专利名称：利用硼泥生产硼镁肥的方法
技术领域：
本发明涉及的是无机肥料，特别是利用硼镁矿生产硼化物的废渣生产含有镁和硼的混合肥料。
多年来，许多技术人员涉足硼泥的利用这一课题，如CN 1245219A(申请号98114245.1)所述的是利用硼泥与萤石、结合剂、添加剂等制成硼镁复合球，用于炼钢转炉造渣，其成渣速度快、脱硫效果好；又如CN 1309082A(申请号01111140.2)提供的是一种从硼酸生产中的硼泥中回收其中硼酸，实际回收率并不高。以上使用硼泥量不大，可以减少些许污染，但效果不明显。而在利用硼泥上最有前途的在于制造含有硼、镁的肥料的技术上。无论是生产硼砂还是生产硼酸的硼泥都含有相当量的硼和镁。而硼是植物生长发育必需的七种微量营养元素之一。土壤缺硼最为普遍，西欧和前苏联地区、美国、日本等国的土壤都缺硼，许多国家硼肥已成为常规肥施用。我国土壤缺肥相当广泛，常出现油菜“花而不实”，棉花“蕾而不花”，造成较为严重减产。镁是植物生长所必须的营养元素，是叶绿素的组成成分，是植物体内多种酶的活化剂，能促进光合作用，促进细胞壁的硅质化，提高其抗病虫害能力。CN 1169409A(申请号96117606.7)全营养颗粒肥料，用天然有机肥料发酵，用硼泥调节PH6.5～8.0，再配以多种无机化肥而制成，其对水稻、玉米、棉花及茄果蔬菜有明显增产，然而硼泥用量太少(仅占6‰左右)。CN 1281838A(申请号00122938.9)所提供的是一种高效多元素复混肥料，是用硼泥加水调浆，用稀硫酸中和反应4h，再用浓度为50～70％硫酸反应8h，使酸化硼泥PH达到中性，用含有氮、磷、钾、锌的无机化肥、化合物与腐硫酸混配而成，与常规肥对比，对水稻、玉米有明显地增产作用。然而该技术会产生相当量的废水，且反应时间太长(仅硼泥酸化反应两次达12h)，最关键的问题是硼泥中的硼需在酸性(PH≤5)下才能转化为可溶性的B2O3，该技术反应仅为中性，其转化肯定是不够的。尽管产品中硼、镁含量分别为1.5％、8％，实际上有效硼、有效镁是较低的，所以施用量相当可观。上述引用的《硼肥》一书中亦提到，硼泥加硫酸制得的硼镁肥，其含水溶性B2O30.2～0.5％，含MgO35％，施用量为每亩40～70kg，其水溶性硼、镁含量低，不能被作物吸收或不利于作物吸收，故而用量如此之大。
从碳碱法硼泥成分看，所含组分为水溶性B2O30.3～0.5％，酸溶性B2O51.5～3.0％，Mg30～37％，Fe2O310～15％，SiO220～28％，CaO3％，Al2O32～3％，PH为8～9。将所有的硼转化成水溶性硼必须在酸性条件(PH≤5)才行，现有技术仅将其中和或反应至PH为中性，显然是不够的。本发明的基本点是在酸性条件下反应，然后再用碳铵进行中和反应，达到这一高转化成水溶性硼的目的。
其技术方案是硼泥粉碎后加入到反应器中，搅拌下用40～75％的硫酸或硝酸反应，(实践证明相同浓度的废硫酸、废硝酸亦可应用)控制PH2.5～5.0，由于反应放热，其温度可达80～100℃，反应时间仅为5～10min，将物料堆放，物料内仍有些许反应，而反应热使其中水分蒸发殆尽，至自然降至室温时，物料呈硬块状态，将其粉碎，然后用碳铵与其混合，以调节PH至5.5～9.0，将其送至造粒机加水(亦可加少许粘合剂，中性惰性粉)造粒，送至热风转筒内干燥，大生产进口热风为300±50℃，出口为80±5℃，控制水分在5％以下，筛分后即成。