
技术摘要:
本发明公开了一种絮状钙镁磷肥及其制造方法和应用,涉及农业肥料领域。絮状钙镁磷肥的组分是:磷矿石,55~65%;白云石,14~18%;硅石,5~11%;焦炭,14~17%。其制造方法主要是:①将原料按配比混合于已经点燃的熔炉,鼓入空气或氧气,使焦炭完全燃烧,工作温度在13 全部
背景技术:
磷肥的生产与应用,早年是采用硫酸处理磷矿石,得到过磷酸钙的方法。主要有用 组分是磷酸二氢钙的水合物Ca(H2PO4)2·H2O 和少量游离的磷酸,还含有无水硫酸钙组分 (对缺硫土壤有用)。过磷酸钙含有效P2O5 14~20%(其中80~95%溶于水),属于水溶性速效 磷肥。其产品为灰色或灰白色粉料(或颗粒),可直接作磷肥。也可作制复合肥料的配料。 过磷酸钙水溶性好,本是很好的农业肥料,但是,由于水溶液状态的过磷酸钙比较 活泼,会与土壤中的成分起化学反应,产生不溶性沉淀。具体说来,肥料中的水溶性磷酸一 钙容易被固定,移动性慢,移动距离短,因此,合理施用过磷酸钙的原则是既要减少其与土 壤的接触面积,又要尽量增加与根系的接触机会。这是一种很难化解的矛盾。由此导致过磷 酸钙的利用率较低,一般只有10~25%。 为了提高磷肥的肥效,人们生产了更加科学、更加先进的更新换代新产品——钙 镁磷肥。钙镁磷肥是用磷矿与硅酸镁矿物配制的原料,在电炉、高炉或平炉中于1350~ 1500°C熔融,熔体用水骤冷,形成粒度小于2mm的玻璃质物料,经干燥磨细后成为产品。主要 成分包括Ca3(PO4)2、CaSiO3、MgSiO3。钙镁磷肥是一种构溶性(微酸溶性)磷肥,其水溶性 差,但是植物能够缓慢吸收所需养分。不仅提供12~18%的低浓度磷,还能提供大量的硅、 钙、镁。对于所含有的磷的低浓度磷,其利用率可以到95%,也就是说,所含的12~18%的低浓 度磷,在较长的时期中,几乎全部被植物吸收,而不是被土壤固定。但是,其水溶性差。为了 增加水溶性,碾磨的细度要求高,且越细,成本和作业时间都大大增加。 另一方面,传统钙镁磷肥的生产,采用高炉融化磷矿石和含硅镁矿石,(典型的配 比:磷矿石100kg,白云石24~30kg,硅石9~17kg,焦炭24~28kg),得到熔体,再经过水淬、 烘干、球磨、分筛、包装等工序。水淬以后的各道工序,对环境粉尘污染大、水污染大、噪声污 染也大,同时能耗很高;而生产环境的粉尘、噪声控制,亦需要较高成本。
技术实现要素:
本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足,提供一种絮状钙镁磷肥及 其制造方法和应用。 本发明的目的是这样实现的: 将产品做成纤维状,以取代传统的粉状产品形态,简化工艺,大大减少污染,节省成本。 而产品用于农业,有两个优势,其一是絮状肥料更容易与作物根系相互作用,利于肥效,亦 利于保持根系附近土壤疏松;同时,絮状肥料本身可以作为无土栽培的载体——农业岩棉 的升级换代品,既是肥料,又是农业岩棉。 目前,工业上的另一种技术值得借鉴。工业上用冲天炉融化玄武岩矿石,(典型配 比:玄武岩:白云石:矿渣:焦炭=60:20:20:23),得到熔体,用离心机将熔融岩浆制作成岩 3 CN 111574249 A 说 明 书 2/6 页 棉,用作隔热用途的工业岩棉,亦以此作为现代化农业用的农用岩棉,主要用作无土栽培的 载体,其技术成熟。 本发明采用其离心成纤原理,用于加工磷矿石熔体,得到絮状钙镁磷肥,这是粉状 钙镁磷肥的更新换代产品,具有多方优势和积极意义;同时,也是一种新型现代化农业用农 业棉的更新换代产品,其既是无土栽培载体,也是肥料。 具体地说: 一、絮状钙镁磷肥的组分 磷矿石:55~65%; 白云石:14~18%; 硅石:5~11%; 焦炭:14~17%。 