一种锰渣生产中量元素水溶肥料的方法技术

本发明专利技术属于工业废渣资源化利用领域，尤其是一种锰渣生产中量元素水溶肥料的方法，将锰渣和盐酸在反应设备进行主反应，主反应完成后进行固液分离，主反应后固体与转化剂进行转化反应，将转化反应后的固体与主反应后液体混合然后加入活化剂进行活化反应，活化反应后进行固液分离，分离后的液体即为中量元素水溶肥料产品。本发明专利技术提供的方法，充分利用锰渣中钙、镁等作物营养元素，生产的中量元素水溶肥料，产品符合国家肥料肥料水溶化、高效化、减量化的发展方向，大大提高了锰渣的经济开发价值，减少锰渣大量堆积带来的环境风险，为锰渣的资源化开发利用奠定了坚实的基础；而且生产工艺简单，成本较低。

A method of producing water-soluble fertilizer with elements in manganese slag

【技术实现步骤摘要】
一种锰渣生产中量元素水溶肥料的方法
本专利技术属于工业废渣资源化利用领域，尤其是一种锰渣生产中量元素水溶肥料的方法。
技术介绍
锰渣是电解金属锰后产生的过滤酸渣，是锰矿粉经过硫酸浸泡、电解后再经过固液分离即用压滤机压滤后的产物，是电解锰行业的重点污染物。电解金属锰过程中产生的锰渣量与锰矿石的品质密切相关；而我国电解金属锰行业采用的基本都是贫锰矿，生产过程中会产生大量的电解锰废渣。据相关统计，我国目前锰渣存量巨大，历年累积达数亿吨，同时每年新增1000多万吨锰渣。目前，我国大多数电解锰企业是将锰渣堆放处理，由于锰渣中硫酸盐、氨氮、锰等含量严重超标，不合理堆放对周边地表水、地下水、河流底泥及土壤造成了严重污染。锰渣进入到河道和水库后大量沉积，影响着流域生态环境和饮用水源安全。而且大多数电解锰企业是采用干式排尾方式(干法排放)将锰渣排放至锰渣库的，缺乏标准规范，导致溃坝事故时有发生。一般植物体中含0.1％～0.5％的元素称中量元素。钙、镁、硫三种元素在植物体中的含量分别约为0.5％，0.2％，0.1％，因此，钙、镁、硫属于植物的中量元素。1860年前后，钙、镁、硫就被确认为植物生长的必需元素。我国农民很早就使用石灰、石膏、骨粉、草木灰等含钙、镁、硫的物质做肥料。但是随着大量元素和微量元素使用的日益广泛，中量元素钙、镁、硫的缺乏日益普遍，已成为我国农业生产的主要问题，直接影响到作物产量、品质、植物健康和人类营养。钙镁不足，会严重影响农产品品质与作物的寿命。充足的钙镁，使得作物体内刚性增强，细胞壁增厚，减少病虫的入侵；同时能更好控制气孔开合，保存水分以及低于外界不良环境对作物的损伤。锰渣中富含磷、钾,中量和微量元素钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜、硼、钼、氯、硅、硒等元素，是作物生产所必须的营养元素，能够增加土壤的肥效，促进作物的生长。若能经过一定的处理，将锰渣制成中量元素肥料，不仅能实现锰渣的有效回收与综合资源化利用，且减少对环境的污染，产生良好的经济效益、环境效益和社会效益。申请号为CN201010250574.6的专利公开了一种硅钙锌硫镁肥料，是一种中量元素和微量元素相结合的一种新型农用肥料，以工业的锰渣、铁矿粉、硼泥、炉灰、沸石粉、稀土原矿为原材料，用硫酸酸化，形成的产物A；将磷矿粉经过硫酸酸化，形成的产物B；将腐殖酸、硫酸铵、水三者混拌均匀后封闭进行氨化螯合反应，形成的产物C；取上述产物A、B、C再加入硫酸镁，就形成了比较全面的中微量元素复合型肥料。该专利制备的肥料为固体化肥，添加到土壤中易造成土壤酸化、盐渍化、板结等问题；而且锰渣中的有害元素也遗留在肥料中，肥料施用后会污染土壤。申请号为CN201210478589.7的专利提供了一种从电解锰渣中回收水溶性锰与镁的方法，包括以下步骤：包括以下步骤：步骤一，把电解锰渣按一定比例与水混合，搅拌一段时间后过滤得滤液；步骤二，用螯合树脂吸附所得滤液中的锰，镁随流出液流出；步骤三，把吸附了锰的螯合树脂用含硫酸5～10％的溶液洗脱再生，获得硫酸锰洗脱液；步骤四，在获得的流出液中加入氨水与碳酸铵使镁沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到碱式碳酸镁。申请号为CN201610954693.7的专利提供了一种锰渣生产水溶性硅肥的方法，包括以下步骤，碱化、分解、中和、酸处理等步骤；钙方法是采用酸处理、分解反应、中和、碱化等工艺提取锰渣中的硅元素生产水溶性硅肥。上述专利提供的方法中锰渣中中量元素的利用率较低，没有实现锰渣资源最大化利用。