一种富硒铁尾矿矿物复合肥及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种富硒铁尾矿矿物复合肥及其制备方法和应用。本发明专利技术的富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法，包括：对复合氨基酸与硒源进行螯合，制得螯合硒固体肥；对包含铁尾矿100重量份、氧化镁17‑25重量份和氢氧化钾15‑32重量份的物料进行煅烧，制得铁尾矿矿物复合肥；将包含铁尾矿矿物复合肥90‑110重量份和螯合硒固体肥0.5‑5重量份的混合肥料制成富硒铁尾矿矿物复合肥。该方法制备的富硒铁尾矿矿物复合肥有效成分含量高，且利于植物吸收，提高了作物的产量和品质，同时提高了铁尾矿资源的利用率。

Selenium rich iron tailings mineral compound fertilizer and preparation method and application thereof

The invention relates to a selenium rich iron tailings mineral compound fertilizer and a preparation method and application thereof. The preparation method of the selenium-rich iron tailings mineral compound fertilizer includes: chelating the compound amino acid with the selenium source to prepare the chelating selenium solid fertilizer; calcining the materials containing 100 parts of the iron tailings, 17_25 parts of the magnesium oxide and 15_32 parts of the potassium hydroxide to prepare the iron tailings mineral compound fertilizer; and preparing the iron tailings mineral compound fertilizer containing the iron tailings; The mineral compound fertilizer of rich-selenium iron tailings was made from the mineral compound fertilizer 90_110 and the chelated selenium solid fertilizer 0.5_5. The selenium-rich iron tailings mineral compound fertilizer prepared by this method has high content of effective components, is beneficial to plant absorption, improves the yield and quality of crops, and improves the utilization rate of iron tailings resources.

