利用硼泥生產硼鎂肥的方法

2023-04-28 13:13:51 4

專利名稱：利用硼泥生產硼鎂肥的方法
技術領域：
本發明涉及的是無機肥料，特別是利用硼鎂礦生產硼化物的廢渣生產含有鎂和硼的混合肥料。
多年來，許多技術人員涉足硼泥的利用這一課題，如CN 1245219A(申請號98114245.1)所述的是利用硼泥與螢石、結合劑、添加劑等製成硼鎂複合球，用於煉鋼轉爐造渣，其成渣速度快、脫硫效果好；又如CN 1309082A(申請號01111140.2)提供的是一種從硼酸生產中的硼泥中回收其中硼酸，實際回收率並不高。以上使用硼泥量不大，可以減少些許汙染，但效果不明顯。而在利用硼泥上最有前途的在於製造含有硼、鎂的肥料的技術上。無論是生產硼砂還是生產硼酸的硼泥都含有相當量的硼和鎂。而硼是植物生長發育必需的七種微量營養元素之一。土壤缺硼最為普遍，西歐和前蘇聯地區、美國、日本等國的土壤都缺硼，許多國家硼肥已成為常規肥施用。我國土壤缺肥相當廣泛，常出現油菜「花而不實」，棉花「蕾而不花」，造成較為嚴重減產。鎂是植物生長所必須的營養元素，是葉綠素的組成成分，是植物體內多種酶的活化劑，能促進光合作用，促進細胞壁的矽質化，提高其抗病蟲害能力。CN 1169409A(申請號96117606.7)全營養顆粒肥料，用天然有機肥料發酵，用硼泥調節PH6.5～8.0，再配以多種無機化肥而製成，其對水稻、玉米、棉花及茄果蔬菜有明顯增產，然而硼泥用量太少(僅佔6‰左右)。CN 1281838A(申請號00122938.9)所提供的是一種高效多元素復混肥料，是用硼泥加水調漿，用稀硫酸中和反應4h，再用濃度為50～70％硫酸反應8h，使酸化硼泥PH達到中性，用含有氮、磷、鉀、鋅的無機化肥、化合物與腐硫酸混配而成，與常規肥對比，對水稻、玉米有明顯地增產作用。然而該技術會產生相當量的廢水，且反應時間太長(僅硼泥酸化反應兩次達12h)，最關鍵的問題是硼泥中的硼需在酸性(PH≤5)下才能轉化為可溶性的B2O3，該技術反應僅為中性，其轉化肯定是不夠的。儘管產品中硼、鎂含量分別為1.5％、8％，實際上有效硼、有效鎂是較低的，所以施用量相當可觀。上述引用的《硼肥》一書中亦提到，硼泥加硫酸製得的硼鎂肥，其含水溶性B2O30.2～0.5％，含MgO35％，施用量為每畝40～70kg，其水溶性硼、鎂含量低，不能被作物吸收或不利於作物吸收，故而用量如此之大。
從碳鹼法硼泥成分看，所含組分為水溶性B2O30.3～0.5％，酸溶性B2O51.5～3.0％，Mg30～37％，Fe2O310～15％，SiO220～28％，CaO3％，Al2O32～3％，PH為8～9。將所有的硼轉化成水溶性硼必須在酸性條件(PH≤5)才行，現有技術僅將其中和或反應至PH為中性，顯然是不夠的。本發明的基本點是在酸性條件下反應，然後再用碳銨進行中和反應，達到這一高轉化成水溶性硼的目的。
其技術方案是硼泥粉碎後加入到反應器中，攪拌下用40～75％的硫酸或硝酸反應，(實踐證明相同濃度的廢硫酸、廢硝酸亦可應用)控制PH2.5～5.0，由於反應放熱，其溫度可達80～100℃，反應時間僅為5～10min，將物料堆放，物料內仍有些許反應，而反應熱使其中水分蒸發殆盡，至自然降至室溫時，物料呈硬塊狀態，將其粉碎，然後用碳銨與其混合，以調節PH至5.5～9.0，將其送至造粒機加水(亦可加少許粘合劑，中性惰性粉)造粒，送至熱風轉筒內乾燥，大生產進口熱風為300±50℃，出口為80±5℃，控制水分在5％以下，篩分後即成。