【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废弃物资源化及安全利用，更具体地涉及一种磷尾矿造粒方法及其制备得到的磷尾矿颗粒和应用。
技术介绍
1、随着磷化工行业规模的不断扩大，导致磷尾矿累积量不断增加，但利用率却仅有20％。磷尾矿堆存占用大量土地、对环境具有巨大的潜在威胁。而磷尾矿中富含钙、镁养分，且具有一定碱度，具有制备土壤调理剂与中量元素肥料的潜力。磷尾矿通常为粉末形态，虽然粉末状在农业应用上会由于养分更易释放而产生较好肥效，但并不适用于农业机械化的要求，此外，如果造粒后的颗粒产品在土壤中不能崩解，则又会影响肥效，因此，将该原料造粒处理，并确保高的颗粒强度与快速崩解速率，是该行业目前迫切需要解决的难题。
2、然而，磷尾矿作为典型沙性物料，与钙镁磷肥，氯化钾，氯化铵等沙性物料均具有成粒难的特点。以磷尾矿为例，其主要成分为白云石camg(co3)2，钙、镁离子与碳酸根粒子之间的较大电荷意味着正负离子之间的静电吸引力更强，从而导致较高的离子键能。且由于其六方晶系的镜头结构，离子在晶格中排列紧密，离子键整体强度大，导致水合能不足以克服其强大的晶格能，进一步使得该物料不溶于水，难以在造粒过程中形成液桥。此外，由于磷尾矿低的表面活性导致造粒过程中颗粒的相互吸引力减弱，从而导致颗粒间很难自然粘结。总而言之，受自身离子结构紧密以及粘性低的影响，磷尾矿等系列沙性物料很难成粒且成粒效果差。
3、中国专利技术专利cn109796278b开发了一种适用于低浓度复混肥的粘结剂的制备方法，使用木质素、石膏和聚丙烯酰胺等通过不同配比制备肥料粘结剂，最终产品具有
4、中国专利技术专利cn108503464a提供了一种粒状中微量元素肥料及其生产方法，主要是使用聚丙烯酰胺，聚乙烯醇，木质素等原料作为粘结剂，实现黄磷渣等沙性物料的高效造粒，虽然同时具备了高的颗粒强度以及快速的崩解速率，然而其采用的粘结剂大多为人工合成类高分子，不仅造成了高的生产成本，且这些材料随肥料应用到土壤中还会产生微塑料污染。
5、综上，目前迫切需要一款低成本，高效，以及天然无污染的粘结剂来实现沙性物料的造粒。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提供了一种磷尾矿造粒方法及其制备得到的磷尾矿颗粒和应用，以单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素作为复合粘结剂用于磷尾矿的造粒，制备的磷尾矿颗粒具有优异的成粒率，颗粒强度以及溶散性。
2、本专利技术的第一个目的是提供一种磷尾矿造粒方法，包括以下步骤：
3、将单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素混合均匀后得到复合粘结剂；
4、将复合粘结剂与磷尾矿粉末混合均匀后进行造粒，单宁酸和木质素磺酸盐发生络合反应，茶皂素增加流动性和表面活性，使得复合粘结剂渗透到磷尾矿粉末内部发挥粘结作用，制备得到磷尾矿颗粒。
5、本专利技术的一个优选实施例中，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5～3:30～70:30～70，例如，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5:30:70、2.5:40:60、2.5:50:50、2.5:60:40、2.5:70:30、2.8:30:70、2.8:50:50、2.8:70:30、3:30:70、3:50:50或3:70:30，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
6、本专利技术的一个优选实施例中，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5:30～70:30～70。
7、本专利技术的一个优选实施例中，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5:50:50。
8、本专利技术的一个优选实施例中，复合粘结剂的添加量为磷尾矿粉末质量的1％～2％，例如，复合粘结剂的添加量为磷尾矿粉末质量的1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、本专利技术的一个优选实施例中，木质素磺酸盐为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙。
10、本专利技术的一个优选实施例中，磷尾矿的有效磷含量为0.5％～1％，有效镁含量为4％～7％，有效钙含量为8％～14％。
11、本专利技术的第二个目的是提供上述造粒方法得到的磷尾矿颗粒。
12、本专利技术的第三个目的是提供上述磷尾矿颗粒在土壤改良中的应用。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、(1)本专利技术以天然贻贝为启发，将木质素磺酸盐与单宁酸结合到一起，木质素与单宁酸的络合反应，模拟贻贝粘合蛋白的自凝聚，以实现纯天然高效能粘结剂的制备，并在此基础上创新性地添加了茶皂素作为粘结剂敷料，增加木质素和单宁酸胶粘剂的流动性与表面活性，更容易渗透到磷尾矿内部发挥胶粘作用。所有材料都来源于大自然，且具有可降解，无污染的特性。
15、(2)本专利技术提供了磷尾矿的造粒方法与应用，为磷尾矿这一大量堆积的工业副产物提供了有效的消纳措施。
16、(3)本专利技术制备得到的磷尾矿颗粒具有良好的物理性质，可满足钙镁磷肥国家标准，且制备工艺简单，成本低，具有广泛的产业化潜力。
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1.一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5～3:30～70:30～70。
3.根据权利要求2所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5:30～70:30～70。
4.根据权利要求3所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5:50:50。
5.根据权利要求1所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，复合粘结剂的添加量为磷尾矿粉末质量的1％～2％。
6.根据权利要求5所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，复合粘结剂的添加量为磷尾矿粉末质量的2％。
7.根据权利要求1所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，木质素磺酸盐为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙。
8.根据权利要求1所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，磷尾矿的有效磷含量为0.5％～1％，有效镁含量为4％～7％，有效钙含量为8％～14％。
9.一种权利要求1～
10.一种权利要求9所述的磷尾矿颗粒在土壤改良中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5～3:30～70:30～70。
3.根据权利要求2所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5:30～70:30～70。
4.根据权利要求3所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，单宁酸、木质素磺酸盐和茶皂素的质量比为2.5:50:50。
5.根据权利要求1所述的一种磷尾矿造粒方法，其特征在于，复合粘结剂的添加量为...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱齐超，任韬宇，傅晓旋，肖亚楠，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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