【技术实现步骤摘要】
一种富硒铁尾矿矿物复合肥及其制备方法和应用
本专利技术涉及农业肥料制备
，具体而言，涉及一种富硒铁尾矿矿物复合肥及其制备方法和应用。
技术介绍
铁尾矿是铁矿石采矿及选矿过程中产生的废渣，是工业固体废弃物的主要组成部分。中国铁矿资源具有品位低、共生伴生矿多等特点，导致在选矿过程中会产生大量的铁尾矿。伴生废石通常坚硬易脆，开采过程中不可避免的产生大量碎块，因人工挑选的成本限制，大量的质量优异的小碎石被归位尾矿，堆置在尾矿库中，无法得到利用，造成大量的资源浪费。目前，铁尾矿利用的相关研究主要集中在有价值元素的回收、建筑材料、陶瓷材料及土壤改良剂和微量元素肥料等方向；在制备肥料领域，存在有效成分较低、不能满足客户需求等缺陷。例如，申请号为201610619174.5中国专利申请公开了一种铁尾矿和沼渣制备土壤调理剂的方法，该制备方法先将铁尾矿40-70份、氢氧化钾15-35份、氢氧化钙15-25份混合，在200-400℃条件下煅烧制备得到活化铁尾矿，再将活化铁尾矿、沼渣、羧甲基纤维素制备得到铁尾矿土壤调理剂。该方法制备的土壤调理剂，有效成分含量为：有效硅含量为22.32％，K2O为6.2％，CaO为15.32％，其中K2O等有效成分低，仍有待进一步提高。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法，该制备方法制备的富硒铁尾矿矿物复合肥的有效成分含量高，便于吸收，能够提高种植作物的产量和品质。本专利技术的第二目的在于提供一种富硒铁尾矿矿物复合肥，该富硒铁尾矿矿物复合肥有效成分含量高，特别是有机硒和K2O的含量高，便于吸收，且施用方便。本专利技术的第三目的在于提供一种富硒铁尾矿矿物复合肥的应用，利用该富硒铁尾矿矿物复合肥种植果树时能够显著提高种植果实中有机硒的含量，种植作物的产量和品质高。本专利技术的第一方面提供一种富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法，包括如下步骤：步骤一、对复合氨基酸与硒源进行螯合，制得螯合硒固体肥；步骤二、对包含铁尾矿100重量份、氧化镁17-25重量份和氢氧化钾15-32重量份的物料进行煅烧，制得铁尾矿矿物复合肥；步骤三、将包含铁尾矿矿物复合肥90-110重量份和螯合硒固体肥0.5-5重量份的混合肥料制成富硒铁尾矿矿物复合肥。本专利技术的制备方法采用特定的铁尾矿矿物复合肥和螯合硒固体肥作为原料制备富硒铁尾矿矿物复合肥；该富硒铁尾矿矿物复合肥的有效成分含量高，特别是有机硒和K2O的含量高，便于吸收，有利于提高种植作物的产量和品质。进一步地，所述富硒铁尾矿矿物复合肥中有机硒的质量含量为为0.9-3.5％，优选为2.5-3.5％。本专利技术富硒铁尾矿矿物复合肥中的有机硒主要来源螯合硒固体肥，螯合硒固体肥具有有机肥和控释肥的优点，本专利技术采用复合氨基酸作为配体，能够对硒源进行捕捉和释放，易于作物吸收，而且复合氨基酸价格低廉；此外，螯合硒固体肥使配离子内电荷趋于中性，在土壤中能够避免阳离子交换，可以快速到达作物根系表面，便于吸收。进一步地，所述铁尾矿矿物复合肥中有效成分K2O的质量含量为10-25％，优选为20-25％。本专利技术中，有效成分指的是以能够被植物吸收的形式所存在的那些成分；具体地，本专利技术有效成分可以水溶性或枸溶性的矿物形式存在，例如KAlSiO4、K2MgSi3O8、KMgSiO4、K2Ca2Si2O7，这些矿物形式的成分以各元素的氧化物计(包括K2O、SiO2、MgO、CaO等)。本专利技术的铁尾矿矿物复合肥中有效K2O的含量较高，原因可能在于：铁尾矿矿物复合肥的原料包括铁尾矿、氢氧化钾和氧化镁，在后续煅烧过程中，铁尾矿中的辉石和闪石与氢氧化钾和氧化镁相互反应，使铁尾矿中难于吸收的化学成分转化成易于植物吸收的水溶性或枸溶性的矿物形式，例如KAlSiO4、K2MgSi3O8、KMgSiO4、K2Ca2Si2O7，从而显著提高了铁尾矿矿物复合肥中的有效成分含量，特别是有效K2O的含量。本专利技术对铁尾矿原料不作严格限制；在本专利技术的具体方案中，所述铁尾矿主要组成为SiO235％-50％，CaO10％-25％，MgO10％-15％，Fe2O310％-15％，Al2O36％-15％，粒径≥120目。采用该粒径的铁尾矿，能够增加各原料之间的接触面积，促进各原料之间充分反应；此外，选用铁尾矿作为原料，能够大量消除铁尾矿，提高资源利用率，减少了铁尾矿堆积造成的环境污染。进一步地，可以控制所述煅烧的温度为1000-1100℃，煅烧时间为2-5h；更进一步地，对煅烧后的物料进行冷却、研磨，使物料粒度为80-100目。本专利技术人经研究发现：上述煅烧过程中，温度尤为关键；温度过低(小于900℃)或过高，均可能导致反应所形成的水溶性或枸溶性的矿物含量，并最终直接影响矿物复合肥有效成分的含量。特别是，上述煅烧温度范围能够进一步促进铁尾矿中辉石和闪石与氢氧化钾和氧化镁的相互反应，从而大大提高了铁尾矿中难于吸收的化学成分转化成水溶性或枸溶性的矿物形式的转化效率，并最终显著提高了铁尾矿矿物复合肥中有效成分含量，特别是有效K2O的含量。在本专利技术中，对复合氨基酸不作严格限制；具体地，复合氨基酸可以是由天然角蛋白经酸解、脱盐、干燥得到；优选地，天然角蛋白选自蚕蛹或动物毛发，具体地，可以选自羊毛、猪毛、鸡毛中的一种或多种。进一步地，所述复合氨基酸中游离氨基酸的质量含量为≥70％，氨基酸态氮的质量含量为8.5％-15％。在本专利技术中，对复合氨基酸的制备方法不作严格限制，所述复合氨基酸制备方法可以包括：采用3-6mol/L的盐酸对天然角蛋白进行酸解；对酸解产物进行脱盐、干燥；其中，可以控制酸解的温度为60-90℃，时间为2-5h，脱盐方式可以为低压浓缩结晶法；干燥方式可以为喷雾干燥。上述制备方法的酸解效果好，酸解产物中复合氨基酸的种类多且含量高；此外，通过脱盐处理能够降低复合氨基酸中的盐分，从而有利于提高植物的吸收效率。在本专利技术中，对螯合的方法不作严格限制，所述螯合可以包括：将复合氨基酸与硒源按照摩尔比(1.5-2.5)∶1加入水中，调节pH值至6.5-7.0，搅拌反应一段时间；从搅拌反应后的混合溶液中采用无水乙醇提取螯合物，得到螯合硒固体肥；优选地，所述硒源为亚硒酸钠；进一步地，可以控制所述搅拌反应的温度为25-35℃、时间为25-35min；控制无水乙醇与混合溶液的体积比为(2-3)：1，优选为2：1。上述制备方法，通过特定的螯合条件，提高了复合氨基酸与硒源的螯合效率；此外，通过无水乙醇提取螯合物，提取效率高，提取产物的纯度高。具体地，pH值太低，氢离子将于金属离子争夺供电子基团，不利于螯合物形成，而pH值太高，羟基与供电子基团争夺金属而形成氢氧化物沉淀，降低螯合率，本专利技术通过搅拌能够促进复合氨基酸与亚硒酸钠充分接触，并通过pH值以及搅拌温度的具体限定，促进了复合氨基酸与亚硒酸钠的螯合，螯合率达到40％以上。在本专利技术中，富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法具体可以包括：按重量份，将铁尾矿矿物复合肥90-110份、螯合硒固体肥0.5-5份与水10-15份搅拌混匀、造粒、烘干，制得富硒铁尾矿矿物复合肥；进一步地，可以控制造粒时的成球粒度为5-10mm。上述制备方法中，螯合硒固体肥不仅利于吸收，还能够起到粘合剂的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对复合氨基酸与硒源进行螯合，制得螯合硒固体肥；步骤二、对包含铁尾矿100重量份、氧化镁17‑25重量份和氢氧化钾15‑32重量份的物料进行煅烧，制得铁尾矿矿物复合肥；步骤三、将包含铁尾矿矿物复合肥90‑110重量份和螯合硒固体肥0.5‑5重量份的混合肥料制成富硒铁尾矿矿物复合肥。

