磷酸肥料及磷酸肥料的制造方法技术

技术编号:9797520 阅读:203 留言:0更新日期:2014-03-22 07:34
本发明专利技术提供一种磷酸肥料,该磷酸肥料的磷酸的枸溶率高,并且能够有助于节约磷资源和肥料制造中的节能。本发明专利技术的磷酸肥料是对含有下水污泥和/或来源于下水污泥的物质并含有钙源的混合原料进行烧制而成的。另外,本发明专利技术的磷酸肥料的CaO的含有率为35质量%~60质量%,进一步SiO2的含有率为5质量%~35质量%、P2O5的含有率为5质量%~35质量%且除CaO、SiO2和P2O5以外的成分的含有率为30质量%以下。另外,所述磷酸肥料的制造方法为包含如下工序的方法:混合工序,将下水污泥和/或来源于下水污泥的物质与钙源混合,或进一步混入二氧化硅源,从而得到混合原料;烧制工序,使用烧制炉在1150℃~1350℃对该混合原料进行烧制,得到作为烧制物的磷酸肥料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对含有下水污泥和/或来源于下水污泥的物质并含有钙源的混合原料进行烧制而成的。
技术介绍
以往,由于日本国不出产天然磷,因而磷几乎全部是进口而来,而近年来天然磷枯竭而使磷的价格高涨,因而磷的需求难以得到确保。因此,在磷酸肥料的制造领域中考虑以含有大量磷的下水污泥焚烧灰作为天然磷的替代物。另外,在日本国,每年产生的下水污泥及其焚烧灰的量大,分别达到一年220万吨和30万吨,因此下水污泥等的处理也是社会性需求。因此,活用下水污泥焚烧灰作为肥料的原料的技术作为能够应对上述天然磷资源的枯竭问题和上述社会性需求的手段是极为重要的。因此,提出了使用下水污泥焚烧灰作为原料的磷酸肥料。例如专利文献I中提出了对下水污泥焚烧灰添加了规定量的硫酸钙的肥料。然而,该焚烧灰中含有的磷以难溶于水的Al (PO3) 3、SiP2O7等形态存在,因此若单纯混合下水污泥焚烧灰,则磷酸的枸溶率(〈溶率)低,肥效性低。因此,提出了提高肥效性的方法。例如专利文献2中提出了一种以焚烧灰为原料的肥料的生产方法,其以下水污泥焚烧灰等含有磷的焚烧灰作为原料,并包括将该原料熔融,然后进行急冷从而成渣的工序。另外,专利文献3中提出了一种肥料制造方法,在还原性气氛的熔融炉内对钙质废弃物和含有磷成分的污泥焚烧灰进行加热,使熔融金属和熔渣在熔融炉内以二液分离状态共存,通过水碎处理使该熔渣颗粒化。然而,由于上述任一项方法均为熔融法,因此存在熔融造成的能量消耗大的问题;另外,由于无法连续生产,因而存在生产效率低的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平09 - 328385号公报专利文献2:日本特开2001-80979号公报专利文献3:日本特开2003-112988号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此,本专利技术的目的在于提供一种磷酸肥料,该磷酸肥料的磷酸的枸溶率高,并且能够有助于节约磷资源和肥料制造中的节能。用于解决问题的手段本专利技术人为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现,对含有下水污泥和/或来源于下水污泥的物质并含有钙源的混合原料进行烧制而成的磷酸肥料可以实现上述目的,从而完成了本专利技术。即,本专利技术为具有以下构成的。[I] 一种磷酸肥料,其是对含有下水污泥和/或来源于下水污泥的物质并含有钙源的混合原料进行烧制而成的。[2]如上述[I]所述的磷酸肥料,其中,所述来源于下水污泥的物质为选自脱水污泥、干燥污泥、炭化污泥、下水污泥焚烧灰和下水污泥熔渣中的至少I种以上,所述钙源为选自碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、磷酸钙、氯化钙、硫酸钙、石灰石、生石灰、熟石灰、水泥、钢铁渣、石膏、预拌混凝土废弃泥浆、废砂浆、废混凝土、畜粪、发酵畜粪、干燥畜粪、炭化畜粪、畜粪焚烧灰和畜粪熔渣中的至少I种以上。