用磷礦浮選尾礦生產榨菜專用肥的方法與流程
2023-10-26 02:32:32 1
本發明涉及工業固廢無害化處置及資源化利用技術領域，具體涉及一種用磷礦浮選尾礦生產榨菜專用肥的方法。
背景技術：
隨著溼法磷酸工業的快速發展，國內磷礦行業產生了大量中低品位浮選磷礦尾礦，這些尾礦長期堆存，不僅佔用大量土地資源，而且存在尾礦庫的安全風險，研究這些固體工業廢棄物的資源化利用具有十分重要的意義。
榨菜為芥菜的變種，芥菜常用於醃製鹹酸菜，其肉質莖髓是重慶榨菜原料，屬於十字花科、蕓薹屬。作為重慶涪陵地區特色作物種植面積高達百萬畝，榨菜對肥料需量大，基肥要求高，生長期間還要分期追肥；因此需要一種能夠滿足榨菜用肥的專用肥。
技術實現要素：
為解決以上技術問題，本發明提供一種工藝簡單的磷礦浮選尾礦生產榨菜專用肥的方法。
技術方案如下：一種用磷礦浮選尾礦生產榨菜專用肥的方法，其關鍵在於按以下步驟進行：
步驟(1)：將80-120份磷礦浮選尾礦，160-200份磷礦粉以及200-250份水加入到反應器內，充分混合併攪拌均勻，然後向反應器中加入200-250份硝酸，反應5-10min後過濾，保留濾液；
步驟(2)：向濾液中加入150-180份鉀肥，130-160份尿素，20-30份磷銨以及18-22份活化疏鬆劑待其充分溶解；
步驟(3)：溶解後再加入170-200份氨氣進行中和反應，控制反應後物料的ph值為5.0-6.0得到磷肥料漿；
步驟(4)：將所述磷肥料漿濃縮造粒或烘乾得到硝酸磷肥；
以上各成分均按質量份數計算。
採用上述技術方案利用硝酸分解磷礦浮選尾礦和磷礦粉中的五氧化二磷、鈣、鎂氧化物等，生成溶於水的磷酸、硝酸鈣、硝酸鎂、磷酸銨鎂、硝酸鎂、硝酸鐵等可溶性成分並最終以離子形式保留在成品中，是作物生長必須的元素；而磷礦粉中的氟則以氟化氫氣體的形式排出、二氧化矽以沉澱形式經過濾可回收另做他用，該方法可完全利用尾礦和磷礦中的所有對作物生長有用的元素，而傳統的採用硫酸分解的方式會產生硫酸鈣沉澱，鈣元素被過濾排出，製成的肥料中缺乏作物生長必須的鈣元素，其他有用元素未得到充分運用。
作為優選：所述硝酸磷肥中n:p:k的質量比為20:8:10。
按質量百分比計算，所述活化疏鬆劑由8-9％的有機質，0.5％的硝酸鹽，7.5-7.9％的十二烷基苯磺酸鈉，0.3-0.4％的十二烷基磺酸鈉，0.4-0.6％的op-10，0.4-0.6％的kcl以及餘量的水組成。
上述有機質為腐殖酸或多肽。採用此方案腐殖酸和多肽不僅有很好的改善土壤板結的效果，同時還能給作物補充有機肥。
上述硝酸的濃度為65-68％。
上述鉀肥為氯化鉀或硝酸鉀。採用此設計硝酸分解磷礦粉生成磷酸和硝酸的混酸，該混酸和氯化鉀或硝酸鉀反應生成磷酸二氫鉀和硝酸鉀，補充肥料中的鉀元素，而鉀元素也是作物生長的必須元素之一。
步驟(4)中所述造粒方法為噴漿造粒；所述烘乾為在100-105℃下烘乾。
磷礦粉中含與28.91％的五氧化二磷、5.10％的氧化鎂、0.61％的三氧化二鐵，其中的p、mg和fe最終都以離子形式保留在肥料中；磷礦浮選尾礦中還有6.06％的五氧化二磷、33.51％的氧化鈣、17.2％的氧化鎂，其中的p、ca、mg均以可溶性離子形式保留在肥料中，是作物生長的必須元素。
有益效果：採用本發明的有益效果是通過硝酸分解磷礦浮選尾礦和磷礦粉中的五氧化二磷、鈣、鎂氧化物等，生成溶於水的磷酸、硝酸鈣、硝酸鎂、磷酸銨鎂、硝酸鎂、硝酸鐵等可溶性成分並最終以離子形式保留在成品中，而磷酸和硝酸的混酸又會與氯化鉀或硝酸鉀反應生成磷酸二氫鉀和硝酸鉀，補充肥料中的鉀元素，中和用的氨氣同時也作為氮肥來源補充肥料的氮元素，該方法充分利用了尾礦和磷礦中的所有對作物生長有用的元素，製成的肥料氮、磷、鉀配比合理，疏鬆性好，非常合適種植榨菜。
附圖說明
圖1為實施例3中硝酸磷肥的疏鬆性照片；
圖2為對比試驗例1的中肥料的疏鬆性照片。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。
實施例1，一種用磷礦浮選尾礦生產榨菜專用肥的方法，按以下步驟進行：首先配置活化疏鬆劑，按質量百分比計算，將8％的腐殖酸，0.5％的硝酸鉀，7.5％的十二烷基苯磺酸鈉，0.3％的十二烷基磺酸鈉，0.4％的op-10，0.4％的kcl以及餘量的水混合均勻得到所述活化疏鬆劑；
