一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法技术

本发明专利技术涉及农用肥料领域，公开了一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法。包括如下制备过程：（1）将酸液、粉煤灰、助磨剂混合均匀后研磨分散，压滤分离，得到滤渣；（2）将滤渣和氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钙镁加入到球磨机中细化分散处理，然后焙烧、出料、粉粹造粒，得到脱铝硅肥，即从粉煤灰中快速制备得到脱铝硅肥。本发明专利技术通过利用研磨分散机产生的向下螺旋冲击力，使得粉煤灰、酸液和助磨剂的混合物料被快速地分散和粉碎，而加入助磨剂可加快粉煤灰中铝离子浸出，然后通过滤压分离快速实现固液分离，从而减短粉煤灰的脱铝周期，提高生产效率，整个制备工艺简单，操作方便，具有极佳的经济优势和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法
本专利技术涉及农用肥料领域，具体公开了一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法。
技术介绍
硅是植物生长必需的第四大营养元素，对农作物的生长和增产有着异乎寻常的效果，被誉为“调节性肥料”、“保健肥料”、或称为“植物催化剂”。因此，硅肥作为一种很好的品质肥料、保健肥料和植物调节性肥料，是其它化学肥料无法比拟的一种新型多功能肥料。硅肥既可作肥料，提供养分，又可用作土壤调理剂，改良土壤。此外，还兼有防病、防虫和减毒的作用。以其无毒、无味、不变质、不流失、无公害等突出优点，将成为发展绿色生态农业的高效优质肥料。目前，国内生产和施用的硅肥主要有两类：一类是人工合成的，如硅酸二钙、硅酸一钙、硅酸钙镁、偏硅酸钠和主要成分为硅酸钠和偏硅酸钠的高效硅肥等。另一类则是利用各种工业固体废弃物加工而成的硅肥。其原料来自如下几方面：一是炼铁，二是黄磷或磷酸生产过程中产生的废渣，三是电厂粉煤灰，四是废玻璃。其中大部分硅肥都是通过粉煤灰直接通过粉碎干燥工艺制备得到。粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物。因此粉煤灰化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主，其它成分为三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质粉。煤灰硅肥在生产与施用中有如下的优点与特点：粉煤灰利用率高，硅肥为碱性，施用于酸性土壤时，可有效的防止荒漠化，溶于柠檬酸，难溶于水，长效性好，流失少；溶解度小，一般不会发生浓度障碍；有利于防止病虫害；施用方便等方法。因此，利用粉煤灰制备硅肥的方法普遍受到关注。中国专利技术专利申请号201810214549.9公开了一种粉煤灰制备硅肥的方法，该方法包括：（1）将粉煤灰与盐酸溶液接触进行脱铝预处理，过滤后得到氯化铝溶液和脱铝渣；（2）将所述脱铝渣与活化剂、助熔剂混合，将得到的混合物焙烧；其中，所述活化剂为菱镁石、硅酸钙镁、水镁石、锂长石、石灰石、碱石灰和磷矿粉中的至少一种，所述助熔剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、硝酸钾和炭粉中的至少一种。中国专利技术专利申请号201710601475.X公开了从粉煤灰中淬取水溶性硅制备多元素硅肥的方法，将粉煤灰加入水中，混合均匀，然后加入浓硫酸，密封的条件下搅拌反应后，堆放存储，进行陈化反应，得到水溶性速效硅肥；将水溶性速效硅肥粉碎至100~200目，加入铵盐，调节pH值，得到水溶速效、枸溶长效的弱酸、中性或弱碱性硅肥；将弱酸、中性或弱碱性硅肥用造粒机进行造粒后，得到的硅肥颗粒用水溶性速效硅肥进行包膜，得到多元素硅肥颗粒剂。根据上述，现有方案中利用粉煤灰制备硅肥的技术方法，通常直接通过酸碱性萃取的方式制备得到的硅肥中铝含量较高，如果长期使用这类硅肥，通过植物代谢直接将影响人体健康，本专利技术提出了一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法，可有效解决上述技术问题。
技术实现思路
目前应用较广的利用粉煤灰直接酸碱性萃取方式制备硅肥的方法存在产品铝含量较高的问题，长期使用这类硅肥会通过植物代谢直接将影响人体健康，并且制备周期长，生产效率低。本专利技术通过以下技术方案解决上述问题：一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法，制备的具体过程为：（1）先将酸液、粉煤灰、助磨剂混合均匀，然后将混合后的物料加入到研磨分散机中，研磨分散，再将物料压滤分离，得到滤渣；（2）将步骤（1）得到的滤渣和氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钙镁加入到球磨机中，细化分散处理，然后将混合料加入到高温烧结炉中进行焙烧，最后出料、粉粹造粒，得到脱铝硅肥，即从粉煤灰中快速制备得到脱铝硅肥。本专利技术在粉煤灰制备硅肥中加入酸液，酸液在与粉煤灰的接触中可使铝离子浸出，而通过选择酸液浓度，可实现有效脱铝。作为本专利技术的优选，步骤（1）所述酸液为硝酸、盐酸、草酸中的一种，进一步优选酸液的浓度为10~15%。