一种无土栽培用磷石膏陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及无土栽培用陶粒技术领域，尤其是一种无土栽培用磷石膏陶粒及其制备方法，经过将磷石膏烘干，将粘土、页岩、铝矾土配制成添加剂粉，并将添加剂粉采用磷酸脲改性处理，再将磷石膏与改性添加剂粉混合造粒成颗粒，并经过蒸汽养护或者烘干处理，使得制备的陶粒的堆密度较优，筒压强度较优，透气性较好，保水性能较优，用于作物无土栽培基质配制后，栽培作物，能够改善作物生长质量，改善作物生长品质。

【技术实现步骤摘要】
一种无土栽培用磷石膏陶粒及其制备方法
本专利技术涉及无土栽培用陶粒
，尤其是一种无土栽培用磷石膏陶粒及其制备方法。
技术介绍
磷石膏是磷化工产业产出的固体废弃物，据相关统计数据显示，我国磷石膏当前堆存总量已达到2.5亿吨以上，而且每年新增排放量超过了5000万吨；大量的磷石膏堆放，不仅占用土地资源，给磷化工企业带来严重的经济负担，而且还会造成环境污染。因此，对磷石膏进行综合利用，实现变废为宝，成为当前循环经济发展与建设的重要任务之一。现有技术中，对于磷石膏的综合利用方式较多，有将磷石膏作为原料来制备建筑材料，或者将磷石膏作为添加剂添加，如专利号为200610201129.4的利用炼镁还原渣制备陶粒的方法，其以炼镁还原渣为主要原料，其中添加少量的磷石膏以及发气剂进行混匀后，造粒机造粒，自然养护或者蒸汽养护，制备成陶粒。可见，将磷石膏作为陶粒制备过程中的添加剂时，其使用量较少，难以解决磷化工产业中固体废弃物的堆存问题。而陶粒，由于其自身的特性，使得能够用作无土栽培基质配制，使得能够改善栽培环境的保水保湿以及避免水涝等现象，而且能够提高透气性，促进作物的生长；因此，有研究者将陶粒作为原料，用于无土栽培基质的配制，如专利号为200910243720.X，采用菇渣、泥炭、珍珠岩、陶粒进行配制，使得菇渣替代部分泥炭，降低成本，而且使得用于芍药无土栽培后，其整体成华率70％左右，单株平均成花量2朵，花直径达到80mm以上的栽培效果。可是，现有技术中，将磷石膏作为主要原料来制备陶粒，并将该陶粒用于无土栽培基质的配制的研究还相对较少。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种无土栽培用磷石膏陶粒及其制备方法。具体是通过以下技术方案得以实现的：一种无土栽培用磷石膏陶粒制备方法，包括以下步骤：(1)将磷石膏烘干至恒重，并粉碎，过80目筛，得到磷石膏粉；(2)将粘土、铝矾土与页岩按照质量比为1:1:3混合，研磨，过80目筛，得到添加剂粉；(3)将添加剂粉与磷酸脲混合，混合质量比为1:0.01～0.06，浇水，使得湿度为40-60％，置于温度为60-80℃处理20-40min，堆放1h，研磨，过80目筛，获得改性添加剂粉；(4)将磷石膏粉与改性添加剂粉按照质量比为13-20:3混合，搅拌均匀，加水，送入造粒机造粒成型，得到5-20mm粒径的颗粒；(5)将颗粒置于130-150℃的蒸汽环境下，养护处理3-7天，即得。优选，所述的步骤(4)，加水的水料质量比为0.1-0.9。优选，所述的步骤(4)，磷石膏粉与改性添加剂粉按照质量比为17:3混合。优选，所述的步骤(3)，添加剂粉与磷酸脲混合质量比为1:0.05。优选，所述的步骤(5)，采用将颗粒置于温度为50-60℃的温度下烘烤3-7h替代蒸汽养护。除此之外，本专利技术创造还提供上述制备方法制备的无土栽培用磷石膏陶粒，该陶粒的透气性较好，保水保湿性能较优，能够有效的避免涝灾；而且能够为无土栽培作物提供丰富的磷元素、氮元素，促进植物的快速生长。该陶粒的堆积密度较低，透气较优，其堆积密度在470-520kg/m3；而且其抗压强度较高，稳定性较优，经检测，筒压强度为10.8-11.5MPa。将该陶粒与菇渣、泥炭、珍珠岩进行配制成无土栽培基质后，用于植物无土栽培，能够有效的促进植物的快速生长，改善植物的生长质量。并且经过研究，将上述陶粒进行配制成植物无土栽培用基质时，其陶粒加入量为基质总体积的20％时较优，有效的避免了氮素、磷素不足或者过剩的缺陷，能够有效的促进植物的快速生长，而且保水保湿性能较优，充分为植物生长提供水分。经过试验验证，将制备陶粒1m3填充的水过滤床层，并向其中浇水，浇3kg水进入，未见有水渗出来，而且将填充的陶粒取出观察，在陶粒表面未见有任何水珠，表面湿润；置于床层中，不浇水处理，直至30天，其颗粒依然处于湿润状态。可见，其保水性较强，透气性较优，能够长期为无土栽培植物提供水分，而且不会造成水分残留在陶粒表面，造成水分过剩的缺陷；而且陶粒强度较高，能够长时间保持无土栽培环境的透气性能。经过将磷石膏烘干，将粘土、页岩、铝矾土配制成添加剂粉，并将添加剂粉采用磷酸脲改性处理，再将磷石膏与改性添加剂粉混合造粒成颗粒，并经过蒸汽养护或者烘干处理，使得制备的陶粒的堆密度较优，筒压强度较优，透气性较好，保水性能较优，用于作物无土栽培基质配制后，栽培作物，能够改善作物生长质量，改善作物生长品质。