一种利用工业废弃物生产富碳有机磷肥的工艺

摘要

本发明的名称为一种利用工业废弃物生产富碳有机磷肥的工艺。属于磷肥生产工艺技术领域。它主要是解决我国现有磷矿石品位比较低而不能生产有机磷肥的问题。它的主要生产工艺包括：(1)湿法制浆：将P2O5的磷矿石、有机固体废弃物和水加入球磨机进行研磨制得矿浆细度100目≥90％的混合矿浆；(2)酸解混化：将混合矿浆与浓度≥93％的流酸泵入管式密封混化器中磺酸化反应，得富含有机碳磷肥的酸化料浆，温度为125～140℃，压力为0.08～0.10MPa；(3)固化：将上述酸化料浆放入固化池，密闭2～6小时，得到鲜肥；(4)熟化：将上述鲜肥取出堆入在仓库2～7天，即得到磺酸化富碳有机磷肥。本发明主要用于利用工业废弃固体物生产富碳有机磷肥。

说明书

技术领域

本发明属于磷肥生产工艺技术领域，具体涉及多种可利用工业废弃物特别是黄姜加工和造纸业废弃物生产富碳有机磷肥的工艺。

背景技术

我国磷肥生产始于20世纪50年代，由于我国磷矿石品位比较低，所以，一直以生产普通过磷酸钙和钙镁磷肥为主。在我国，有机磷肥的生产一直是空白。近几年，陆续有利用各种有机质原料(如工业废渣、城市生活垃圾、造纸、制药行业废渣)生产有机肥料的相关研究报道，如利用钢铁冶炼时产生的废渣直接加工生产磷肥；利用工业废物制造固体腐植酸复合肥；利用城市污水厂污泥、生活垃圾及粉煤灰进行堆肥试验研究；在过磷酸钙生产过程中加入一定比例的有机废弃物提高磷肥肥效研究；用固体废弃物制造物有机复合肥料的工艺方法研究；用造纸黑液提取物生产多元有机肥的方法等。目前利用有机废弃物生产有要肥存在的主要问题有：一是对废弃物有害成分处理的技术不成熟，结果不理想，产品施用后有可能对土壤环境带来二次污染；二是有机质废弃物的选择问题，有的行业排放的废弃物中有机质含量偏低，把废弃物添加到肥料中，会造成产品中有机质含量低且含量不稳定；三是多数企业生产的为腐殖酸类的生物肥料，该类肥料的施用效果与土壤的湿度和大气湿度关系很大，肥效受环境因素影响较重，结果不是十分理想，农民一般不接受。工业有机废弃物污染环境，恶化土壤，破坏生态平衡，且呈逐年扩大的趋势，对工业有机废弃固体物的综合治理势在必须。

发明内容

本发明的目的就是针对上术不足之处而提供一种利用工业有机废弃固体物、相应减少磷矿石用量、提高有效P₂O₅含量的生产磺酸化富碳有机磷肥的方法。

本发明的技术解决方案是：

1、一种利用工业废弃物生产富碳有机磷肥的工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：

(1)、湿法制浆：将500—550公斤P₂O₅的磷矿石、100～120公斤有机物总量≥12％的有机固体废弃物和140～160公斤水加入球磨机进行研磨制得矿浆细度100目≥90％的混合矿浆；

(2)、酸解混化：将上述混合矿浆与300—360公斤浓度为≥93％的流酸泵入管式密封混化器中混化，进行磺酸化反应，得富含有机碳磷肥的酸化料浆，温度控制为125～140℃，压力控制为0.08～0.10MPa；

(3)、固化：将上述酸化料浆放入固化池，在100～130℃温度下密闭2～6小时，得到鲜肥；

(4)、熟化：将上述鲜肥取出堆入在仓库2～7天，即得到磺酸化富碳有机磷肥。

本发明技术解决方案中第(1)步中所述的有机固体废弃物为黄姜加工排放的有机固体废弃物、造纸工业排放的有机固体废弃物、其它工业排放的有机固体废弃物或其混合的有机固体废弃物。

本发明技术解决方案中第(1)步中所述的水中含10～100％的黄姜加工和造纸工业排放的工业废水。

本发明具有以下特点：

1、提供了一种利用工业有机废弃固体物生产磺酸化富碳有机磷肥的方法；

2、所生产的富碳有机磷肥养分相比现有磷肥大大增加，有效P₂O₅含量达到12％以上，有机质含量≥6％；

3、利用工业有机废弃固体物生产磺酸化富碳有机磷肥添加量可达20％以上，不仅减少工业有机废弃固体物对环境的污染，而且节约了磷矿石资源，也相应减少了生产中硫酸的用量，生产的有机磷肥富含有机活性碳和木质素磺酸钙。

