專利名稱：以粉煤灰為原料的復(fù)合型控失肥料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化肥領(lǐng)域，特別涉及一種以粉煤灰為原料的復(fù)合型控失肥料制備方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)化肥，傳統(tǒng)的肥料利用率低，肥效期短，養(yǎng)分容易淋失、揮發(fā)和固 定。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥大量流失不僅造成肥料的利用率低下，同時(shí)也造成水體和環(huán)境嚴(yán)重污 染的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)季施用的氮素化肥中，20% 25%隨降水徑流和滲漏排出農(nóng)田，進(jìn)入 湖泊、河口、海灣等緩流水體，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。就地表水(湖泊等)硝態(tài)氮的污染而論， 氮素化肥占了 50%以上。如何兼顧種植業(yè)發(fā)展和保持良好的水生態(tài)環(huán)境，控制和減少化肥 的流失是急需解決的重大科學(xué)技術(shù)問(wèn)題?？厥Х适峭ㄟ^(guò)復(fù)合材料對(duì)復(fù)合肥進(jìn)行改性，將其中的養(yǎng)分固定在土壤(植物根 際)中，形成分子網(wǎng)格吸附和固定化肥元素，阻止其流失或揮發(fā)而被農(nóng)作物有效吸收，滿足 植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中對(duì)養(yǎng)分的需求。針對(duì)傳統(tǒng)肥料的缺點(diǎn)，研制能夠有效減少養(yǎng)分流失、提 供持久肥力和減少肥料對(duì)土壤污染的新型復(fù)合型控失肥料意義特別重大。因此，優(yōu)化控失 復(fù)合肥的生產(chǎn)配方，改進(jìn)控失復(fù)合肥的生產(chǎn)工藝，降低控失復(fù)合肥的生產(chǎn)成本，開(kāi)發(fā)專用的 控失復(fù)合肥是目前植物營(yíng)養(yǎng)有關(guān)的肥料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)熱門課題。粉煤灰是煤或煤粉燃燒后的細(xì)粒分散狀殘余物，主要來(lái)源于排出的工業(yè)廢渣。隨 著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，煤炭用量增加，粉煤灰排放量也與日俱增。當(dāng)今發(fā)達(dá)國(guó)家粉煤灰大多 已經(jīng)商品化和資源化，美國(guó)已經(jīng)將粉煤灰列為12種固體資源的第七種，歐洲部分國(guó)家綜合 利用率已達(dá)到100%。我國(guó)是世界煤炭消耗量最大的國(guó)家，但是我國(guó)的粉煤灰利用率僅為 25%，因此，擴(kuò)大粉煤灰的綜合利用時(shí)大勢(shì)所趨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的為了克服農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的傳統(tǒng)肥料的不足，提供一種以粉煤灰為原 料的復(fù)合型控失肥料制備方法，利用燃料廠排出的工業(yè)反渣一一粉煤灰為原料，提供一種 復(fù)合型控失肥料。相對(duì)于傳統(tǒng)肥料而言，這種復(fù)合型控失肥料具有節(jié)約肥料、降低消耗、 對(duì)環(huán)境友好、省時(shí)省力、增產(chǎn)增效的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，以粉煤灰為主要原料，不僅可以節(jié)約化工原 料，同時(shí)具有原料來(lái)源廣泛、造價(jià)低廉的優(yōu)勢(shì)，更為粉煤灰的綜合利用及減少粉煤灰對(duì)環(huán)境 的污染提供了新思路。