【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及化肥，尤其涉及一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法。
技術介紹
1、黃磷爐渣是電爐法生產黃磷時產出的固體廢棄物，電爐法每生產1t黃磷會副產約8～10t磷渣，ca0和sio2是黃磷渣的主要成分，同時反應過程中由于礦物含有雜質而且反應不能完全進行，雜質和未反應的礦物將隨著熔融態爐渣排出來，所以還含有少量的mg0、p205，等物質。黃磷渣含有豐富的硅鈣資源，這些元素在作物生命代謝過程中各有其獨特的作用。隨著我國磷化工產業的不斷發展和社會需求的不斷增加，黃磷渣的堆積問題越來越嚴重。
2、目前，我國對黃磷渣的利用主要體現在以下幾個方面：
3、第一，將黃磷渣用作制備建筑材料，陶瓷材料和保溫材料的原料，上述途徑雖然能消耗一部分黃磷渣，在一定程度上緩解了黃磷渣大量堆積的狀況，但沒有對黃磷渣進行充分的利用，造成了黃磷渣中部分有用元素的浪費。
4、第二，利用黃磷渣的堿性中和工業廢酸，中國專利公開號cn102259969b公開了“利用黃磷渣中和處理鈦白廢酸廢水的方法”，該方法是直接向鈦白廢酸和/或廢水中按反應量加入黃磷渣攪拌，再加入高鈣渣或者氧化鈣調節ph至6～9。由于加入高鈣渣，使得最終的液體呈弱堿性，使得鈦白廢酸和/或廢水中的雜質離子一并沉淀，沉淀完全后，將上清液回收利用或者直接排放；沉淀物直接運往渣場丟棄，不會對環境造成污染。該方法的原料均為污染環境的工業廢棄物，利用黃磷渣的堿性中和工業廢酸，但沒有充分利用黃磷渣和廢酸中的有效磷鈣鎂硅等有益元素。
5、第三，將黃磷渣通過一定的技術手段制備
6、雖然，黃磷渣的綜合利用涉及到很多領域，但總的利用率不高，仍然有大量的黃磷渣堆積，由于黃磷渣中富含的硅、鈣等可被作物吸收利用的營養元素，所以其用作肥料具有很大的發展潛力。但是，黃磷渣高ph使其不能與水溶性肥料直接混合。為充分利用黃磷渣富含的鈣鎂硅營養元素，需要解決黃磷渣利用率低，ph過高的問題。
7、綜上所述，需要研發出一種能夠將黃磷渣中有用元素充分利用，制備一種具有緩釋磷，磷不易被固定，鈣、鎂不易被淋溶且易被作物吸收的產品，具有重要的經濟和環保意義。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，以解決黃磷渣大量堆積帶來的環境污染，以及現有技術中使用黃磷渣為原料制備肥料因其堿性過高產生氨揮發，磷退化的技術問題，獲取了有效性更好的聚合態磷鈣鎂營養元素。
2、術語說明：
3、本專利技術中的有效磷、有效鎂、有效鈣是指在ph值12～13的堿性條件下，通過edta可提取的磷(以p2o5計)、鎂(以mgo計)、鈣含量(以cao計)。
4、本專利技術的聚合率是指產品有效磷(以p2o5計)減去正磷酸根形式的磷(以p2o5計)后與有效磷(以p2o5計)的百分比。
5、本專利技術的方案是
6、一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于，包括下述步驟：
7、1)初反應
8、以黃磷渣與萃余酸為原料，在常溫下混合均勻，得反應混合物；
9、2)煅燒
10、將所述反應混合物在混合反應器進行煅燒；
11、3)反應
12、混合反應器反應中，當磷酸聚合率≥80％時停止反應，將產物粉磨，即得聚合鈣鎂肥；磷酸聚合率以p2o5計。
13、所述步驟3)中反應溫度100～800℃，隨著反應溫度的升高，產物中聚磷含量逐漸增加，含量從1％至26％，產物中聚合率逐漸增加，從5％至84％，這個過程可以看作是正p2o5向二聚物及三聚物形態轉變；繼續升高溫度，聚合率增幅較小，正磷酸鹽耗盡，其中，煅燒溫度對于聚合態中和產物的聚合率有較大的影響，當溫度低于200℃時，產品聚合率小于20％，當溫度高于500℃時，產品聚合率大于80％。
14、隨著反應溫度的升高，有效磷，全磷含量基本保持不變，有效鈣含量逐漸升高，含量從14％至22％，到達600℃達到最大值，之后開始下降，含量從22％至16％逐漸下降。有效鎂含量隨著溫度逐漸升高，含量從2.2至3.16％逐漸增加。
15、作為優選的技術方案，所述步驟2)中煅燒溫度為400～600℃。
16、作為優選的技術方案，所述步驟2)中煅燒溫度為450～550℃。
17、作為優選的技術方案，所述步驟2)中煅燒時間為30～120min。
18、作為優選的技術方案，所述步驟2)中煅燒時間為40～60min。隨著聚合時間的延長，反應產物中磷的聚合度逐漸增加，時間小于20min，磷酸聚合率小于60％，時間增加，聚合率緩慢增加，40min之后，基本維持在82％，并且繼續增加反應時間，生產成本也將增大，顯然通過延長聚合時間來換取微小聚合度的增長是不明智的。因此，反應時間選擇40～60min。