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种锰渣生产中量元素水溶肥料的方法，具体是通过以下技术方案实现的：一种锰渣生产中量元素水溶肥料的方法，包括以下步骤：(1)主反应：将锰渣粉碎至40-200目后与浓度为3w％-30w％的盐酸按一定的比例混合，置于反应釜中控制料温，反应一段时间；反应后固液分离，得到固体1和液体1；(2)转化反应：将固体1和浓度为2w％-35w％的转化剂按照一定比例混合，置于转化釜中，控制料温，转化一定时间，转化反应结束后经固液分离得到固体2和液体2；(3)活化反应：将液体1、固体2、活化剂按照比例进行活化反应，反应一段时间后固液分离，得到固体3和液体3，液体3即为中量元素水溶肥料。。优选地，所述步骤(1)，锰渣与盐酸的比例为1：0.5-5(g：ml)。优选地，所述步骤(1)，料温控制在25-110℃，反应时间为15-120min。优选地，所述步骤(2)，固体1与和转化剂的比例为1:0.5-8(g：ml)，转化剂为碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或者两种混合。优选地，所述步骤(2)，料温控制在25-70℃，化时间为30-240min。优选地，所述步骤(3)，液体1、固体2、活化剂的比例为1:0.01-2:0.02-1.5(ml：g：g)，反应时间为5-60min。优选地，所述活化剂为苦土、白云石、菱镁矿、氢氧化镁中的一种或者多种混合。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的方法利用盐酸的酸性将氨氮、镁、铁等转化成可溶性离子进入溶液，利用碳酸铵或者碳酸氢铵与锰渣中的硫酸钙进行复分解反应，将硫酸钙转化成碳酸钙，循环利用主反应酸液将碳酸钙转化成作物可以吸收的氯化钙，生产中量元素水溶肥。本专利技术充分利用了锰渣中钙、镁等作物营养元素，生产的中量元素水溶肥料，钙含量和镁含量可达100.00g/L以上，符合中量元素水溶肥料NY2266-2012相关标准，符合国家肥料水溶化、高效化、减量化的发展方向，大大提高了锰渣的经济开发价值，减少锰渣大量堆积带来的环境风险，为锰渣的资源化开发利用奠定了坚实的基础；而且生产工艺简单，成本较低。附图说明图1为锰渣生产中量元素水溶肥料的工艺流程示意图。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。下述实施例中，锰渣的化学成分如表1所示：表1成分SiO2Al2O3CaOMnOMgOK2ON-NH4Fe2O3含量/％22.106.3215.061.504.191.301.081.96实施例1一种锰渣生产中量元素水溶肥料的方法，包括以下步骤：(1)主反应：将锰渣粉碎至120目后与浓度为20w％的盐酸按1：1(g：ml)的比例混合，置于反应釜中控制料温100℃，反应60min；反应后固液分离，得到固体1和液体1；(2)转化反应：将固体1和浓度为10w％的碳酸氢铵按照1:2(g：ml)的比例混合，置于转化釜中，控制料温50℃，转化反应50min，转化反应结束后经固液分离得到固体2和液体2；(3)活化反应：将液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锰渣生产中量元素水溶肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)主反应：将锰渣粉碎至40-200目后与浓度为3w％-30w％的盐酸按一定的比例混合，置于反应釜中控制料温，反应一段时间；反应后固液分离，得到固体1和液体1；/n(2)转化反应：将固体1和浓度为2w％-35w％的转化剂按照一定比例混合，置于转化釜中，控制料温，转化一定时间，转化反应结束后经固液分离得到固体2和液体2；/n(3)活化反应：将液体1、固体2、活化剂按照比例进行活化反应，反应一段时间后固液分离，得到固体3和液体3，液体3即为中量元素水溶肥料。。/n

【技术特征摘要】
1.一种锰渣生产中量元素水溶肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)主反应：将锰渣粉碎至40-200目后与浓度为3w％-30w％的盐酸按一定的比例混合，置于反应釜中控制料温，反应一段时间；反应后固液分离，得到固体1和液体1；
(2)转化反应：将固体1和浓度为2w％-35w％的转化剂按照一定比例混合，置于转化釜中，控制料温，转化一定时间，转化反应结束后经固液分离得到固体2和液体2；
(3)活化反应：将液体1、固体2、活化剂按照比例进行活化反应，反应一段时间后固液分离，得到固体3和液体3，液体3即为中量元素水溶肥料。。


2.如权利要求1所述的锰渣生产中量元素水溶肥料的方法，其特征在于，所述步骤(1)，锰渣与盐酸的比例为1：0.5-5(g：ml)。


3.如权利要求1所述的锰渣生产中量元素水溶肥料的方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓红，薛希仕，常军，石维，谢子楠，
申请(专利权)人：铜仁学院，贵州开盛钾业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52