重量百分比验证: 各组分的下限之和小于100%,各组分的上限之和大于100%; 每一组分的下限与其它组分的上限之和大于或等于100%; 每一组分的上限与其它组分的下限之和小于或等于100%。 由此可见,上述组分的重量百分比符合要求。 另外,选用上述4种组分的工作机理是: 磷矿石:含有磷元素,通常为磷灰石或磷块岩,是钙镁磷肥中磷的主要来源。 白云石:助熔剂,使整个配料更易于熔化,其主要化学成分为CaMg(CO3)2,晶体属 三方晶系的碳酸盐矿物,除了助熔,同时增加产品的钙质。(也可以采用蛇纹石助熔,此时蛇 纹石的比例和硅石的比例都需要重新调整,且需要添加石灰石等。) 硅石:又称石英砂,主要成分二氧化硅(SiO2);其作用是:调节熔体的酸碱度、且使熔体 在成纤时具有一定的粘稠度,便于玻璃化,而玻璃化是成纤的关键。(传统的钙镁磷肥,在用 水冲击熔体时,也要求熔体具有一定的粘性,易于玻璃化,使之成为2mm左右玻璃态颗粒,随 后干燥、研磨、分筛)。 焦炭:作为燃料,提供热能,保持炉温,熔化物料;其它物料熔化后,流到颅腔底部, 焦炭仍然是固体,且密度低于熔体,成品中原则上不包含碳。生产过程中,焦炭在炉体内全 部燃烧。 空气:在生产过程中需要持续稳定地鼓入空气,有时用热空气,必要时辅以氧气; 其作用是助燃。空气或氧气燃烧后,经过处理、排出;在熔炉准备阶段,需要点燃炉子。 二、絮状钙镁磷肥的制造方法 ①将配料按配比混合于已经点燃的熔炉,鼓入空气或氧气使焦炭完全燃烧,工作温度 在1350~1800°C之间,以1500-1550°C为佳,得到熔体,熔体通过熔炉出口引出; ②熔体流到离心机上,通过离心成纤和空气冲击成纤原理,制成杂乱纤维,即絮状钙镁 磷肥; ③用集棉机集棉; ④用打包机打包、打捆,经过质检后,即可入库,或装车发运。 与现有技术相比,本发明具有下列优点和积极效果: 1、其生产方法,与传统钙镁磷肥生产工艺相比,省掉了磷矿石熔体的水淬、烘干、球磨、 4 CN 111574249 A 说 明 书 3/6 页 分筛等工序,大幅度简化了工艺、大规模地节省能源、减少污染(包括粉尘污染、以及噪声污 染)、节省总工时,降低成本; 2、本发明结合钙镁磷肥的化学原理、以及保温隔热用的工业棉的工艺,技术成熟; 3、用作无土栽培时,能缓释磷肥; 4、钙镁磷肥需要避免有限成分被土壤固定,也就是尽量少接触土壤,尽量多地接触作 物根系;这种产品,其为蓬松的结构,纤维成束或成网状结构,形成一个小的絮团,与土壤接 触面较粉状磷肥少,只有周边接触土壤,称为絮团结构;而根系可穿过,与纤维纵横交错;因 此,缓缓释放的有效磷抵抗土壤固定的能力更强,更能发挥肥效; 5、这种磷肥,形成絮团结构能改善土壤板结,增强透气性,疏松性,通常在土壤中掺沙 形成含含沙量不同的各种沙土,以提高疏松性和透气性,但与此同时,会导致蓄水性下降; 而絮团结构在疏松土壤,增强透气的同时,还增加了涵水能力,改善了土壤; 6、用作基肥,絮团结构能大量吸收水分,吸附其他肥料,储水、储肥; 7、产品有兼容性,实际上原料蛇纹石并不比玄武岩贵,因此,这种纤维代替玄武岩纤 维,做各种其他用途,也是可行的。因此有更加广阔的市场以及潜在市场。 附图说明 图1是本生产设备的结构方框图; 图2是本生产设备的结构示意图; 图3是熔炉的结构示意图。 图中: 10—熔炉, 11—支座, 12—钢铁外壳, 121—出料口,122—铜块门,123—空气入口,124—出铁口; 13—内衬耐火材料; 20—离心机, 30—集棉鼓; 40—第1传送带; 50—摆锤; 60—第2传送带; 70—打包机。 A—配料;B—熔体;C—絮状钙镁磷肥;D—成品。