一种磷石膏农用肥及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及固废资源化利用技术领域，尤其是一种磷石膏农用肥及其制备方法和应用，将磷石膏研磨造粒，使得磷石膏中杂质能够在研磨过程得到裸露出来，再经造粒成型后，便于后续磷石膏农用肥成型；再经煅烧处理，实现内部挥发成分从颗粒内向外逃逸，促使颗粒内形成若干孔隙；再利用农用肥熔化处理成液态后，将磷石膏颗粒浸入搅拌，实现了磷石膏颗粒吸附农肥养分，使得磷石膏与农用肥得到有机复合，改善磷石膏农用肥肥效，且经研磨

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏农用肥及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及固废资源化利用
，尤其是一种磷石膏农用肥及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]磷石膏是湿法磷酸工艺所排放出来的工业废渣，一般每生产1吨湿法磷酸(以P2O5计)，将产生4～4.5吨磷石膏。大量磷石膏的堆存，不仅容易导致环境受到污染，浪费土地资源，而且磷石膏本身难以得到资源化利用，造成磷化工企业负担较重，经济效益较差。
[0003]目前，磷石膏资源化综合利用得到了初步研究，且取得了相应的成效，使得磷石膏被广泛应用于建材、化工、农业方面，例如：在建材方面，将磷石膏作为原料生产砌块、保温砖、水泥等；在化工方面，将磷石膏作为原料生产硫酸、造纸等；在农业方面，将磷石膏作为原料制备肥田剂、土壤改良剂、土壤调理剂等。其中，由于建材、化工等方面所需要采用的硫铁矿、天然石膏等原料易得，品相相比磷石膏更加优异，且价格低廉，导致磷石膏在建材、化工领域应用量并不显著；同时将磷石膏用于农业方面却取得了可喜的效果，加快了磷石膏在农业方面的应用。然而，磷石膏应用于农业方面依然面临着众多难题，例如：磷石膏中含有少量的氟、重金属等污染物，使得应用于农业中后，会随着雨水冲刷进入到土壤环境中，导致土壤受到污染。
[0004]鉴于此，本研究团队着眼于磷石膏在农业应用方面存在的诸多缺陷，开展磷石膏用于土地综合整治和生态修复技术及应用示范(黔科合服企[2018]4011)立项研究，确定立项研究方向(如图1所示)：
①
以磷石膏作为原料，将磷石膏高温无害化处理，加大磷石膏消纳量，制备成土壤改良剂；
②
以磷石膏作为原料添加制备农用肥；
③
以磷石膏作为原料，针对盐碱地制备改良剂；
④
以磷石膏作为原料，利用重结晶法改性制备土壤调理剂。
[0005]基于上述立项研究方向，本研究由项目组成员周昌平负责，侧重将磷石膏作为原料添加制备农用肥，并对现有技术中关于磷石膏添加制备农用肥方面的技术进展进行检索分析，可知：磷石膏添加用作农用肥生产技术已经得到了发展，并且出现了大量的研究文献，例如：浙江大学在专利号为201310025701.6的文献中公开：利用磷石膏为原料的溶液结晶法制备尿素磷石膏，该方法利用向饱和尿素水溶液中投加磷石膏、溶解性磷酸盐和尿素，在常压常温下，混合均匀后结晶，得到尿素磷石膏浆液，固液分离，固相干燥得尿素磷石膏，液相回收尿素循环使用，使得所得尿素磷石膏具有晶型规则、粒度均匀、纯度精确可调、质量稳定的特点，可见，该法是为了解决传统物理混合法导致所得尿素磷石膏的质量不易稳定，纯度难以调整的技术缺陷。再例如：云南磷化集团有限公司在专利号为201310071784.2的文献中公开：将纯度为50
‑
90％的尿素与磷石膏中硫酸钙按摩尔比为1.5
‑
3:1的比例混合，加入原料重量10％的水，在20
‑
100℃下反应0.5
‑
6h，固液分离，得到预处理后的磷石膏，液相回收尿素，使得对磷石膏预处理过程更加简单易行，以解决农用尿素磷石膏生产过程中的工艺复杂、投资大、成本高的缺陷，利用预处理过程的重结晶，使得粒度进一步细化。
[0006]然而，本研究者经过对现有技术所得的尿素磷石膏进行盆栽试验得知：尿素磷石
膏的肥效性依然不理想。