[3]如上述[I]或[2]所述的磷酸肥料,其中,所述混合原料进一步含有二氧化硅源。[4]如上述[I]~[3]任一项所述的磷酸肥料,其中,所述二氧化硅源为选自硅石、硅砂、砂、硅藻土、白砂(^ 7 )、预拌混凝土废弃泥浆、废砂浆、废混凝土、酸性火山灰、酸性火山岩和硅酸钙中的至少I种以上。[5]如上述[I]~[4]任一项所述的磷酸肥料,其中,CaO的含有率为35质量%~60质量%。[6]如上述[5]所述的磷酸肥料,其中,进一步SiO2的含有率为5质量%~35质量%、P2O5的含有率为5质量%~35质量%且除CaO、SiO2和P2O5以外的成分的含有率为30质量%以下。[7]如上述[I]~[6]任一项所述的磷酸肥料,所述磷酸肥料中的㈧除CaO和P2O5以外的成分、⑶CaO和(C) P2O5的质量比位于图1所示的三角坐标图中的由点甲、点乙、点丙和点丁所包围的范围内,其中,点甲处的处的(A)/⑶/(C)= 56/35/9、点乙处的处的(A)/⑶/(C)= 35/60/5、点丙处的处的(A)/(B)/(C)= 22/60/18、点丁处的处的(A)/(B)/(C)= 36/35/29。[8]如上述[I]~[7]任一项所述的磷酸肥料,其中,所述钙源为选自畜粪、发酵畜粪、干燥畜粪、炭化畜粪、畜粪焚烧灰和畜粪熔渣中的至少I种以上,该磷酸肥料的CaO的含有率为35质量%~55质量%、Ca/P的摩尔比为2.0~7.5且Al2O3的含有率为19质量%以下。[9]如上述[8]所述的磷酸肥料,所述磷酸肥料中的㈧除CaO和P2O5以外的成分、(B)CaO和(C)P2O5的质量比位于图3所示的三角坐标图中的由点甲、点乙、点丙和点丁所包围的范围内,其中,点甲处的(A)/⑶/(C)= 56/35/9、点乙处的(A)/(B)/(C)=40/51/9、点丙处的(A)/ (B) / (C) = 29/50/21、点丁处的(A)/(B)/(C)= 35/40/25。[10]如上述[I]~[7]任一项所述的磷酸肥料,其中,所述钙源为畜粪焚烧灰的水洗物,并且磷酸肥料中的CaO的含有率为35质量%~60质量%、SiO2的含有率为5质量%~35质量%、P2O5的含有率为5质量%~35质量%且除CaO、SiO2和P2O5以外的成分为30质量%以下。[11]如上述[10]所述的磷酸肥料,所述磷酸肥料中的㈧除CaO和P2O5以外的成分、(B)CaO和(C)P2O5的质量比位于图4所示的三角坐标图中的由点甲、点乙、点丙和点丁所包围的范围内,其中,点甲处的(A)/⑶/(C)= 54/35/11、点乙处的(A)/(B)/(C)= 35/60/5、点丙处的(A)/⑶/(C)= 22/60/18、点丁处的(A)/⑶/(C)= 35/37/28。[12]如上述[I]~[7]任一项所述的磷酸肥料,其中,所述钙源和二氧化硅源为预拌混凝土废弃泥浆,并且磷酸肥料中的CaO的含有率为35质量%~60质量%、Si02的含有率为15质量%~30质量%、P205的含有率为5质量%~30质量%且除Ca0、Si02和P2O5以外的成分为30质量%以下。[13]如上述[12]所述的磷酸肥料,对于所述预拌混凝土废弃泥浆来说,预拌混凝土废弃泥浆中的Ca0/Si02的摩尔比为0.7~3.0。[14]如上述[12]或[13]所述的磷酸肥料,所述磷酸肥料中的(A)除CaO和P2O5以外的成分、(B)CaO和(C)P2O5的质量比位于图5所示的三角坐标图中的由点甲、点乙、点丙和点丁所包围的范围内,其 中,点甲处的(A)/⑶/(C)= 55/36/9、点乙处的(A)/⑶/(C)= 35/60/5、点丙处的(A)/⑶/(C)= 25/60/15、点丁处的(A)/ (B) / (C) = 44/36/20。[15]如上述[I]~[14]任一项所述的磷酸肥料,其中,全部通过标称筛孔尺寸为4mm的筛并且停留在标称筛孔尺寸为2mm的筛中的磷酸肥料的平均硬度为1.0kgf以上。[16]如上述[I]~[15]任一项所述的磷酸肥料,其中,磷酸的枸溶率为60%以上且娃酸的可溶率为40%以上。