本发明在操作中，在加酸反应后，完全是干料操作，无废液、废酸排放。为了有利反应，硼泥粉碎其粒度为≥80目，同样，酸化后堆放成块的物料也需粉碎至这一粒度。这一产品可以直接作为硼镁肥施用；也可以作为混配肥的原料，与含N、P、K或微量元素肥混配。为了达到用户对产品其中含有效硼、镁的要求，如水溶B2O30.5～2.1％，拘溶MgO5.0～21.0％，可以在硼泥酸化时加入一定量的轻烧镁粉或水镁石粉(加量最多时，每100kg硼泥不超过5kg)；也可以在造粒前加入硼砂与物料混合(加量不超过总物料量的5％)，然后再进行造粒。这些含硼、镁物料加量配比，需根据硼泥所含成分与用户对产品含有硼、镁的要求计算而得来。在酸化反应用无机酸可以是硫酸、硝酸，也可以用回收的、废的这一浓度范围的硫酸、硝酸。用本发明的这种工艺方法，应国外厂商要求，生产较高含水溶B2O3、拘溶MgO的产品，使用效果令人十分满意，在5万吨/年的基础上进一步扩大。
与现有技术相比，其突出的特点在于在理论的指导下找到将非水溶B2O3转变成水溶B2O3的合理的工艺路线，在现有技术从未考虑到的低PH值条件下转化，反应完全，时间短；另外用碳铵调节至PH5.5～9.0，不仅不酸化土壤，且增加氮肥；含水溶B2O3、拘溶MgO高；由于酸化反应后成为干料操作，不产生、无排放废酸和废液，避免二次污染；成本较低，经济效益可观。由于以上原因，加之使用效果好，为处理掉堆积如山的硼泥，还自然以净土找到了一个切实可行的办法。
权利要求
1.一种利用硼泥生产硼镁肥的方法，包括硼泥与硫酸反应，其特征在于生产工艺为(1)经粉碎的硼泥与浓度为40～75％的硫酸或硝酸反应5～10min，控制其PH达2.5～5.0，反应温度为80～100℃；(2)反应物堆放降温至常温，粉碎，用碳铵与之混合，调节PH为5.5～9.0；(3)加水造粒，再经干燥、筛分，使其颗粒为2～4mm＞90％。
2.根据权利要求1所述利用硼泥生产硼镁肥的方法，其特征在于为了实现产品的水溶B2O3达0.5～2.1％、拘溶MgO5.0～21.0％的指标，在硼泥与硫酸或硝酸反应时加入轻烧镁粉或水镁石粉，加量最多时，每100kg硼泥不超过10kg；在造粒前加入硼砂混合均匀再造粒，加量不超过总物料量的5％。
3.根据权利要求1所述利用硼泥生产硼镁肥的方法，其特征在于所述粉碎的硼泥与酸化后硼泥堆放料，其粒度为≥80目。
4.根据权利要求1所述利用硼泥生产硼镁肥的方法，其特征在于所述与硼泥反应的硫酸或硝酸是废的或回收的硫酸、硝酸。
5.根据权利要求1或2所述利用硼泥生产硼镁肥的方法，其特征在于加水造粒时加入中性惰性粉或中性粘接剂。
全文摘要
一种利用硼泥生产硼镁肥的方法，是将粉碎的硼泥与40～75％硫酸或硝酸反应5～10min，使其pH2.5～5.0，反应温度控制80～100℃，反应物料堆放降至室温，粉碎后用碳铵混合使pH5.5～9.0，而后加水造粒，再经干燥、筛分而成。也可在硼泥酸化反应时加入轻烧镁或水镁石粉，以增加镁含量；在造粒前加入硼砂可以增加硼的含量。发明的方法可以生产含水溶性B
文档编号B09B3/00GK1415582SQ02129938
公开日2003年5月7日 申请日期2002年8月23日 优先权日2002年8月23日
发明者张有俊, 胡月阳 申请人:丹东鑫阳矿业有限公司