技术实现思路

[0007]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磷石膏农用肥及其制备方法和应用。
[0008]具体是通过以下技术方案得以实现的：
[0009]本专利技术创造的目的之一是提供磷石膏农用肥制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)磷石膏研磨造粒，煅烧成磷石膏颗粒；
[0011](2)农用肥加水熔化成液态，将磷石膏颗粒加入，搅拌，过滤，冷冻干燥，得磷石膏农用肥。
[0012]为了能够增强造粒成型颗粒的强度，提高稳定性，优选，所述的步骤(1)，磷石膏与新鲜秸秆按照1:0.01
‑
0.1的质量比混合均匀后，送入研磨机中研磨，造粒，300
‑
500℃下煅烧处理，得到磷石膏颗粒。
[0013]为了避免煅烧过程过度氧化，导致磷石膏颗粒粉化、分散性较快，导致缓释效果不佳，优选，所述的步骤(1)，煅烧是在氮气保护氛围下。
[0014]本专利技术创造中所述的新鲜秸秆可选自但不仅限于玉米秸秆、甘蔗秸秆中至少一种。更加优选含糖分成分较多的农作物秸秆。
[0015]为了能够调整磷石膏颗粒粉化、分散时的均匀性，提高缓释效果，优选，所述的步骤(1)，在煅烧后还包括送入库温为＜5℃的冷库中冷却处理至少10min，获得磷石膏颗粒。
[0016]本专利技术创造实际在操作时，所述的步骤(2)是将磷石膏颗粒浸入，以100r/min搅拌处理至少5min后，滤出颗粒，在
‑
5℃至0℃冷冻干燥处理1h，即得。
[0017]本专利技术创造中所述的农用肥可选自但不仅限于尿素、硝酸铵、氯化铵中至少一种。在本专利技术创造实际试验操作和实施例中所采用的农用肥是尿素，进而制备成磷石膏尿素产品。
[0018]本专利技术创造的目的之二是提供上述的方法制备的磷石膏农用肥。
[0019]本专利技术创造的目的之三是提供上述方法制备的磷石膏农用肥应用于玉米发芽、辣椒发芽用营养土的制备。具体营养土制备过程是：将磷石膏农用肥直接拌入土壤中制备而成。
[0020]与现有技术相比，本专利技术创造的技术效果体现在：
[0021]①
将磷石膏研磨造粒，使得磷石膏中杂质能够在研磨过程得到裸露出来，再经造粒成型后，便于后续磷石膏农用肥成型；再经煅烧处理，实现内部挥发成分从颗粒内向外逃逸，促使颗粒内形成若干孔隙；再利用农用肥熔化处理成液态后，将磷石膏颗粒浸入搅拌，实现了磷石膏颗粒吸附农肥养分，使得磷石膏与农用肥得到有机复合，改善磷石膏农用肥肥效，且经研磨
‑
造粒
‑
煅烧工艺增强磷石膏颗粒结构性能，改变磷石膏粉化、散化时间，改善缓释效果。
[0022]②
经新鲜秸秆加入研磨，使得磷石膏研磨成浆液，保障造粒成型的稳定性，再经煅烧处理，使得秸秆等有机成分得到碳化形成生物炭。且加大挥发成分的散发量，改善磷石膏颗粒性能，增强颗粒强度同时，提高对农用肥的吸附效果，增强农用肥与磷石膏颗粒的复合效果，改善磷石膏农用肥的肥效。
[0023]③
本专利技术创造具体的量化研究数据结果见具体实施方式部分的试验阐述；本专利技术创造工艺流程简单，有助于加大对磷石膏的消纳量，加快农业领域应用磷石膏，提高磷石膏在农业领域的附加值。本专利技术创造虽然是在试验室开展的研究成果，但该技术成果的操作工艺简单，所需要设备投资低，成本低，易于产业化推广实施。
附图说明
[0024]图1为本专利技术创造所在项目立项研究的整体研究方向示意图。
[0025]图2为本专利技术磷石膏农用肥生产工艺流程图。
[0026本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏农用肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)磷石膏研磨造粒，煅烧成磷石膏颗粒；(2)农用肥加水熔化成液态，将磷石膏颗粒加入，搅拌，过滤，冷冻干燥，得磷石膏农用肥。2.如权利要求1所述的磷石膏农用肥制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)，磷石膏与新鲜秸秆按照1:0.01
‑
0.1的质量比混合均匀后，送入研磨机中研磨，造粒，300
‑
500℃下煅烧处理，得到磷石膏颗粒。3.如权利要求1或2所述的磷石膏农用肥制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)，煅烧是在氮气保护氛围下。4.如权利要求2所述的磷石膏农用肥制备方法，其特征在于，所述的新鲜秸秆是玉米秸秆、甘蔗秸秆中至少一种。5.如权利要求1或2所述的磷石膏农用肥制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昌平，熊艳林，陈梅梅，司孝刚，王文章，彭星运，田光雨，
申请(专利权)人：贵州省化工研究院，
类型：发明
国别省市：