专利名称：利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法
技术领域：
本发明属于一种钼尾矿的综合处理方法，特别涉及一种利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法。
背景技术：
钼尾矿占原矿石的99％以上，是矿山的主要污染源。目前，钼尾矿治理技术以无害化为目标，基本方法是筑坝建库，即在无用的山沟或废弃的土地上筑坝，修建一个放置钼尾矿的尾矿库，尾矿库装满之后封库，恢复植被。这种钼尾矿处理方法存在的问题是，尾矿库的建造成本高，维护也需要投入很大的人力和物力，一个中型矿山每年就需要投入数百万之多的费用。而且，无法解决雨水淋溶造成的地下水污染问题，占地的植被会受到破坏，产生沙尘，若山洪冲毁尾矿坝更会造成泥石流等地质灾害性的可怕后果。所以，钼尾矿已经成为矿山最大的环境污染源。而随着采选时间的延长，适合建尾矿库的地址越来越难找，距离选厂也会越来越远，建库和管理成本越来越高。同时，泄漏和塌毁的危险性也越来越大。因此，钼尾矿引起的环境问题已使矿业对当地经济发展的贡献打了很大折扣，并对未来的可持续发展产生更多的不利影响。
硅肥具有提高肥料利用率，改良土壤，增加作物产量，提高作物的抗病虫害能力，以及改善农产品品质等作用，是继氮、磷、钾之后第四大植物必须的营养元素。目前，硅肥生产的原料和技术，以高炉水淬钢渣化学激活和钾长石等含硅矿物煅烧活化为主。前者受高炉原料限制，其成分和肥效比较单纯，且有害重金属超标的钢渣无法利用。后者含钾但微量元素缺乏，还需要开采矿山和对矿石加工粉碎，存在资源、成本和环境问题。钼尾矿含二氧化硅60％以上，氧化钾7％以上，用钼尾矿生产硅肥应该比高炉水淬钢渣和钾长石具有更多的优势。因此，如何对钼尾矿进行综合处理，将难以处理的废物生产制作成高质量的硅肥，从源头解决钼尾矿污染环境的问题是摆在我们面前的一个重要课题。
发明内容
本发明的目的是解决现有钼尾矿处理成本高、污染环境的问题，提供一种利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法，充分利用矿产资源，变废为宝，实现资源的再利用。
本发明以钼尾矿和白云石或高镁石灰石为原料，在立窑或回转窑中煅烧生产，在立窑中的具体生产方法是1、按水泥生产标准和化肥生产标准检验并计算出钼尾矿、白云石或高镁石灰石和无烟煤或白煤中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数，其中的铝和铁计入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不计；2、检验所选无烟煤或白煤的热值，按照立窑水泥配热方法计算出≥1200℃窑温所需的配煤量；3、根据检验结果，按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.2计算钼尾矿和白云石或高镁石灰石的配入量，并与煤混合，得到生料原则配方；
4、在上述配料中加入含碱金属离子煅烧助剂，碱金属离子占上述配料总量的0.2～1％；5、将上述配料研磨成细粉，粒度为80目以上，然后，将其加入到成球机中，加水成球；6、将成球的物料加入到立窑中进行煅烧，在≥1200℃的高温段停留20～30分钟，将其煅烧成硅肥熟料；7、煅烧后的硅肥熟料在窑内冷淬后进行粉碎，粉碎的粒度为80目以上，即成为多元素硅肥。
所述的含碱金属离子煅烧助剂还可以加入到水中，用加入煅烧助剂的水与配料在成球机中成球。
在回转窑中的具体生产方法是1、按水泥生产标准和化肥生产标准检验并计算出钼尾矿和白云石或高镁石灰石中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数，其中的铝和铁计入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不计；2、根据检验结果，按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.1计算钼尾矿和白云石或高镁石灰石的配入量，得到生料原则配方；3、在上述配料中加入含碱金属离子煅烧助剂，碱金属离子占上述配料总量的0.2～1％；4、将上述配料研磨成细粉，粒度为80目以上，然后，将其加入到回转窑中进行煅烧，在1200～1350℃的温度下煅烧20～30分钟，将其煅烧成硅肥熟料；5、煅烧后的硅肥熟料经风急冷或水淬后进行粉碎，粉碎的粒度为80目以上，即成为多元素硅肥。
所述的含碱金属离子煅烧助剂为工业废碱、强碱弱酸盐、天然碱土或强碱性有机化合物。
在多元素硅肥中还可以适量加入锌、硼等微量元素，以适应不同的土质和肥效要求。