19、作為優選的技術方案，所述步驟1)中黃磷渣與萃余酸按比例加入得到反應混合物，使反應混合物中(cao+mgo)：p2o5的摩爾比為1～1.1:1.2。該步驟中和黃磷渣的ph，使其降為中性或弱酸性。隨著堿酸比減少，ph逐漸下降，ph從7.1至6.7逐漸下降。隨著堿酸比的減少，有效磷，全磷，聚磷含量逐漸增加，堿酸比1:1.2時，聚合率達到80％，ph在6.7。
20、作為優選的技術方案，所述步驟1)中黃磷渣目數為60～100目。從60～200目，隨著目數的增加，聚合磷逐漸增加，聚合率從38～44％逐漸增加，考慮工業生產成本，60～100目黃磷渣聚磷含量基本保持不變，因此選擇該目數區間作為最優條件。
21、作為優選的技術方案，所述步驟1)中黃磷渣中以p2o5計，磷的質量百分含量為1～4％；以mgo計，鎂的質量含量為1～4％；以cao計，鈣的質量含量為35～40％；以sio2計，硅的質量含量為28～38％。
22、作為優選的技術方案，所述步驟1)中萃余酸中以p2o5計，磷的質量百分含量為25～40％。
23、本專利技術還公開了一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法制備出的聚合鈣鎂肥，以黃磷渣與萃余酸為原料制備得到，以p2o5、mgo、cao計，該聚合鈣鎂肥中：
24、總磷25～33％、有效磷25～31％，有效鈣15～2本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于，包括下述步驟：
2.如權利要求1所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟2)中煅燒溫度為400～600℃。
3.如權利要求2所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟2)中煅燒溫度為450～550℃。
4.如權利要求1所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟2)中煅燒時間為30～120min。
5.如權利要求4所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟2)中煅燒時間為40～60min。
6.如權利要求1所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟1)中反應混合物中(CaO+MgO)：P2O5的摩爾比為1～1.1:1.2。
7.如權利要求1所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟1)中黃磷渣粒徑為60～100目。
8.如權利要求1所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟1)中黃磷渣中P2O5含量為1～4％；MgO含量為1
9.如權利要求1所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟1)中萃余酸中P2O5含量為25～40％。
10.一種如權利要求1至7任意一項所述以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法制備出的聚合鈣鎂肥，其特征在于，以黃磷渣與萃余酸為原料制備得到，以P2O5、MgO、CaO計，該聚合鈣鎂肥中：總磷25～33％、有效磷25～31％，有效鈣15～22％，有效鎂1～4％，有效硅28～35％，均為質量百分比。
...【技術特征摘要】
1.一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于，包括下述步驟：
2.如權利要求1所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟2)中煅燒溫度為400～600℃。
3.如權利要求2所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟2)中煅燒溫度為450～550℃。
4.如權利要求1所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟2)中煅燒時間為30～120min。
5.如權利要求4所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟2)中煅燒時間為40～60min。
6.如權利要求1所述的一種以黃磷渣制備聚合鈣鎂肥的方法，其特征在于：所述步驟1)中反應混合物中(cao+mgo)：p2o5的摩爾比為1～1.1:1.2。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：危常州，匡家靈，李佳輝，姜月，陳月舞，陳旭，王芳，張一晨，
申請(專利權)人：云南云天化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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