[發明專利]一種鎂渣綜合利用的方法

有效

• 申請號: 201510066670.8
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104628480B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 程芳琴;李詠玲;張寶瓊;廖洪強;郭彥霞
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04;B09B3/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 張福增

技術領域

本發明涉及廢棄資源綜合利用技術領域，具體屬于一種鎂渣綜合利用的方法。

背景技術

在皮江法金屬鎂冶煉過程中，要產生大量的鎂渣，鎂渣的隨意排放堆積，占用大量的土地資源，引發嚴重的環境污染，為了有效利用這些廢棄的鎂渣，已進行了諸多的研究，且取得了一定的研究成果，目前主要用于制作鎂渣磚、墻體材料、水泥配料(專利申請號：200810166909.9)及脫硫劑，開發產品的附加值較低，且由于鎂渣中的MgO含量偏高，成分不太穩定，容易引起鎂渣磚、墻體材料和水泥產品的硬化體脹裂，限制了鎂還原爐爐渣的大規模應用(GB/T 13933-2009)；而用作脫硫劑的研究尚處于試驗階段，工業使用方面還有諸多限制。雖然作為農用肥料和土壤改良劑進行了一些研究和開發(專利申請號：201010553703.9)，但還是簡單的利用鎂渣中的一些有益成分，如CaO，SiO₂，MgO等，肥效低，且生產工藝較為復雜，應用范圍小。因此，鎂渣的處理利用問題可以說是鎂工業發展的主要障礙，有必要對現有技術進行改進。

發明內容

為了克服現有技術中所存在的不足，本發明提供一種拓展鎂渣資源化應用領域和范圍的鎂渣綜合利用新方法。

本發明提供的一種鎂渣綜合利用的方法，包括以下步驟：

配料：先將皮江法冶煉鎂過程中產生的鎂渣高溫余熱利用后，將鎂渣粉碎，加入碳酸鉀和硼添加劑，混勻，壓塊；

煅燒：將壓塊的配料放入高溫爐中，升溫至1200～1300℃煅燒，保溫40-60min；

冷卻：將煅燒反應后的配料進行余熱利用后，冷卻到室溫，得到半成品；

粉磨：將半成品粉磨，裝袋封存，得到鎂渣新產品；

所述鎂渣與碳酸鉀的質量比為55～75∶45～25；所述硼添加劑為工業硼砂或硼酸中的一種或兩種，硼添加劑的添加量按照以下公式計算添加：

R＝(硼砂用量×36.5％+硼酸用量×56.3％)/鎂渣用量，式中R＝0.05～0.10。

所述的鎂渣粉碎至120目以上。

所述的碳酸鉀為工業碳酸鉀。

所述的粉磨是粉碎至30目以上。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明不僅可有效解決廢棄鎂渣的處理問題，更對我國農業生產具有重要意義。本發明采用皮江法還原鎂渣并添加碳酸鉀和微量營養元素硼制備的緩釋鉀肥和土壤改良劑，整個過程中，只需要控制爐溫即可，不需太多額外的步驟，節約生產時間，工藝環保，避免各種污染。

鎂渣的主要組成成分是CaO、SiO₂、Fe₂O₃和MgO等。這些元素都是作物所必須的營養元素，實驗數據表明，鎂渣中的重金屬含量低于有機無機復混肥國家標準GB18877-2002限值，為鎂渣進行農業資源化利用提供了可能。本發明利用鎂渣得到的新產品，作為緩釋鉀肥，鉀的初期溶出率27％～36％，28天的累積釋放率為50％～70％，達到國家標準“《緩釋肥料》——部分緩釋肥料要求”，有效硅含量達10％以上，微量元素硼在水中難溶，在2％檸檬酸中的最大溶出率為65％～75％。施用本發明制取的緩釋鉀肥可明顯提高作物產量，增加土壤有效硅含量，以馬鈴薯為例，相比于不施鉀肥和施硫酸鉀肥，產量分別提高12％和7％，土壤有效硅含量分別提高2％和3％。作為土壤改良劑，可以調節土壤pH值，增加土壤養分，修復重金屬污染土壤。

本發明工藝簡單，原料易得，該產品含有多種農作物所需的元素，養分K緩釋，有效硅含量高，硼元素緩慢釋放，避免養分流失，可以用作緩釋肥，延長供肥時間；也可用作土壤改良劑，改良酸性土壤和修復重金屬污染土壤，解決了現有鎂渣利用率低和污染環境的問題。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖；

圖2為鎂渣新產品在不同溶液中鉀的溶出率。

具體實施方式

下面實施例結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

本發明實施例所采用的鎂渣為山西聞喜宏富鎂業皮江法還原鎂渣，鎂渣的主要化學成分為：CaO為53.5％，SiO₂為28.3％，MgO為7.34％，Fe₂O₃為3.45％，A1₂O₃為1.14％，重金屬含量低于有機-無機復混肥標準。

實施例1