本发明的优点在于1、本发明以钼尾矿为主要原料，而钼尾矿中含有的二氧化硅高达60％以上，氧化钾7％以上，三氧化二铝10％左右，三氧化二铁3％左右，还有总量超过1％的硫、铜、锰、锌等，足够多的二氧化硅可以与碱金属、碱土金属氧化物煅烧生成能够被植物吸收利用的硅酸盐、钾、磷、硫、钙、镁等大、中量营养元素，其中的铜、铁、锰、锌、钼等微量元素都可以通过煅烧成为枸溶性肥料，因此，用钼尾矿生产硅肥比用高炉水淬钢渣或钾长石生产硅肥更具有优势，不但实现了资源的再利用，也为农业提供了质优价廉的肥料，同时，从源头上解决了钼尾矿污染地下水的问题，减少了沙尘污染和泥石流隐患，降低了环保成本，增加了矿山企业的经济效益，保证了矿山企业的可持续发展，对矿山企业、环境和农业现代化建设都具有重要的意义。
2、在钼尾矿中配以白云石或高镁石灰石加强碱性助剂，利用其形成的硅酸镁具有的膨胀性促进煅烧，减弱了硅酸钙的水硬性，使肥料在土壤中易于风化分解。
具体实施例方式
实施例11.1、按水泥生产标准和化肥生产标准检验并计算出钼尾矿、白云石和无烟煤中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数，其中的铝和铁计入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不计；1.2、检验所选无烟煤的热值，按照立窑水泥配热方法计算出≥1200℃窑温所需的配煤量；1.3、根据检验结果，按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.2计算钼尾矿和白云石的配入量，并与煤混合，得到生料原则配方；1.4、在上述配料中加入工业废碱作为煅烧助剂，碱金属离子占上述配料总量的0.2％，以催化反应速度，降低煅烧温度，并提高二氧化硅的活性；1.5、将上述配料研磨成细粉，粒度为80目以上，然后，将其加入到成球机中，加水成球；1.6、将成球的物料加入到立窑中进行煅烧，在≥1200℃的高温段停留20分钟，将其煅烧成硅肥熟料；1.7、煅烧后的硅肥熟料在窑内冷淬后进行粉碎，粉碎的粒度为80目以上，即成为多元素硅肥，在多元素硅肥中还可以根据土壤的需要适量加入锌元素，用于缺锌的土壤中，并以粉末包装出厂，或者造粒、烘干、分级后包装出厂，其中5毫米以上的颗粒用于果树，0.3～5毫米的用于大田，0.3毫米以下的用于大棚蔬菜，上述多元素硅肥也可以作为生产各种复合、复混肥的原料肥。
实施例22.1、按水泥生产标准和化肥生产标准检验并计算出钼尾矿、高镁石灰石和白煤中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数，其中的铝和铁计入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不计；
2.2、检验所选白煤的热值，按照立窑水泥配热方法计算出≥1200℃窑温所需的配煤量；2.3、根据检验结果，按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.2计算钼尾矿和高镁石灰石的配入量，并与煤混合，得到生料原则配方；2.4、在水中加入强碱性有机化合物作为煅烧助剂，碱金属离子占上述配料总量的1％，所述的强碱性有机化合物为酚化工废渣皂化泥、碱法造纸废浆或糠醛废渣等；2.5、将上述配料研磨成细粉，粒度为80目以上，然后，将其加入到成球机中，用加入煅烧助剂的水成球；2.6、将成球的物料加入到立窑中进行煅烧，在≥1200℃的高温段停留30分钟，将其煅烧成硅肥熟料；2.7、煅烧后的硅肥熟料在窑内冷淬后进行粉碎，粉碎的粒度为80目以上，即成为多元素硅肥。
实施例33.1、按水泥生产标准和化肥生产标准检验并计算出钼尾矿和白云石中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数，其中的铝和铁计入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不计；3.2、根据检验结果，按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.1计算钼尾矿和白云石的配入量，得到生料原则配方；3.3、在上述配料中加入天然碱土作为煅烧助剂，碱金属离子占上述配料总量的0.5％；3.4、将上述配料研磨成细粉，粒度为80目以上，然后，将其加入到回转窑中进行煅烧，在1200℃的温度下煅烧30分钟，将其煅烧成硅肥熟料；3.5、煅烧后的硅肥熟料经风急冷或水淬后进行粉碎，粉碎的粒度为80目以上，即成为多元素硅肥，在多元素硅肥中还可以根据土壤的需要适量加入硼元素，用于缺硼的土壤中。
实施例44.1、按水泥生产标准和化肥生产标准检验并计算出钼尾矿和高镁石灰石中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数，其中的铝和铁计入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不计；4.2、根据检验结果，按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.1计算钼尾矿和高镁石灰石的配入量，得到生料原则配方；4.3、在上述配料中加入强碱弱酸盐作为煅烧助剂，碱金属离子占上述配料总量的0.8％，所述的强碱弱酸盐为碳酸钠、硅酸钠或硅酸钾等；4.4、将上述配料研磨成细粉，粒度为80目以上，然后，将其加入到回转窑中进行煅烧，在1350℃的温度下煅烧20分钟，将其煅烧成硅肥熟料；4.5、煅烧后的硅肥熟料经风急冷或水淬后进行粉碎，粉碎的粒度为80目以上，即成为多元素硅肥。
