一種從磷礦石中製造磷肥的方法與流程
2023-08-13 03:58:41
本發明涉及磷化合物以及磷化合物在農業方面的應用，尤其涉及一種從磷礦石中製造磷肥的方法。
背景技術：
：磷是植物營養的基本元素，在所有的磷酸鹽應用中無機肥料佔到了80％，而其中99％來源於磷礦石(PR)，磷礦石是全球最重要的磷資源。然而，現實應用中，磷礦石中磷的植物可用性的提高是最重要的問題。通常磷肥是通過化學方法生產出來的，包括通過使用濃硫酸或磷酸來處理磷礦石，或通過幾種酸處理方法的結合等。酸處理的方法造成了磷礦石中磷的可溶性，同樣，酸處理方法也造成了磷礦石中含有的重金屬和其他汙染物的可溶性。據估計，環境中發現的54～58％的鎘來源於礦物磷肥的使用。隨著環境汙染的不斷加劇和人們環保意識的不斷增強，許多激發磷礦石活性的先進方法被提出，其中包括：通過磷礦石的連續增容作用生產生物有機磷化肥(BOP)、機械活化、磷礦微生物活化等。一些作者曾報導說磷礦石與一些礦物的混合後可以增加磷礦石的磷塊活性，但是在這些文章中，活化機制尚不明確。然而到目前為止重金屬汙染的潛在風險問題還沒有解決。矽肥的應用增加了土壤溶液中單矽酸的濃度，以及它們吸附在鈣、鋁、鐵、鎂的可溶性磷酸鹽上的難度。以下為矽酸鹽陰離子和磷酸鹽陰離子化學反應的變化：CaHPO4+Si(OH)4＝CaSiO3+H2O+H3PO42Al(H2PO4)3+2Si(OH)4+5H+＝Al2Si2O5+5H3PO4+5H2O2FePO4+Si(OH)4+2H+＝Fe2SiO4+2H3PO4通過上述方法來使用含有高水平可溶性矽的物質(單矽酸)，可以使植物由磷酸鹽的不可用形式向可用形式轉變，同時鹼性條件也降低了重金屬的流動性。基於上述陳述，本發明提出了一種從磷礦石中製造磷肥的方法。技術實現要素：本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種從磷礦石中製造磷肥的方法。一種從磷礦石中製造磷肥的方法，包括以下步驟：S1、將含磷材料鋪在地面，加入富含矽物質充分混合均勻後，加入鹼性物質繼續混合均勻後，得混合物A；S2、向步驟S1中的混合物A中加入蒸餾水調節溼度至30～60％，得混合液B，在24～50℃的環境下，將混合液B培養2～7d，培養過程中應加蒸餾水控制混合液B的溼度為30～60％；S3、將步驟S2中完成培養處理的混合液B置於72～95℃的環境下，烘乾4～72h，得混合物C；S4、將步驟S3中所得的混合物C加入到粉碎機中，充分粉碎後經16～160目篩篩分後，定量分裝即得。優選的，所述步驟S1中的含磷材料為磷礦石或含磷工業廢料，所述含磷工業廢料優選含磷礦渣。優選的，所述步驟S1中的富含矽物質優選單矽酸、硅藻土和矽中的一種。優選的，所述步驟S1中的鹼性物質優選氫氧化鈉或氫氧化鉀。優選的，所述步驟S1中的含磷材料、富含矽物質和鹼性物質的質量比為10～100:1～10:1～2。本發明提出了一種從磷礦石中製造磷肥的方法，通過在鹼性條件下，利用富矽物質來活化磷礦石中的磷，增加了含磷物質和礦物質中植物可用磷的含量，通過使用固態或液態富含矽物質或礦物質以及固態或液態鹼性物質來降低來自於處理過的磷礦石或其他含磷物質中的重金屬和其他汙染物的流動性，保護環境不受重金屬的汙染，本發明製造的磷肥含有高含量的植物可用磷和矽，同時具有磷化肥和矽化肥的性能，所得磷肥中流動性重金屬和其它汙染物的含量低，用於植物種植，顯著降低了重金屬在土壤和栽培植物中的流動性，降低了其它汙染物對土壤和栽培植物造成的毒性，本發明提出的製造方法簡單、製造成本低，製造過程和使用過程安全環保，應用前景廣闊。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。