专利名称：利用磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料及其方法
技术领域：
本发明涉及两种固体废弃物磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料以及该肥料的制备方法。
磷石膏是生产磷酸时的副产品，每生产1吨磷酸要排放4.5～4.9吨磷石膏。我国湿法磷酸产量约5万吨，磷石膏产生量20余万吨。关于磷石膏的利用主要包括联产硫酸和水泥、制硫酸钾(铵)、制硅酸钙和硫酸钠等，但由于生产工艺、产品成本和投资等问题，目前大部分尚未利用，堆置在工厂内外，占用大量土地和造成环境污染，已成为困扰磷酸厂正常生产迫切需要解决的问题。粉煤灰是燃煤热电厂排出的固体废物。目前我国年排放粉煤灰1亿多吨，如何合理处理此种废物，已成为电厂的重要课题。关于粉煤灰的综合利用途径已达40多种，其应用领域包括建材、化工、冶金、农业等。其中用量最大的建材行业由于成本高，投资大和见效慢等原因，未能迅速发展。而粉煤灰农用则是其开发利用的重要途径，世界各国都非常重视，美国、澳大利亚、英国和俄罗斯等国在利用粉煤灰改土培肥、提高作物产量方面已取得许多成功经验。但是，由于粉煤灰农用中存在肥效低、用量大、运输费用高，易碱化和可能造成有害元素积累等问题，已成为其大量推广应用的主要障碍。
针对上述问题，本发明在对磷石膏和粉煤灰两种固体废弃物的化学及物理性质等进行全面分析的基础上，发现将磷石膏与粉煤灰混合，一方面粉煤灰的高pH值和强吸附性可以有效去除磷石膏的强酸性和降低可溶性氟化物含量，从而克服了磷石膏作为肥料施用时高酸性和氟的毒害作用；另一方面由于磷石膏呈强酸性和含有大量钙、镁、硅、硫等有益元素，可以使粉煤灰中的硅、钙、镁、锌、钼、硼、铜等中微量元素的可溶性增加，同时又补充了硅、钙、镁、硫等元素的含量，从而解决了粉煤灰肥效低和用量大等问题。
本发明的目的在于提供一种利用工业废弃物磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料及其生产工艺，这种肥料可施用于各种类型的土壤和多种作物，具有明显的改土培肥效应和增产提质效果。
本发明提供的利用磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料的成份为(用量为重量份)磷石膏30.0～60.0，粉煤灰30.0～60.0，钾长石矿粉(80～100目)2.0～6.0，蛇纹石矿粉(80～100目)2.0～6.0，白云岩矿粉4.0～10.0，硫酸锌0.5～2.0，硼砂(硼酸)0.1～1.0，钼酸铵(钠)0.1～0.5；优先选择的重量配比范围是(用量为重量份)磷石膏35.0～50.0，粉煤灰40.0～50.0，钾长石矿粉(80～100目)2.0～4.0，蛇纹石矿粉(80～100目)2.0～4.0，白云岩矿粉5.0～8.0，硫酸锌0.5～1.5，硼砂(硼酸)0.2～0.5，钼酸铵(钠)0.1～0.3；在本发明中，利用磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料的工艺是a.将潮湿的磷石膏经晾晒或机械烘干至含水≤8％，然后再研磨至20目以下；b.按配方量称重后，将磷石膏、粉煤灰和其它配料混合充分搅拌至均匀；c.将混合均匀后的粉末进行称重包装，即得到粉末状产品。
得到的产品也可以经造粒机加工成球状或圆柱状颗粒，此时需要添加适量的粘合剂。
实施例按下列配方量称重(用量为重量份)磷石膏 40.0粉煤灰 45.0钾长石矿粉 3.0蛇蚊石矿粉 3.0白云岩矿粉 7.5硫酸锌 1.0硼砂(硼酸) 0.3钼酸铵(钠) 0.2磷石膏是烘干后的重量，水份含量≤8％，然后经研磨至20目以下，按上述配量把磷石膏、粉煤灰和其它配料混合充分搅拌，最后将混合物的粉末进行称重包装出厂。