【技术特征摘要】
1.一种富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对复合氨基酸与硒源进行螯合，制得螯合硒固体肥；步骤二、对包含铁尾矿100重量份、氧化镁17-25重量份和氢氧化钾15-32重量份的物料进行煅烧，制得铁尾矿矿物复合肥；步骤三、将包含铁尾矿矿物复合肥90-110重量份和螯合硒固体肥0.5-5重量份的混合肥料制成富硒铁尾矿矿物复合肥。2.根据权利要求1所述的一种富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法，其特征在于，所述富硒铁尾矿矿物复合肥中有机硒的质量含量为0.9-3.5％，优选为2.5-3.5％。3.根据权利要求1所述的一种富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法，其特征在于，所述铁尾矿矿物复合肥中有效成分K2O的质量含量为10-25％，优选为20-25％。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，控制所述煅烧的温度为900-1100℃，优选为1000-1100℃；优选地，所述煅烧时间为2-5h；优选地，对煅烧后的物料进行冷却、研磨，使物料粒度为80-100目。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种富硒铁尾矿矿物复合肥的制备方法，其特征在于，所述复合氨基酸是由天然角蛋白经酸解、脱盐、干燥制得的；优选地，所述复合氨基酸中游离氨基酸的质量含量为≥70％，氨基酸态氮的质量含量为8.5％-15％；优选地，所述天然角蛋白为动物毛发；优选地，所述复合氨基酸的制备方法包括：采用3-6mol/L的盐酸溶液对天然角...

【专利技术属性】
技术研发人员：张以河，胡攀，柳迪嘉，王新珂，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11