[發明專利]一種錳渣復合肥及其制備方法

有效

• 申請號: 201210154917.8
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102674965A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 鐘宏;王帥;蔣崇文;劉廣義;曹占芳;劉唐猛
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發明屬于肥料制備領域，主要涉及一種由錳渣復合肥及其制備方法。

背景技術

我國是世界最大的電解錳生產國和消費國，電解錳的年生產量已經超過一百萬噸，每生產1噸電解錳，約產生5~8噸電解錳渣，我國每年電解錳渣的產生量高達500至800萬噸。目前，錳渣存放不僅消耗大量土地資源，而且錳渣中鉛、鋅、鉻等重金屬對土壤和水環境的負面影響已不容忽視。開發錳渣的綜合利用技術對化廢為寶、減少錳渣對土壤和水體的環境危害具有十分重要的意義。

錳是植物必須的微量元素之一，在植物體內酶的激活、光合作用、葉綠素的形成過程中具有重要的作用。專利CN1765838公開了一種有機錳肥的制備方法，由硫酸錳、多元酚羧酸化合物、助劑和水進行螯合反應制得有機錳肥。專利CN101445412公開了一種玉米鋅錳肥的制備方法，將硫酸錳、硫酸鋅、木質素磺酸鹽、羧甲基纖維素、白炭黑混合制得鋅錳肥，可提高玉米產量7%~15%。

錳渣含有豐富的氮、磷、鉀、錳、硅、鈣、鎂等礦物成分，是作物生長所必須的營養元素，能夠增加土壤的肥效，促進作物的生長。日本是最早利用錳渣制成錳質肥料的國家之一，我國湖南和四川等省早在上世紀七十年代也進行了將電解錳渣直接施用于農作物的試驗，錳渣對農作物的生長有較好的促進作用（蘭家泉，王槐安.電解金屬錳生產廢渣為農作物利用的可行性.中國錳業，2006，24(4):23-25；電解金屬錳生產廢渣對小麥肥效應的研究.中國錳業，1997，15(4):46-48）。專利CN101973555A將錳渣用強堿處理后，加入磷酸、抗結塊劑、硫酸錳得到錳肥。

然而，直接使用錳渣和無機鹽肥料配制復合肥，錳渣中的硫酸鈣容易造成土壤板結，磷肥易沉淀、固結于土壤，而氮肥和鉀肥易于流失，從而影響肥效的穩定性。

發明內容

本發明的目的在于，通過將錳渣的肥質改性增效，制備一種抗板結、肥效持久的錳渣復合肥，從而實現錳渣的資源化的高效利用。

本發明的錳渣復合肥是由包括以下組分原料制備而成：

錳渣，

含碳酸鹽的化肥，

含木質素的添加劑，

以及由氮肥、磷肥、鉀肥三者中的任一種或幾種的構成的要素化肥；

所述的錳渣來源于電解錳工業，是氧化錳礦和/或碳酸錳礦石浸出、過濾產生的固體廢棄物。

本發明提出一種由錳渣、含碳酸鹽的化肥、含木質素的添加劑和要素化肥混合或反應制備的錳渣復合肥，其主要制備步驟為：

（1）將錳渣與含碳酸鹽的化肥混合反應，使錳渣中的硫酸鈣轉化為碳酸鈣；

（2）將反應后的錳渣與含木質素的添加劑和要素化肥混合，造粒，干燥，得到錳渣復合肥。

本發明的中，所述的錳渣來源于電解錳工業，是氧化錳礦或碳酸錳礦石浸出、過濾產生的固體廢棄物。所述的錳渣主要含有:有機質3%~20%，Mn0.1%~3%，N?0.8%~3%，P?0.2%~2%，K?0.2%~1%，Mg?1%~4%，Fe?1%~15%，Ca?5%~12%，其余成分可以是C、O、S、Al、Se、Si和H等元素，但并不是本發明所需特別要求的。

本發明中，所述的含碳酸鹽的化肥包括碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種或幾種。

本發明中，所述的含木質素的添加劑包括木質素、堿木質素、木質素磺酸鈣、木質素磺酸鈉及鋸末、木材殘渣、秸稈、造紙黑液濃縮物等。

本發明中，所述的要素化肥包括尿素、氯化銨、重過磷酸鈣、過磷酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀中的一種或幾種。

本發明中，含碳酸鹽的化肥的用量為錳渣質量的5%~20%，含木質素的添加劑的用量為錳渣質量的5%~10%，要素化肥的用量為錳渣質量的10%~100%。

本發明中，錳渣與含碳酸鹽的化肥混合時，可以通過添加水以使錳渣中的鈣離子更易與碳酸根離子反應。使錳渣與含碳酸鹽的化肥、占錳渣質量的5%~30%水進行固相攪拌混合；或使錳渣與含碳酸鹽的化肥在占錳渣質量的100%~500%的水中進行固液相攪拌混合反應，反應后進行過濾分離。混合反應的溫度一般為室溫~80℃，反應時間為20分鐘~2小時。

本發明中，錳渣與含木質素的添加劑和要素化肥的混合一般在室溫下進行。