[17] 一种磷酸肥料的制造方法,其是上述[I]~[16]任一项所述的磷酸肥料的制造方法,其包括:混合工序,将下水污泥和/或来源于下水污泥的物质与钙源混合,或进一步混入二氧化硅源,从而得到混合原料;烧制工序,使用烧制炉在1150°C~1350°C对该混合原料进行烧制,得到作为烧制物的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种磷酸肥料,其是对含有下水污泥和/或来源于下水污泥的物质并含有钙源的混合原料进行烧制而成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.27 JP 2011-142029;2011.07.06 JP 2011-15021.一种磷酸肥料,其是对含有下水污泥和/或来源于下水污泥的物质并含有钙源的混合原料进行烧制而成的。2.如权利要求1所述的磷酸肥料,其中,所述来源于下水污泥的物质为选自脱水污泥、干燥污泥、炭化污泥、下水污泥焚烧灰和下水污泥熔渣中的至少I种以上,所述钙源为选自碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、磷酸钙、氯化钙、硫酸钙、石灰石、生石灰、熟石灰、水泥、钢铁渣、石膏、预拌混凝土废弃泥浆、废砂浆、废混凝土、畜粪、发酵畜粪、干燥畜粪、炭化畜粪、畜粪焚烧灰和畜粪熔渣中的至少I种以上。3.如权利要求1或2所述的磷酸肥料,其中,所述混合原料进一步含有二氧化硅源。4.如权利要求1~3任一项所述的磷酸肥料,其中,所述二氧化硅源为选自硅石、硅砂、砂、硅藻土、白砂、预拌混凝土废弃泥浆、废砂浆、废混凝土、酸性火山灰、酸性火山岩和硅酸钙中的至少1种以上。5.如权利要求1~4任一项所述的磷酸肥料,其中,CaO的含有率为35质量%~60质量%。6.如权利要求5所述的磷酸肥料,其中,进一步SiO2的含有率为5质量%~35质量%、P2O5的含有率为5质量%~35质量%且除CaO、SiO2和P2O5以外的成分的含有率为30质量%以下。7.如权利要求1~6任一项所述的磷酸肥料,所述磷酸肥料中的(A)除CaO和P2O5以外的成分、(B)CaO和(C)P2O5的质量比位于图1所示的三角坐标图中的由点甲、点乙、点丙和点丁所包围的范围内,其中, 点甲处的(A)/(B)/(C) = 56/35/9、 点乙处的(A)/(B)/(C) = 35/60/5、 点丙处的(A)/(B)/(C) = 22/60/18、 点丁处的(A)/(B)/(C) = 36/35/29。8.如权利要求1~7任一项所述的磷酸肥料,其中,所述钙源为选自畜粪、发酵畜粪、干燥畜粪、炭化畜粪、畜粪焚烧灰和畜粪熔渣中的至少1种以上,该磷酸肥料的CaO的含有率为35质量%~55质量%、Ca/P的摩尔比为2.0~7.5且Al2O3的含有率为19质量%以下。9.如权利要求8所述的磷酸肥料,所述磷酸肥料中的(A)除CaO和P2O5以外的成分、(B)CaO和(C)P2O5的质量比位于图3所示的三角坐标图中的由点甲、点乙、点丙和点丁所包围的范围内,其中, 点甲处的(A)/(B)/(C) = 56/35/9、 点乙处的(A)/(B)/(C) =40/51/9、 点丙处的(A)/(B)/(C) = 29/50/21、 点丁处的(A)/(B)/(C) = 35/40/25。10.如权利要求1~7任一项所述的磷酸肥料,其中,所述钙源为畜粪焚烧灰的水洗物,并且磷酸肥料中的CaO的含有率为35质量%~60质量%、SiO2的含有率为5质量%~35质量%、P205的含有率为5质量%~35质量%且除CaO、S...

【专利技术属性】
技术研发人员:今井敏夫坂本好明平林克己野村幸治三浦启一苅部创中村宽桥本光史美浓和信孝岩田刚史西村靖正户田雅也
申请(专利权)人:太平洋水泥株式会社小野田化学工业株式会社
类型:
国别省市:

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