[发明专利]一种生产液体复合肥的方法

说明书

本发明公开了一种生产液体复合肥的方法，属于肥料生产领域。该方法利用生物质灰渣改质转炉钢渣，将改质后的转炉钢渣进行破碎磨细处理，磨细的改质钢渣加入稀硫酸或稀硝酸溶液中，通过搅拌使钢渣中的磷、钾元素选择性溶出，得到富含磷、钾的浸出液。然后将铝灰破碎磨细，添加到浸出液中，铝灰中产生的氨气被溶液中的硫酸或硝酸吸收，过滤后即可得到含有氮、磷、钾等元素的液体复合肥。本发明在生产过程中充分利用了冶金固废及电力工业产生的生物质灰渣，促进工业的可持续发展。利用硫酸或硝酸浸出冶金废渣，得到的除磷钢渣可以返回冶炼再利用，脱氮铝灰可以用来生产硫酸铝、铝粉等副产品，实现了冶金固废的高附加值利用。

技术领域

本发明属于液体肥料生产领域，更具体地说，涉及一种生产液体复合肥的方法。

背景技术

氮、磷、钾是植物生长所必需的大量元素，对不同生长阶段的农作物起着不同的作用，被称为肥料的三要素。目前，我国现有耕地面积达19亿亩，约占土地总面积的14％，每年化肥的使用量超过6000万吨，约占世界化肥的年消耗量的1/3，但化肥的利用效率仅为30％，远低于发达国家。我国传统的农业施肥方式使得化肥消耗量巨大且效率低，造成了土壤结构恶化，环境污染加剧，资源浪费严重等一系列问题。

与传统的施肥方式相比，液体肥料可以通过滴灌、喷灌等方式进行施肥，使肥料中的营养元素更易被农作物吸收，有效提高肥料的利用率。研究表明，采用液体肥料进行施肥，其肥料的利用率高达70～80％，比传统的固体肥料的利用率高出2倍多。此外，不同生长阶段的农作物对氮磷钾等元素的需求量不同，液体肥料可以按需配置，以满足农作物对营养元素的不同需求。

铝灰是铝冶金、铝制品生产及废铝回收过程产生的危险固废，我国每年的铝灰产量约为350万吨。根据铝生产工艺的不同，铝灰可以分为两类，直接从铝液上获得的铝灰称为一次铝灰，含铝量可达50～70％，回收一次铝灰所产生的残渣称为二次铝灰。目前，世界主要产铝国家对一次铝灰都有较好的处理方法，但对二次铝灰的综合利用较为困难。二次铝灰中金属铝的含量较低，且含有许多有毒物质，处理难度非常大。二次铝灰中含有氮化物，能与空气中的水蒸气、土壤中的湿气反应生成氨气和甲烷，污染空气，破坏环境。因此想要实现铝灰资源的循环利用，必须要对铝灰进行无害化脱氮处理。水解法是铝灰渣无害化低成本处理方法，研究表明，去离子水和碳酸钠溶液能除去部分铝灰中的氮，利用H₂SO₄、HNO₃、HCl等溶液浸出铝灰能够脱除铝灰中大部分的氮，且能够吸收产生的氨气生成硫酸铵、硝酸铵等铵盐。利用强酸来浸出钢渣，既能对铝灰进行无害化脱氮处理，又能综合利用铝灰中的氮资源，实现铝灰资源的循环利用。

钢渣是转炉炼钢过程中产生的废渣，其产量约为粗钢量的10～20％左右。我国每年都会产生大量的钢渣，但大量的钢渣经过简单处理后就被堆放弃置。大量堆积的钢渣，不仅会导致大量土地被占用、环境被污染，还造成了渣中众多有价元素的浪费。目前我国钢渣综合利用率仅为30～40％，与发达国家相比差距较大。因此，研究钢渣资源循环利用意义重大，不仅保护环境，减少资源浪费，还能节约生产成本。钢渣中的磷含量较高，且磷元素可以在铁水中富集，这严重限制了钢渣在钢铁生产流程中的循环利用。若能将钢渣中的磷提取出来，不仅可以实现磷资源的回收，脱磷后的钢渣也可以返回到钢铁生产流程中进行循环利用。此外，钢渣中还含有Ca、Mg、Fe、Si等大量促进植物生长的元素。因此，提取钢渣中的从多营养元素对促进钢渣资源化利用和农业生产方面具有十分重要的意义。