實施例一本發明提出的一種從磷礦石中製造磷肥的方法，包括以下步驟：S1、按質量比100:1:1，將含磷礦渣鋪在地面，加入單矽酸充分混合均勻後，加入氫氧化鈉繼續混合均勻後，得混合物A；S2、向步驟S1中的混合物A中加入蒸餾水調節溼度至38％，得混合液B，在24℃的環境下，將混合液B培養3d，培養過程中應加蒸餾水控制混合液B的溼度為38％；S3、將步驟S2中完成培養處理的混合液B置於85℃的環境下，烘乾48h，得混合物C；S4、將步驟S3中所得的混合物C加入到粉碎機中，充分粉碎後經16目篩篩分後，定量分裝即得。實施例二本發明提出的一種從磷礦石中製造磷肥的方法，包括以下步驟：S1、按質量比10:10:1，將含磷礦渣鋪在地面，加入硅藻土充分混合均勻後，加入氫氧化鈉繼續混合均勻後，得混合物A；S2、向步驟S1中的混合物A中加入蒸餾水調節溼度至40％，得混合液B，在24℃的環境下，將混合液B培養5d，培養過程中應加蒸餾水控制混合液B的溼度為40％；S3、將步驟S2中完成培養處理的混合液B置於85℃的環境下，烘乾36h，得混合物C；S4、將步驟S3中所得的混合物C加入到粉碎機中，充分粉碎後經16目篩篩分後，定量分裝即得。實施例三本發明提出的一種從磷礦石中製造磷肥的方法，包括以下步驟：S1、按質量比100:2:2，將磷礦石鋪在地面，加入單矽酸充分混合均勻後，加入氫氧化鉀繼續混合均勻後，得混合物A；S2、向步驟S1中的混合物A中加入蒸餾水調節溼度至38％，得混合液B，在24℃的環境下，將混合液B培養2d，培養過程中應加蒸餾水控制混合液B的溼度為38％；S3、將步驟S2中完成培養處理的混合液B置於85℃的環境下，烘乾72h，得混合物C；S4、將步驟S3中所得的混合物C加入到粉碎機中，充分粉碎後經16目篩篩分後，定量分裝即得。實施例四本發明提出的一種從磷礦石中製造磷肥的方法，包括以下步驟：S1、按質量比20:10:1，將磷礦石鋪在地面，加入硅藻土充分混合均勻後，加入氫氧化鉀繼續混合均勻後，得混合物A；S2、向步驟S1中的混合物A中加入蒸餾水調節溼度至35％，得混合液B，在24℃的環境下，將混合液B培養2d，培養過程中應加蒸餾水控制混合液B的溼度為35％；S3、將步驟S2中完成培養處理的混合液B置於85℃的環境下，烘乾72h，得混合物C；S4、將步驟S3中所得的混合物C加入到粉碎機中，充分粉碎後經16目篩篩分後，定量分裝即得。實施例五本發明提出的一種從磷礦石中製造磷肥的方法，包括以下步驟：S1、按質量比10:10:1，將磷礦石鋪在地面，加入矽充分混合均勻後，加入氫氧化鉀繼續混合均勻後，得混合物A；S2、向步驟S1中的混合物A中加入蒸餾水調節溼度至50％，得混合液B，在50℃的環境下，將混合液B培養7d，培養過程中應加蒸餾水控制混合液B的溼度為50％；S3、將步驟S2中完成培養處理的混合液B置於95℃的環境下，烘乾4h，得混合物C；S4、將步驟S3中所得的混合物C加入到粉碎機中，充分粉碎後經160目篩篩分後，定量分裝即得。將本發明實施例一～五中製備的磷肥分別用於農作物的種植實驗，並使用市面上利用酸處理法製得的磷肥做農作物種植的對比實驗，於實驗一個月後，分別測試上述六組實驗中農作物內的磷、矽及重金屬的含量，並將本發明實施例一～五組實驗與市面上利用酸處理法製得的磷肥實驗數據進行對比，得出如下結果：磷含量增加率矽含量增加率重金屬含量降低率實施例一53.7％38.4％92.1％實施例二51.5％43.3％94.4％實施例三52.3％40.7％90.9％實施例四50.9％39.5％93.5％實施例五53.1％41.9％91.7％以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。當前第1頁1 2 3