4、由于在酸解混化工艺在密封的管式混化器中进行，可利用浓硫酸与混合矿浆反应产生的热量及压力，除去工业废弃固体物中的有害物质，可保证所生产的有机磷肥不会在使用中产生二次污染；

5、由于可采用工业废水全部代替或部分代替清洁水如自来水，既可减少工业废水对环境污染，又可节约清洁水的资源；

6、由于富碳有机磷肥中富含活性碳和木质素磺酸钙具有解磷、解钾、固氮和杀虫的功效，每亩施用量比普通过磷酸钙少25公斤且能达到同等效果，和氮肥混用使其具有缓释效果，使氮肥利用率提高50％，有利于恢复和培肥地力，减轻农田病虫害，提高农作物产量和品质。

本发明的工艺主要用于利用工业废弃固体物生产富碳有机磷肥。

具体实施方式

实施例1

(1)、湿法制浆：将500公斤P₂O₅≥32％的磷矿石、120公斤黄姜加工排出的工业废弃固体物、150公斤黄姜加工排放的污水加入球磨机进行研磨，制得矿浆细度100目≥90％的混合矿浆；

(2)、酸解混化：将上述混合矿浆与300公斤浓度为98％的硫酸泵入管式密封混化器进行磺酸化反应，温度控制为125～140℃，压力控制为0.08～0.10MPa，得到磺酸化富碳有机磷肥的酸化料浆；

(3)、固化：将上述酸化料浆放入固化池，在100～130℃温度下密闭2小时，得到鲜肥；

(4)、熟化：将上述鲜肥取出堆入在仓库5天，即得到富碳有机磷肥。

经检测：有效P₂O₅含量为≥16.0％；有机质含量为≥6.0％；游离酸(以P₂O₅计)为。≤5.5％

实施例2

本实施例工艺步骤与实施例1相同，仅配比及部分工艺条件不同。不同的部分具体如下：

P₂O₅≥28％的磷矿石       520公斤

造纸业排放的废弃固体物   120公斤

黄姜加工排放的污水       120公斤

自来水                   20公斤

93％的硫酸               350公斤

固化堆放时间             2小时

熟化堆放时间             6天

经检测：有效P₂O₅含量为≥14％；有机质含量为≥6％；游离酸(以P₂O₅计)为≤5.5％。

实施例3

本实施例工艺步骤与实施例1相同，仅配比及部分工艺条件不同。不同的部分具体如下：

P₂O₅≥24％的磷矿石               520公斤

黄姜加工造纸业排放的废弃固体物   100公斤

黄姜加工造纸加工排放的污水       140公斤

97％的硫酸                       310公斤

固化堆放时间                     2小时

熟化堆放时间                     6天

经检测：有效P₂O₅含量为≥14.0％；有机质含量为≥6.0％；游离酸(以P₂O₅计)为≤5.5％。

实施例4

本实施例工艺步骤与实施例1相同，仅配比及部分工艺条件不同。不同的部分具体如下：

P₂O₅≥24％的磷矿石                520公斤

黄姜加工造纸业排放的废弃固体物    120公斤

造纸加工排放的污水                60公斤

黄姜加工排放的污水                90公斤

95％的硫酸                        330公斤

固化堆放时间                      2小时

熟化堆放时间                      6天

经检测：有效P₂O₅含量为≥12.0％；有机质含量为≥6.0％；游离酸(以P₂O₅计)为≤5.5％。

综上所述，有效P₂O₅含量≥12-16％；有机质含量≥6％；游离酸含量以P₂O₅计≤5.5％。而现有传统浓酸矿浆产生的磷肥有有效P₂O₅含量12％；不含有机质；游离酸含量5.5％。因此，本发明方法生产的有机磷肥大大提高了有效P₂O₅含量和达到6％的有机质含量，有机质含量是农家肥的30倍。

本发明一可以较好解决两行业废弃物的暴露排放对环境造成的污染问题。同时，项目产品中有机质含量活性碳和木质素磺酸钙，具有解磷、解钾、固氮和杀虫的功效，使用该产品，可以增强惰性肥料的活性、减少氮肥的用量，提高肥料的利用率，和改善土壤团粒结构，恢复和培肥地力。

本发明二是节约资源。该项目一方面实现了资源循环利用，变废物为宝物；另一方面，与生产普通过磷酸钙相比较，每吨少消耗磷矿石150公斤，少消耗水140-160公斤。具有明显的节约资源效果。

本发明三是节本增效。每亩施用量比普通过磷酸钙少25公斤且能达到同等效果，和氮肥混用使其具有缓释效果，使N肥利用率提高50％。施用该产品每亩节省投资在30—33元左右。