本發(fā)明技術(shù)方案為以粉煤灰為原料的復(fù)合型控失肥料制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行a)將粉煤灰置于坩堝中在馬弗爐內(nèi)進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為400 1200°C，焙燒時(shí) 間為2 4小時(shí)；用2mol/L的酸對(duì)焙燒后的粉煤灰進(jìn)行酸溶處理，固液質(zhì)量比為1 2 1 3，酸溶時(shí)間為2 3小時(shí)，溫度保持在30 90°C，得到預(yù)處理粉煤灰；b)預(yù)處理粉煤灰、工業(yè)氫氧化鋁、碳酸鈉、聚合氯化鋁按配料質(zhì)量比為5 20 0.5 2 2 30 3 20進(jìn)行混合；將配料置于馬弗爐中焙燒1 3小時(shí)，焙燒 溫度為400 1200°C，得到焙燒產(chǎn)物；C)在攪拌條件下，將焙燒產(chǎn)物全部浸入到去離子水中，升溫至30 80°C，恒溫 2 池，取液補(bǔ)堿至中性；d)將上述混合液升溫至100°C，在攪拌條件下晶化1 7小時(shí)；e)過(guò)濾洗滌d)步驟中得到的產(chǎn)物，烘干得到的產(chǎn)品和氮肥按配料質(zhì)號(hào)比5 30 70 95的比例混合造粒，得到復(fù)合型控失肥料。所述的酸為鹽酸或/和硫酸。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果本發(fā)明提供的合成方法不需要苛刻的設(shè)備條件、操作 安全簡(jiǎn)便、原料簡(jiǎn)單且生產(chǎn)成本較低、工藝重現(xiàn)性好、可操作性強(qiáng)、反應(yīng)條件簡(jiǎn)單、能夠?qū)崿F(xiàn) 放大生產(chǎn)。同時(shí)，利用粉煤灰為原料以及控失肥防止氮肥流失的作用，對(duì)保護(hù)水環(huán)境和大氣 環(huán)境都有著十分積極的意義，該合成方法經(jīng)濟(jì)環(huán)保，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式


圖1為控失劑添加量為15%銨氮溶出特性圖。圖2為控失劑添加量為15%銨氮累積溶出率圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1以粉煤灰為原料的復(fù)合型控失肥料制備a)將5. Og粉煤灰置于在馬弗爐中進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為600°C，焙燒時(shí)間為2小 時(shí)；用15ml 2mol/L的鹽酸對(duì)焙燒后的粉煤灰進(jìn)行酸溶處理2小時(shí)，溫度保持在80°C，得到 預(yù)處理的粉煤灰；b)預(yù)處理的粉煤灰、工業(yè)氫氧化鋁、碳酸鈉、聚合氯化鋁鐵以配料質(zhì)量比為 7:1:8: 7的進(jìn)行混合；將配料置于在馬弗爐中焙燒1小時(shí)，焙燒溫度為1000°C，得焙 燒產(chǎn)物；c)攪拌條件下，將焙燒產(chǎn)物全部進(jìn)入到去離子水中，升溫至40°C，恒溫池，取液補(bǔ) 堿至中性；d)將混合液升溫至100°C，在攪拌條件下晶化3小時(shí)；e)過(guò)濾洗滌d)步驟中得到的產(chǎn)物，烘干得到的產(chǎn)品和氮肥按照質(zhì)量比15 75例 混合造粒，得到復(fù)合型控失肥料。實(shí)施例2以粉煤灰為原料的復(fù)合型控失肥料制備a)將5.0g粉煤灰置于馬弗爐中進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為1000°C，焙燒時(shí)間為4小 時(shí)；用15ml 2mol/L的硫酸對(duì)焙燒后的粉煤灰進(jìn)行酸溶處理3小時(shí)，溫度保持在60°C，得到 預(yù)處理的粉煤灰；b)預(yù)處理的粉煤灰、工業(yè)氫氧化鋁、碳酸鈉、聚合氯化鋁鐵以配料質(zhì)量比為 10 1.5 15 10的進(jìn)行混合；將配料置于馬弗爐中焙燒1小時(shí)，焙燒溫度為1000°C，得 到焙燒產(chǎn)物；