按質量份數計算，將80份磷礦浮選尾礦，160份磷礦粉以及200份水加入到反應器內，充分混合併攪拌均勻，然後向反應器中加入200份濃度為65％硝酸，反應5min後過濾，保留濾液，接著向濾液中加入150份硝酸鉀，130份尿素，20份磷銨以及18份活化疏鬆劑待其充分溶解，溶解後再加入170份氨氣進行中和反應，控制反應後物料的ph值為5.0得到磷肥料漿，將所述磷肥料漿濃縮噴漿造粒得到高硝態氮含量的硝酸磷肥，該硝酸磷肥中n:p:k的質量比為20:8:10。
按常規方法種植榨菜，然後在榨菜的成活期按25kg/畝的量施加一次所述硝酸磷肥，並在榨菜的膨大期按20kg/畝的量再次施加一次所述硝酸磷肥。
實施例2，一種用磷礦浮選尾礦生產榨菜專用肥的方法，按以下步驟進行：首先配置活化疏鬆劑，按質量百分比計算，將9％的多肽，0.5％的硝酸鈉，7.9％的十二烷基苯磺酸鈉，0.4％的十二烷基磺酸鈉，0.6％的op-10，0.6％的kcl以及81.0％的水混合均勻得到所述活化疏鬆劑；
按質量份數計算，將120份磷礦浮選尾礦，200份磷礦粉以及250份水加入到反應器內，充分混合併攪拌均勻，然後向反應器中加入250份濃度為68％的硝酸，反應10min後過濾，保留濾液，接著向濾液中加入180份氯化鉀，160份尿素，30份磷銨以及22份活化疏鬆劑待其充分溶解，溶解後再加入200份氨氣進行中和反應，控制反應後物料的ph值為6.0得到磷肥料漿，將所述磷肥料漿在100℃下烘乾、粉碎得到高硝態氮含量的硝酸磷肥，該硝酸磷肥中n:p:k的質量比為20:8:10。
按常規方法種植榨菜，然後在榨菜的成活期按25kg/畝的量施加一次所述硝酸磷肥，並在榨菜的膨大期按20kg/畝的量再次施加一次所述硝酸磷肥。
實施例3，一種用磷礦浮選尾礦生產榨菜專用肥的方法，按以下步驟進行：首先配置活化疏鬆劑，按質量百分比計算，將8.5％的腐殖酸，0.5％的硝酸鈉，7.7％的十二烷基苯磺酸鈉，0.35％的十二烷基磺酸鈉，0.5％的op-10(即辛烷基苯酚-10)，0.5％的kcl以及82.0％的水混合均勻得到所述活化疏鬆劑；
按質量份數計算，將100份磷礦浮選尾礦，180份磷礦粉以及220份水加入到反應器內，充分混合併攪拌均勻，然後向反應器中加入234份濃度為66％的硝酸，反應8min後過濾，保留濾液，接著向濾液中加入168份氯化鉀，145份尿素，24份磷銨以及20份活化疏鬆劑待其充分溶解，溶解後再加入182份氨氣進行中和反應，控制反應後物料的ph值為5.5得到磷肥料漿，將所述磷肥料漿在105℃下烘乾、粉碎得到高硝態氮含量的硝酸磷肥，該硝酸磷肥中n:p:k的質量比為20:8:10。
按常規方法種植榨菜，然後在榨菜的成活期按25kg/畝的量施加一次所述硝酸磷肥，並在榨菜的膨大期按20kg/畝的量再次施加一次所述硝酸磷肥。
對比試驗例1，該對比試驗例與實施例3的不同之處在於，製備的過程中未加入活化疏鬆劑。
對比試驗例2，按常規方法種植榨菜，在榨菜的成活期按43kg/畝的量施加一次市售騰升複合肥(其中n:p:k比例為15:15:15)，並在榨菜的膨大期按20kg/畝的量追加尿素。
下面結合試驗和試驗數據進一步說明本發明。
1、疏鬆性對比：圖1為實施例3製備的硝酸磷肥疏鬆性照片；圖2為對比試驗例1製備的肥料的疏鬆性照片；從圖1和圖2的對比可以看出，加入了活化疏鬆劑的實施例3製備的硝酸磷肥的分散性較好，而未加入活化疏鬆劑的對比試驗例1的肥料呈塊狀，疏鬆性差。
2、分別取實施例1、實施例2和實施例3種植的榨菜以及對比試驗例1和對比試驗例2種植的榨菜進行對比，結果如表1所示。
表1產量對比
從上表可以看出，實施例1-3的榨菜畝產量和單個榨菜的重量均顯著高於對比試驗例2的畝產量和單個重量，由此可見採用本發明提供的方法製備的硝酸磷肥與現有的普通肥料相比更合適榨菜生長；從上表還可以看出對比試驗例1中種植的榨菜的畝產量和單個重量較對比試驗例2相比均有所上升，但略低於實施例1-3的榨菜畝產量和單個榨菜的重量，這主要是由於對比試驗例1中製備的肥料中沒有添加活化疏鬆劑，製備的肥料疏鬆性較差且缺乏有機質，作物吸收利用率低，因此種植的榨菜的畝產量和單個重量均略低。
綜上所述，本發明提供的用磷礦浮選尾礦生產榨菜專用肥的方法製備的硝酸磷肥非常適合榨菜生長，可顯著提升榨菜的產量和單個重量。
最後需要說明的是，上述描述僅僅為本發明的優選實施例，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不違背本發明宗旨及權利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本發明的保護範圍之內。