效缓释型钢渣骨料的制备方法
本专利技术属于农业及绿色建材
，更具体地，涉及一种由碳酸化养护的钢渣包裹有机肥颗粒的肥效缓释型钢渣骨料，可以用于农业花卉等缓释肥的施用也可作为具备有缓释肥效果的钢渣骨料制备植生混凝土使用。
技术介绍
钢渣等固体废弃物具有排量大，安定性差的特点，其回收利用一直是我国各研究机构研究的重点难点，另一方面钢渣富含硅钙等植物生成过程中所必需的元素，在作为硅钙肥的应用一直是钢渣回收再利用的研究热点。但钢渣作为炼钢废渣，内含多种重金属元素，未经固化处理直接施用会污染土地，破坏生态。而碳化养护可以很好的固化钢渣中的重金属，同时碳化过程是中和反应，将钢渣中提供碱度的氧化钙、氧化镁转换为中性的碳酸钙、碳酸镁，pH降至8-9，提高生物相容性。钢渣在化肥领域已经有了很多的应用，但使用碳化养护钢渣制备肥料的研究存在空白。在中国专利技术专利说明书CN103964952A中公开了一种适用植生混凝土的肥效缓释型钢渣骨料及其制备方法，其特征在于包括以下处理步骤：(1)将选铁后的钢渣过筛，取粒径介于19～26mm的颗粒用高压水冲洗,自然晾干；(2)将比表面积为的300～400m2/kg的粉状肥料与钢渣颗粒混合，直至肥料粉末填充于钢渣颗粒的孔隙；(3)将处理后的钢渣颗粒浸泡于由40～65％水泥、10～30％矿渣和16～30％水(质量百分数)混合搅拌成均匀的浆液中10秒后取出，并自然风干，得到肥效缓释型钢渣骨料。在中国专利技术专利说明书CN107417353A中公开了一种缓释复合肥及其制备方法,所述缓释复合肥包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：除尘灰：20#30％，磷化渣：20#30％，硫酸铵：20#35％，粘结剂：5#10％；其中，所述粘结剂包含的各化学成分以及各化学成分的质量百分数为：钢渣：20#30％，矿渣：50#70％，脱硫灰：5#10％，本申请的缓释复合肥中的各化学成分均来源于冶金过程产生的固体废弃物，因此能够使得冶金过程产生的固体废弃物得到有效利用，降低释复合肥的生产成本,同时,本申请的粘结剂还能够使氮磷钾元素缓慢释放，长期对作物发挥肥效作用。在中国专利技术专利说明书CN107285915A中通过酸碱溶液的中和反应使尿素颗粒的表层湿润并熔化，再添加保护粉末，凭借熔化后的尿素将保护粉末粘附于尿素颗粒的表层，形成一层保护层来将尿素颗粒包裹住，以减少尿素的流失。保护粉末采用钢渣粉或矿粉，内含硅，钙，镁，硫等多种元素，同样能够被植物体吸收利用，补充植物体生长所需。这三个公开专利中，钢渣被作为肥料中的缓释肥使用。第一种通过处理使钢渣砂附着肥料，再包裹水泥浆固定。该方法可以起到肥料缓释作用，但使用填充空隙的方法附着有机物的附着量很有限，且水泥碱度很高，用其包裹固定成型会导致土壤水环境碱度偏高，对植物生长和土壤都有一定的伤害，同时较大的水泥用量使得制备成本增高。第二种利用多种工业废渣制作缓释复合肥可以降低生产成本，但对含有重金属离子的工业废渣不进行固化处理而直接使用会对土壤造成一定程度的污染。第三种使用了钢渣或矿粉作保护粉将肥料裹住，同样钢渣矿粉等工业废渣内含重金属离子，且pH在12以上，未经处理会污染土地，破坏植物生长。
技术实现思路