助磨剂一方面可以在颗粒上的吸附降低颗粒的表面能或者引起近表面层晶格的位错迁移，产生点或线的缺陷，从而降低颗粒的强度和硬度；同时，阻止新生裂纹的闭合，促进裂纹的扩展，达到“吸附降低硬度”目的；另一方面，助磨剂通过调节矿浆的流变学性质和矿粒的表面电性等，降低矿浆的黏度，促进颗粒的分散，从而提高矿浆的可流动性，阻止矿粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附以及颗粒之间的团聚，实现“矿浆流变学调节”。本专利技术通过在粉煤灰制备硅肥中加入助磨剂加快酸液可加快酸液对粉煤灰中铝离子脱除效果。助磨剂选择木质素磺酸的钠盐，作为一种天然高分子聚合物，阴离子型表面活性剂，具有很强的分散能力，适于将固体分散在水介质中，由于分子量和官能团的不同而具有不同程度的分散性，能吸附在各种固体质点的表面上，可进行金属离子交换作用，也因为其组织结构上存在各种活性基，因而能产生缩合作用或与其他化合物发生氢键作用。作为本专利技术的优选，步骤（1）所述助磨剂为阴离子分散剂，进一步优选阴离子分散剂为木质素磺酸钠。本专利技术将酸液、粉煤灰、助磨剂混合加入研磨粉碎机，利用研磨分散机产生的向下螺旋冲击力，使物料透过磨定、转齿之间的间隙时受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动等物理作用，物料被快速地分散和粉碎，而助磨剂的加入可以提高粉煤灰的粉碎效率及分散性，降低粉煤灰浆体的粘度，使粉煤灰与酸液充分接触，加快粉煤灰中铝离子浸出。进一步通过滤压分离，可快速实现固液分离，从而减短粉煤灰的脱铝周期，提高生产效率。作为本专利技术的优选，步骤（1）所述研磨分散机为CMD2000系列研磨分散机，进一步优选研磨分散机的型号可为CMD2000/10；所述研磨分散的转速为1000~1500r/min，时间为10~30min；所述各原料配比为，按重量份计，酸液3~10重量份、粉煤灰3~8重量份、助磨剂0.01~0.03重量份。作为本专利技术的优选，步骤（2）所述细化分散处理的转速为40~60r/min，时间为20~30min。作为本专利技术的优选，步骤（2）所述焙烧的温度为600~1000℃，时间为1~4h。作为本专利技术的优选，步骤（2）所述粉粹造粒后脱铝硅肥的粒径为2~4mm。作为本专利技术的优选，步骤（2）所述各原料配比为，按重量份计，滤渣3~8重量份、氢氧化钠0.1~0.3重量份、碳酸钠0.2~0.4重量份、硅酸钙镁2~4重量份。本专利技术提供的一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法，将酸液、粉煤灰和助磨剂混合均匀后，加入到研磨分散机中，研磨分散，将物料压滤分离得到滤渣；将得到的滤渣和氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钙镁通过球磨机细化分散处理，加入到高温烧结炉中焙烧，出料后粉粹造粒，即可。本专利技术提供了一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1、提出了采用加入助磨剂进行研磨分散实现从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法。2、通过利用研磨分散机产生的向下螺旋冲击力，使得粉煤灰、酸液和助磨剂的混合物料被快速地分散和粉碎，而加入助磨剂可加快粉煤灰中铝离子浸出，然后通过滤压分离快速实现固液分离，从而减短粉煤灰的脱铝周期本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法，其特征在于，制备的具体过程为：/n（1）先将酸液、粉煤灰、助磨剂混合均匀，然后将混合后的物料加入到研磨分散机中，研磨分散，再将物料压滤分离，得到滤渣；所述助磨剂木质素磺酸钠；/n（2）将步骤（1）得到的滤渣和氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钙镁加入到球磨机中，细化分散处理，然后将混合料加入到高温烧结炉中进行焙烧，最后出料、粉粹造粒，得到脱铝硅肥，即从粉煤灰中快速制备得到脱铝硅肥。/n

【技术特征摘要】
1.一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法，其特征在于，制备的具体过程为：
（1）先将酸液、粉煤灰、助磨剂混合均匀，然后将混合后的物料加入到研磨分散机中，研磨分散，再将物料压滤分离，得到滤渣；所述助磨剂木质素磺酸钠；
（2）将步骤（1）得到的滤渣和氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钙镁加入到球磨机中，细化分散处理，然后将混合料加入到高温烧结炉中进行焙烧，最后出料、粉粹造粒，得到脱铝硅肥，即从粉煤灰中快速制备得到脱铝硅肥。


2.根据权利要求1所述一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法，其特征在于：步骤（1）所述酸液为硝酸、盐酸、草酸中的一种，所述酸液的浓度为10~15%。


3.根据权利要求1所述一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法，其特征在于：步骤（1）所述研磨分散机为CMD2000系列研磨分散机，所述研磨分散机的型号可为CMD2000/10。


4.根据权利要求1所述一种从粉煤灰中快速制备脱铝硅肥的方法，其特征在于：步骤（1）所述研磨分散的转速为1000~1500r/min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，陈巧和，司文彬，陈涛，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51