本发明的一个重要特点是经过十分简单的工艺过程，将粉煤灰与磷石膏充分混合，经固相反应，既可以去除磷石膏的强酸性，又可以得到含量丰富的硅钙硫中微量元素肥料。由于利用废弃物作主要原料和加工生产工艺简单，因此，生产的产品成本低廉，有利于推广和大量使用。从而为磷石膏和粉煤灰的综合利用提供了一条有效途径。经测定，利用磷石膏和粉煤灰生产的硅钙硫中微肥的有效成分为SiO2≥25％ CaO≥10％ S≥8％Fe+Mg+Cu+B+Mn+Mo+Sr+Ni等总含量≥5％本发明肥料经田间应用试验表明具有如下优点1.可以施用于各种类型土壤，能有效防止土壤酸性化和改善土壤结构，降低容重，增加孔隙率，对提高地温，特别是对改善胶质土壤的物理性状具有很好的效果。同时，还具有保湿保墒、增强土壤中微生物活性与促进氮磷钾养分转化、平衡水、肥、气、热作用。改土培肥效应明显。
2.本发明产品中含有的Si、Ca、S和Fe、Mg等中微量元素属于枸溶性和可溶性，可以直接被作物吸收利用，对水稻、玉米、大豆、小麦、花生、棉花、薯类、果树和蔬菜等各种作物增产效果十分明显，提高产量一般在15％以上。同时对矮株症、不孕症、枯萎症、黄斑症、小叶病、斑叶病等有一定防治效果。
3.本发明产品肥效长，增强地力。该产品属于长效肥料，有效成分不挥发，不易流失，可缓慢长效供给作物吸收，肥效可持续两年以上，连年使用可显著提高地力。
4.价格低廉，易于被农民接受并大量使用。由于使用的主要原料均属于废弃物，加之生产工艺简单，生产成本低，因此，该产品可代替农家肥用作底肥大量施用。
权利要求
1.一种利用磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料其特征在于该肥料的成分比例为(用量为重量份)磷石膏30.0～60.0，粉煤灰30.0～60.0，钾长石矿粉(80～100目)2.0～6.0，蛇纹石矿粉(80～100目)2.0～6.0，白云岩矿粉4.0～10.0，硫酸锌0.5～2.0，硼砂(硼酸)0.1～1.0，钼酸铵(钠)0.1～0.5。
2.根据权利要求1所述的利用磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料的方法，其特征在于a.将潮湿的磷石膏干燥至含水≤8％，然后研磨至20目以下；b.按配方量称重后，将磷石膏、粉煤灰和其它配料混合充分搅拌至均匀；c.将混合均匀后的粉末进行称重包装，即得到粉末状产品。
3.根据权利1要求所述的利用磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料，其特征在于它的最佳成份比例为(用量为重量份)磷石膏35.0～50.0，粉煤灰40.0～50.0，钾长石矿粉(80～100目)2.0～4.0，蛇纹石矿粉(80～100目)2.0～4.0，白云岩矿粉5.0～8.0，硫酸锌0.5～1.5，硼砂(硼酸)0.2～0.5，钼酸铵(钠)0.1～0.3。
全文摘要
本发明利用磷酸厂副产品—磷石膏和燃煤热电厂固体废弃物—粉煤灰为主要原料,经科学配制直接生产硅钙硫肥料。该发明解决了磷石膏作为肥料直接施用时由于酸度高只能用于碱性土壤以及粉煤灰单独施用时肥效低等问题。生产的硅钙硫肥料含有丰富的硅、钙、硫等中量营养元素和铁、镁、铜、锌、硼等多种微量元素。该肥料呈中性,属于枸溶性肥料,可以施用于各种类型土壤和多种作物,具有明显的改土培肥效应和增产提质效果。该产品价格低廉,可作为肥料和土壤改良剂直接施用,也可作为添加剂用于复混肥和有机肥的生产中。
文档编号B09B3/00GK1363538SQ0113952
公开日2002年8月14日 申请日期2001年11月21日 优先权日2001年11月21日
发明者韩树民, 乔玉卿, 陈闽子, 佟琦 申请人:燕山大学