c)攪拌條件下，將焙燒產(chǎn)物全部浸入到去離子水中，溫至50°C，恒溫池，取液補(bǔ)堿 至中性；d)將混合液升溫至100°C，在攪拌條件下晶化7小時(shí)；e)過(guò)濾洗滌d)步驟中得到的產(chǎn)物，烘干得到的產(chǎn)品和氮肥按照質(zhì)量比18 82的 比例混合造粒，得到復(fù)合型控失肥料。實(shí)施例3以粉煤灰為原料的復(fù)合型控失肥料制備a)將5. Og的粉煤灰置于馬弗爐中進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為1000°C，焙燒時(shí)間為3小 時(shí)；加入7.5ml 2mol/L的硫酸和7. 5ml 2mol/L的鹽酸對(duì)焙燒后的粉煤灰進(jìn)行酸溶處理3 小時(shí)，溫度保持在90°C，得到預(yù)處理粉煤灰；b)預(yù)處理粉煤灰、工業(yè)氫氧化鋁、碳酸鈉、聚合氯化鋁鐵以配料質(zhì)量比為 20 0.5 3 15的進(jìn)行混合；將配料置于馬弗爐中焙燒1小時(shí)，焙燒溫度為1000°C，得 到焙燒產(chǎn)物；c)攪拌條件下，將焙燒產(chǎn)物全部浸到去離子水中，升溫至50°C，恒溫池，取液補(bǔ)堿 至中性；d)將混合液升溫至100°C，在攪拌條件下晶化5小時(shí)；e)過(guò)濾洗滌d)步驟中得到的產(chǎn)物，烘干得到的產(chǎn)品和氮肥按照30 70的比例混 合造粒，得到復(fù)合型控失肥料。將本發(fā)明實(shí)施例1制得的產(chǎn)品，按常規(guī)方法做了銨氮溶出特性如
圖1所示。按常 規(guī)方法做了銨氮累積溶出率如圖2所示。從
圖1、圖2可以看出，利用粉煤灰為原料的控失 肥防止氮肥流失，對(duì)保護(hù)水環(huán)境和大氣環(huán)境都有著十分積極的意義。
權(quán)利要求
1.以粉煤灰為原料的復(fù)合型控失肥料制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行a)將粉煤灰置于坩堝中在馬弗爐內(nèi)進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為400 1200°C，焙燒時(shí)間為 2 4小時(shí)；用2mol/L的酸對(duì)焙燒后的粉煤灰進(jìn)行酸溶處理，固液質(zhì)量比為1 2 1 3， 酸溶時(shí)間為2 3小時(shí)，溫度保持在30 90°C，得到預(yù)處理粉煤灰；b)預(yù)處理粉煤灰、工業(yè)氫氧化鋁、碳酸鈉、聚合氯化鋁按配料質(zhì)量比為5 20 0.5 2 2 30 3 20進(jìn)行混合；將配料置于馬弗爐中焙燒1 3小時(shí)，焙燒溫度為400 1200°C，得到焙燒產(chǎn)物；c)在攪拌條件下，將焙燒產(chǎn)物全部浸入到去離子水中，升溫至30 80°C，恒溫2 池， 取液補(bǔ)堿至中性；d)將上述混合液升溫至100°C，在攪拌條件下晶化1 7小時(shí)；e)過(guò)濾洗滌d)步驟中得到的產(chǎn)物，烘干得到的產(chǎn)品和氮肥按配料質(zhì)量比5 30 70 95的比例混合造粒，得到復(fù)合型控失肥料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的酸為鹽酸或/和硫酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及以粉煤灰為原料的復(fù)合型控失肥料制備方法，將肥料、改性后的粉煤灰、工業(yè)氫氧化鋁、碳酸鈉、聚合氯化鋁鐵混合造粒，得到一種復(fù)合型控失肥料，本發(fā)明的方法原料來(lái)源廣泛、造價(jià)低廉、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、易商品化、為粉煤灰的綜合利用提供了新思路。該復(fù)合型控失肥料將氮固定在土壤中，可以減少氮素的流失達(dá)20～60％，提高復(fù)合肥的利用率，減少氮素對(duì)水體和大氣的污染，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102093129SQ20101058164
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者何瑜, 劉裕, 宋功武, 潘全, 王仁宗, 阮自斌 申請(qǐng)人:湖北大學(xué), 湖北富邦科技股份有限公司