[發明專利]一種以粉煤灰為基質的硅鈣鉀硫肥及其制備方法

在審

• 申請號: 202010575978.6
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111908965A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 陳良
• 申請（專利權）人: 杭州石炭紀環保科技有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/80;C05G5/12
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙) 33235
• 代理人: 束曉前

本發明涉及化肥制備技術領域，尤其涉及以粉煤灰為基質的硅鈣鉀硫肥，其特征是，以質量份計，包括20～80份粉煤灰、5～50份硫磺粉、30～45份氫氧化鈣以及8～12份氫氧化鉀。還涉及該肥料的制備方法，特征是，包括如下步驟：將硫磺粉、氫氧化鈣和氫氧化鉀依次投加到熱水中，水熱活化，并攪拌至硫磺粉完全溶解，形成混合料A；然后將粉煤灰投加到混合料A中并攪拌，形成混合料B；最后將混合料B烘干至含水量為3％～9％，冷卻，造粒。該肥料呈弱堿性，其中硅、鈣、鉀、硫等營養組分齊全，可用來調節酸性土壤的理化性質、提升中微量元素水平，達到平衡施肥的目的和效果，具有較高的應用價值和市場推廣潛力。該制備工藝簡單，原料取材方便，成本低。

【技術領域】

本發明屬于化肥制備技術領域，尤其涉及一種以粉煤灰為基質的硅鈣鉀硫肥及其制備方法。

【背景技術】

粉煤灰是一種高度分散的微細顆粒集合體，是煤在1300℃左右燃燒后，從燃燒爐、煤粉爐或其他燃燒器煙道中收集的飛灰。粉煤灰主要由SiO₂、Al₂O₃、 Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、SO₃以及尚未燃盡的有機質組成，還含有As、Cu、Zn、Cd、Cr、Ge、Hg等微量元素。大部分粉煤灰的粒度分布類似于粉砂，粒度從1μm至數百微米不等，但通常小于75μm。

中國是世界煤炭資源大國，也是世界最大的煤炭產出國和消費國，2017年中國煤炭產量和消耗量分別占全球的47.7％和50.0％。然而，煤炭消耗也造成局部性環境污染與生態破壞。目前，中國的電力用煤約占總煤炭消費量的50％以上，電廠燃煤過程中會有大量的懸浮顆粒物、煙塵、有害氣體排入大氣，對環境及人體健康造成嚴重危害；燃煤后產生大量的粉煤灰、爐渣、煙道氣脫硫石膏等燃煤廢棄物。我國已成為世界上最大的燃煤廢棄物產出國，粉煤灰在所有燃煤廢棄物中所占比重最大(67％～90％)。目前粉煤灰已成為中國最大的單一固體污染源，年產量逐年增加。

粉煤灰的長期自然堆積不僅占用大面積的耕地，而且其中的有害微量元素可能通過淋濾和表生遷移對周圍水體或土壤環境造成威脅；粉煤灰揚塵也是大氣污染物氣溶膠的主要來源之一。為此，必須正視粉煤灰對生態環境產生的負面影響，解決粉煤灰的環境污染問題迫在眉睫。

目前，國內外對粉煤灰均有不同程度的綜合利用。我國對粉煤灰綜合利用重視程度日益提高，根據《2015-2020年中國固體廢棄物處理設備市場調研與投資戰略研究報告》，2011年我國粉煤灰綜合利用率約69.96％，2014年波動增長到70.07％，每年仍有約30％的粉煤灰被倒入灰池或堆置于耕地、山溝、坡地。

當前，我國粉煤灰的綜合利用主要用于建材制品、建設工程、道路工程、填充材料、陶瓷工業、改良土壤以及生產肥料等領域。

粉煤灰的顆粒結構決定了粉煤灰水分比土壤水分更容易被植物利用。粉煤灰中含有大量的Ca、Fe、Mg、Cu、Zn等微量元素，可以改良粘質土、生土、酸性土以及鹽堿土，調節土壤溫度和pH值，補充土壤的營養成分，為作物生長提供良好的土壤環境。粉煤灰中有含P、N、K的化合物使其可通用于加工制作化肥，促進農作物生長。粉煤灰中含有一定量的Fe2O3使其還可用于生產粉煤灰磁化肥，增加土壤磁性，改善土壤結構和空隙，提高土壤的通氣、通水和保水能力。此外，利用粉煤灰、糞便和生活垃圾可加工無害微生物復合肥，有效解決土壤堿化問題。相比傳統肥料，粉煤灰肥料不僅肥效好，肥效作用時間長，而且解決了有機肥肥效低、造成環境污染等問題。

公告號為CN 1172879C、申請號為01139524.9的中國專利，公開了一種“利用磷石膏和粉煤灰生產硅鈣硫肥料及其方法”，該發明在一定程度上解決了磷石膏作為肥料直接施用時由于酸度高只能用于堿性土壤以及粉煤灰單獨施用時肥效低等問題，且工藝相對簡單。但是該工藝通過固相反應制備的肥料，均勻性較差，相互反應不均勻，從而會導致制備的肥料的有效成分的利用率低，性能較差等不良結果。