权利要求
1.一种利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法，其特征在于，以钼尾矿和白云石或高镁石灰石为原料，在立窑中的具体生产方法是(1)按水泥生产标准和化肥生产标准检验并计算出钼尾矿、白云石或高镁石灰石和无烟煤或白煤中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数，其中的铝和铁计入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不计；(2)检验所选无烟煤或白煤的热值，按照立窑水泥配热方法计算出≥1200℃窑温所需的配煤量；(3)根据检验结果，按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.2计算钼尾矿和白云石或高镁石灰石的配入量，并与煤混合，得到生料原则配方；(4)在上述配料中加入含碱金属离子煅烧助剂，碱金属离子占上述配料总量的0.2～1％；(5)将上述配料研磨成细粉，粒度为80目以上，然后，将其加入到成球机中，加水成球；(6)将成球的物料加入到立窑中进行煅烧，在≥1200℃的高温段停留20～30分钟，将其煅烧成硅肥熟料；(7)煅烧后的硅肥熟料在窑内冷淬后进行粉碎，粉碎的粒度为80目以上，即成为多元素硅肥。
2.根据权利要求1所述的利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法，其特征在于，所述的含碱金属离子煅烧助剂还可以加入到水中，用加入煅烧助剂的水与配料在成球机中成球。
3.一种利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法，其特征在于，以钼尾矿和白云石或高镁石灰石为原料，在回转窑中的具体生产方法是(1)按水泥生产标准和化肥生产标准检验并计算出钼尾矿和白云石或高镁石灰石中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数，其中的铝和铁计入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不计；(2)根据检验结果，按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.1计算钼尾矿和白云石或高镁石灰石的配入量，得到生料原则配方；(3)在上述配料中加入含碱金属离子煅烧助剂，碱金属离子占上述配料总量的0.2～1％；(4)将上述配料研磨成细粉，粒度为80目以上，然后，将其加入到回转窑中进行煅烧，在1200～1350℃的温度下煅烧20～30分钟，将其煅烧成硅肥熟料；(5)煅烧后的硅肥熟料经风急冷或水淬后进行粉碎，粉碎的粒度为80目以上，即成为多元素硅肥。
4.根据权利要求1或3所述的利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法，其特征在于，所述的含碱金属离子煅烧助剂为工业废碱、强碱弱酸盐、天然碱土或强碱性有机化合物。
5.根据权利要求1或3所述的利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法，其特征在于，在多元素硅肥中还可以适量加入锌、硼等微量元素。
全文摘要
一种利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法，以钼尾矿和白云石或高镁石灰石为原料，在立窑或回转窑中煅烧生产，具体生产方法是检验并计算出钼尾矿、白云石或高镁石灰石和无烟煤或白煤中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数；按照立窑水泥配热方法计算出≥1200℃窑温所需的配煤量；按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.1～1.2计算钼尾矿和白云石或高镁石灰石的配入量，与煤混合，得到生料原则配方，用回转窑煅烧不加入煤粉成分；加入含碱金属离子煅烧助剂，碱金属离子占配料总量的0.2～1％；将配料研磨成80目以上的细粉，加入到回转窑中，在1200～1350℃的温度下煅烧成硅肥熟料；或加入到成球机中，加水成球；成球物料在≥1200℃的温度下在立窑中煅烧成硅肥熟料；经冷淬后进行粉碎，即成为多元素硅肥。
文档编号C04B2/12GK101050140SQ200710011380
公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者董坚, 刘元宝 申请人:锦州沈宏集团股份有限公司