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。实施例1无土栽培用磷石膏陶粒制备方法，包括以下步骤：(1)将磷石膏烘干至恒重，并粉碎，过80目筛，得到磷石膏粉；(2)将粘土、铝矾土与页岩按照质量比为1:1:3混合，研磨，过80目筛，得到添加剂粉；(3)将添加剂粉与磷酸脲混合，混合质量比为1:0.01，浇水，使得湿度为40％，置于温度为60℃处理20min，堆放1h，研磨，过80目筛，获得改性添加剂粉；(4)将磷石膏粉与改性添加剂粉按照质量比为13:3混合，搅拌均匀，加水，送入造粒机造粒成型，得到5mm粒径的颗粒；(5)将颗粒置于130℃的蒸汽环境下，养护处理3天，即得。实施例2无土栽培用磷石膏陶粒制备方法，包括以下步骤：(1)将磷石膏烘干至恒重，并粉碎，过80目筛，得到磷石膏粉；(2)将粘土、铝矾土与页岩按照质量比为1:1:3混合，研磨，过80目筛，得到添加剂粉；(3)将添加剂粉与磷酸脲混合，混合质量比为1:0.06，浇水，使得湿度为60％，置于温度为80℃处理40min，堆放1h，研磨，过80目筛，获得改性添加剂粉；(4)将磷石膏粉与改性添加剂粉按照质量比为20:3混合，搅拌均匀，加水，送入造粒机造粒成型，得到20mm粒径的颗粒；(5)将颗粒置于150℃的蒸汽环境下，养护处理7天，即得。实施例3无土栽培用磷石膏陶粒制备方法，包括以下步骤：(1)将磷石膏烘干至恒重，并粉碎，过80目筛，得到磷石膏粉；(2)将粘土、铝矾土与页岩按照质量比为1:1:3混合，研磨，过80目筛，得到添加剂粉；(3)将添加剂粉与磷酸脲混合，混合质量比为1:0.05，浇水，使得湿度为50％，置于温度为70℃处理30min，堆放1h，研磨，过80目筛，获得改性添加剂粉；(4)将磷石膏粉与改性添加剂粉按照质量比为18:3混合，搅拌均匀，加水，送入造粒机造粒成型，得到15mm粒径的颗粒；(5)将颗粒置于140℃的蒸汽环境下，养护处理5天，即得。实施例4无土栽培用磷石膏陶粒制备方法，包括以下步骤：(1)将磷石膏烘干至恒重，并粉碎，过80目筛，得到磷石膏粉；(2)将粘土、铝矾土与页岩按照质量比为1:1:3混合，研磨，过80目筛，得到添加剂粉；(3)将添加剂粉与磷酸脲混合，混合质量比为1:0.03，浇水，使得湿度为40％，置于温度为80℃处理20min，堆放1h，研磨，过80目筛，获得改性添加剂粉；(4)将磷石膏粉与改性添加剂粉按照质量比为13:3混合，搅拌均匀，加水，送入造粒机造粒成型，得到10mm粒径的颗粒；(5)将颗粒置于138℃的蒸汽环境下，养护处理6天，即得。实施例5在实施例1的基础上，将颗粒置于温度为50℃的温度下烘烤7h替代步骤(5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无土栽培用磷石膏陶粒制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将磷石膏烘干至恒重，并粉碎，过80目筛，得到磷石膏粉；(2)将粘土、铝矾土与页岩按照质量比为1:1:3混合，研磨，过80目筛，得到添加剂粉；(3)将添加剂粉与磷酸脲混合，混合质量比为1:0.01～0.06，浇水，使得湿度为40‑60％，置于温度为60‑80℃处理20‑40min，堆放1h，研磨，过80目筛，获得改性添加剂粉；(4)将磷石膏粉与改性添加剂粉按照质量比为13‑20:3混合，搅拌均匀，加水，送入造粒机造粒成型，得到5‑20mm粒径的颗粒；(5)将颗粒置于130‑150℃的蒸汽环境下，养护处理3‑7天，即得。

【技术特征摘要】
1.一种无土栽培用磷石膏陶粒制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将磷石膏烘干至恒重，并粉碎，过80目筛，得到磷石膏粉；(2)将粘土、铝矾土与页岩按照质量比为1:1:3混合，研磨，过80目筛，得到添加剂粉；(3)将添加剂粉与磷酸脲混合，混合质量比为1:0.01～0.06，浇水，使得湿度为40-60％，置于温度为60-80℃处理20-40min，堆放1h，研磨，过80目筛，获得改性添加剂粉；(4)将磷石膏粉与改性添加剂粉按照质量比为13-20:3混合，搅拌均匀，加水，送入造粒机造粒成型，得到5-20mm粒径的颗粒；(5)将颗粒置于130-150℃的蒸汽环境下，养护处理3-7天，即得。2.如权利要求1所述的无土栽培用磷石膏陶粒制备方法，其特征在于，所述的步骤(4)，加水的水料质量比为0.1-0.9。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永彬，李泽钢，向前勇，杨步雷，
申请(专利权)人：贵州开磷磷石膏综合利用有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52