本专利技术提供一种结合碳酸化养护工艺，利用工业废渣钢渣做外壳包裹有机肥颗粒制备复合缓释肥骨料的方法。碳酸化养护可以赋予钢渣外壳以强度，另一方面很好的固化了钢渣成分中的重金属离子，并降低了孔隙水溶液碱度、增强了生物相容性。钢渣包裹外壳可以有效地起到缓释有机肥的作用，同时还可以提供植物所需的硅钙肥，减少了有机肥在土壤中的损失和对种子幼苗的伤害，减少了施肥作业次数，节省劳力和费用。以工业废弃钢渣作为原材料生产复合缓释肥具有制作工艺简单、成本低廉及养分类型充足。本专利技术的技术方案：一种基于碳酸化养护的肥效缓释型钢渣骨料的制备方法，所述的肥效缓释型钢渣骨料包含的成分的质量百分数为：钢渣微粉70-80％，有机肥料颗粒5-15％，10-15％水；步骤如下：(1)有机肥料颗粒做芯，置于成球仪中，启动机器，喷水至有机肥料颗粒表面湿润，撒钢渣灰至表面干燥，重复上述步骤至所需粒径；(2)取出步骤(1)得到的小球于碳化釜中，通入纯度为99.9％的CO2，在0.5MPa压力条件下，碳酸化养护2h，即制作完毕。本专利技术的有益效果：(1)按照本专利技术的制备方法制备得到的肥效缓释型钢渣骨料，其缓释效果可以通过调节包裹钢渣粉的厚度进行调节，增加缓释效果则可以增加包裹的钢渣粉厚度，反之可以通过减小包裹钢渣粉厚度，通过改变包裹厚度就可以很方便的调节有机肥释放速度和释放硅钙肥的比例。(2)碳化养护可以很好的固化钢渣中的重金属，同时碳化过程是中和反应，将钢渣中提供碱度的氧化钙、氧化镁转换为中性的碳酸钙、碳酸镁，pH降至8-9，提高生物相容性。(3)本专利技术有着利废固碳、节能减排，制备工艺简单，设备要求低，生产周期短，成本低廉的优势。附图说明图1是一种基于碳酸化养护的肥效缓释型钢渣骨料示意图。图中：1有机肥料颗粒芯；2碳化钢渣养护层。具体实施方式以下结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。实施例1：以100kg所述肥效缓释型钢渣骨料为例，包含的成分质量为：钢渣微粉75kg，有机肥料颗粒15kg，10kg水。具体方法如下：(1)有机肥小球颗粒做芯，放于成球仪中，启动机器，喷水至颗粒表面湿润，撒钢渣灰至表面干燥，再重复上述步骤。(2)取出小球放入碳化釜中，通入99.9％纯度的CO2，在0.5MPa压力下碳酸化养护2h，即制作完毕。其骨料强度，pH，重金属溶出如表1所示。实施例2：以100kg所述肥效缓释型钢渣骨料为例，包含的成分质量为：钢渣微粉80kg，有机肥料颗粒8kg，12kg水。具体方法如下：(1)有机肥小球颗粒做芯，放于成球仪中，启动机器，喷水至颗粒表面湿润，撒钢渣灰至表面干燥，再重复上述步骤。(2)取出小球放入碳化釜中，通入99.9％纯度的CO2，在0.5MPa压力下碳酸化养护2h，即制作完毕。其骨料强度，pH，重金属溶出如表1所示。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于碳酸化养护的肥效缓释型钢渣骨料的制备方法，其特征在于，所述的肥效缓释型钢渣骨料包含的成分的质量百分数为：钢渣微粉70‑80％，有机肥料颗粒5‑15％，10‑15％水；具体步骤如下：(1)有机肥料颗粒做芯，置于成球仪中，启动机器，喷水至有机肥料颗粒表面湿润，撒钢渣灰至表面干燥，重复上述步骤至所需粒径；(2)取出步骤(1)得到的小球于碳化釜中，通入纯度为99.9％的CO2，在0.5MPa压力条件下，碳酸化养护2h，即制作完毕。

【技术特征摘要】
1.一种基于碳酸化养护的肥效缓释型钢渣骨料的制备方法，其特征在于，所述的肥效缓释型钢渣骨料包含的成分的质量百分数为：钢渣微粉70-80％，有机肥料颗粒5-15％，10-15％水；具体步骤如下：(1)有机肥料颗粒做芯，置...

【专利技术属性】
技术研发人员：常钧，于春阳，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21