本發明在操作中，在加酸反應後，完全是乾料操作，無廢液、廢酸排放。為了有利反應，硼泥粉碎其粒度為≥80目，同樣，酸化後堆放成塊的物料也需粉碎至這一粒度。這一產品可以直接作為硼鎂肥施用；也可以作為混配肥的原料，與含N、P、K或微量元素肥混配。為了達到用戶對產品其中含有效硼、鎂的要求，如水溶B2O30.5～2.1％，拘溶MgO5.0～21.0％，可以在硼泥酸化時加入一定量的輕燒鎂粉或水鎂石粉(加量最多時，每100kg硼泥不超過5kg)；也可以在造粒前加入硼砂與物料混合(加量不超過總物料量的5％)，然後再進行造粒。這些含硼、鎂物料加量配比，需根據硼泥所含成分與用戶對產品含有硼、鎂的要求計算而得來。在酸化反應用無機酸可以是硫酸、硝酸，也可以用回收的、廢的這一濃度範圍的硫酸、硝酸。用本發明的這種工藝方法，應國外廠商要求，生產較高含水溶B2O3、拘溶MgO的產品，使用效果令人十分滿意，在5萬噸/年的基礎上進一步擴大。
與現有技術相比，其突出的特點在於在理論的指導下找到將非水溶B2O3轉變成水溶B2O3的合理的工藝路線，在現有技術從未考慮到的低PH值條件下轉化，反應完全，時間短；另外用碳銨調節至PH5.5～9.0，不僅不酸化土壤，且增加氮肥；含水溶B2O3、拘溶MgO高；由於酸化反應後成為乾料操作，不產生、無排放廢酸和廢液，避免二次汙染；成本較低，經濟效益可觀。由於以上原因，加之使用效果好，為處理掉堆積如山的硼泥，還自然以淨土找到了一個切實可行的辦法。
權利要求
1.一種利用硼泥生產硼鎂肥的方法，包括硼泥與硫酸反應，其特徵在於生產工藝為(1)經粉碎的硼泥與濃度為40～75％的硫酸或硝酸反應5～10min，控制其PH達2.5～5.0，反應溫度為80～100℃；(2)反應物堆放降溫至常溫，粉碎，用碳銨與之混合，調節PH為5.5～9.0；(3)加水造粒，再經乾燥、篩分，使其顆粒為2～4mm＞90％。
2.根據權利要求1所述利用硼泥生產硼鎂肥的方法，其特徵在於為了實現產品的水溶B2O3達0.5～2.1％、拘溶MgO5.0～21.0％的指標，在硼泥與硫酸或硝酸反應時加入輕燒鎂粉或水鎂石粉，加量最多時，每100kg硼泥不超過10kg；在造粒前加入硼砂混合均勻再造粒，加量不超過總物料量的5％。
3.根據權利要求1所述利用硼泥生產硼鎂肥的方法，其特徵在於所述粉碎的硼泥與酸化後硼泥堆放料，其粒度為≥80目。
4.根據權利要求1所述利用硼泥生產硼鎂肥的方法，其特徵在於所述與硼泥反應的硫酸或硝酸是廢的或回收的硫酸、硝酸。
5.根據權利要求1或2所述利用硼泥生產硼鎂肥的方法，其特徵在於加水造粒時加入中性惰性粉或中性粘接劑。
全文摘要
一種利用硼泥生產硼鎂肥的方法，是將粉碎的硼泥與40～75％硫酸或硝酸反應5～10min，使其pH2.5～5.0，反應溫度控制80～100℃，反應物料堆放降至室溫，粉碎後用碳銨混合使pH5.5～9.0，而後加水造粒，再經乾燥、篩分而成。也可在硼泥酸化反應時加入輕燒鎂或水鎂石粉，以增加鎂含量；在造粒前加入硼砂可以增加硼的含量。發明的方法可以生產含水溶性B
文檔編號B09B3/00GK1415582SQ02129938
公開日2003年5月7日 申請日期2002年8月23日 優先權日2002年8月23日
發明者張有俊, 胡月陽 申請人:丹東鑫陽礦業有限公司