本发明涉及一种肥料技术领域，特别是一种利用硝酸氧化泥炭法制备草酸的残煤生产的腐殖酸磷肥及其制备方法。
背景技术：
现有腐植酸磷肥的生产方法一般是对腐值酸氨化或硝化以后与磷肥(普通过磷酸钙)掺混，主要是一个物理混合配制过程，设备简单，操作灵活，生产成本低及推广容易，但是随着贮存、运输、施用条件的变化，随着环境温度的变化，产品肥料的质量降低，会造成局部或完全丧失流动性和分散性。
我国磷矿虽然储备丰富，但多数为低品位磷矿，P2O5含量在24％左右，难以用传统的硫酸分解法生产出合格的磷肥，随着我国农业生产的发展和对生态磷肥需求不断提高，迫切需要一种绿色，价廉、高效的制备方法。
用泥碳制备草酸后的有机废渣即残煤，主要成分是硝基腐植酸、硝酸、草酸、木质素、纤维素等，若将其堆放会产生恶臭，挖坑填土掩埋又浪费资源，将其用于制备腐植酸磷肥的方法尚未见报导。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题：提供一种可以高效生产的腐殖酸磷肥及其制备方法，以硝酸氧化泥炭法制备草酸的氧化残煤和低品位磷矿为原料，反应制备颗粒磷肥，最后经筛分为成品，既降低产品成本，又消除污染，产品性能良好，解决了现有方法中外观质量差，P2O5含量低，利用率低，成本高的问题。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
一种腐殖酸磷肥，该腐殖酸磷肥由下述重量份的原料制备而成：
所述氧化残煤的成分包括硝基腐植酸、硝酸、草酸、木质素、纤维素。
腐殖酸磷肥的制备方法，该方法包括下述三个步骤：
第一步、氧化残煤的制备：
首先将1份泥炭风干处理,粉碎过100目筛，粒径为0.15mm，加入反应搅拌器中，保持搅拌温度在66-70℃，缓慢加入质量份为2.8-3.1，浓度40％的硝酸和质量份为0.05-0.07的催化剂，发生氧化降解反应，添加完硝酸和催化剂后，升高反应温度至75-82℃，反应时间2.5-3.5h，然后将硝酸氧化后得到的混合物在60-65℃恒温下，进行保温过滤，即可分离粗草酸滤液和有机固体废渣即氧化残煤；
第二步、腐殖酸磷肥的制备：
选取质量份为47-52份的磷矿，27-29份的硫酸，13-15份的水与第一步制得的质量份为6-7份的氧化残煤，在混合器中混合搅拌3-7min，混合温度为95-105℃，逸出气体送入磷肥吸收系统，混合料浆经化学合成反应0.8-2h，料浆温度为60-70℃，随后熟化反应3-7天后，进行造粒，得到腐殖酸磷肥颗粒；
第三步，对腐殖酸磷肥颗粒进行冷却、过筛、计量、包装、检验、出厂，得到腐殖酸磷肥成品。
所述催化剂为浓度98％的硫酸与FeS2混合，质量比为5:1。
本发明相对于现有的腐殖酸磷肥颗粒肥料的制备工艺、配方设计和应用推广等具有下述有益效果：
1)、质量高，本发明工艺条件简单，生产过程易操控，生产的腐殖酸磷肥各项指标均符合国家标准，有效磷含量大于12％，磷的转化率大于98％，改变了陕南低品位磷矿生产不出合格品磷肥P2O5≥12.0％的现状，为用不合格磷矿生产出有效磷大于12％的合格磷肥创出了一条新路子，而且产品颗粒光滑圆润，粒子合格率高，肥效长，便于贮存运输。
2)、成本低，由于本发明所用的原料为硝酸氧化泥炭法制备草酸的氧化残煤，既节约了原料成本，又消除了制备草酸工业的污染，有好的经济效益和社会效益，同时，原料磷矿选用陕南低品位磷矿，P2O5含量22.8—23.9％，国内广泛分布，原料成本低廉。
3)、肥效好，本发明氧化残煤中的硝基腐植酸、硝酸、草酸与硫酸多元酸参与磷矿的反应，不但在生产过程分解能力强，转化率比现有用硫酸分解磷矿提高7—10％，而且施肥后能显著提高土壤PH值和有效磷含量，比现有腐植酸磷肥的肥料利用率提高8—15％。
4)、易推广，本发明生产工艺流程简单，很容易推广，对于一般国内生产磷肥厂，可在现有磷肥装置上生产，不需要再投资建厂，节约建设投资，适用性强，工艺简单，能源消耗低。
附图说明
图1是本发明腐殖酸磷肥的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的腐殖酸磷肥及其制备方法做出详细说明。
一种腐殖酸磷肥，该腐殖酸磷肥由下述重量份的原料制备而成：
所述氧化残煤的成分包括硝基腐植酸、硝酸、草酸、木质素、纤维素。
腐殖酸磷肥的制备方法，该方法包括下述三个步骤：
第一步、氧化残煤的制备：
首先将1份泥炭风干处理,粉碎过100目筛，粒径为0.15mm，加入反应搅拌器中，保持搅拌温度在66-70℃，为降低硝酸使用量增加泥炭的粉碎度,因为氧化反应过程是由表面开始向内部发展的,如果泥炭的粉碎度不够,必然使反应接触面减少,为了达到同样的反应深度,就必须延长反应时间,这样不仅使硝酸的消耗增加,而且会使已生成的草酸再分解，使用粉碎细度高的泥炭试样,就可相应降低硝酸浓度,而同样可以得到较高的草酸收率；缓慢加入质量份为2.8-3.1，浓度40％的硝酸和质量份为0.05-0.07的催化剂，发生氧化降解反应，添加完硝酸和催化剂后，升高反应温度至75-82℃，反应时间2.5-3.5h，然后将硝酸氧化后得到的混合物在60-65℃恒温下，进行保温过滤，即可分离粗草酸滤液和有机固体废渣即氧化残煤；
第二步、腐殖酸磷肥的制备：
选取质量份为47-52份磷矿，27-29份的硫酸，13-15份的水与第一步制得的质量份为6-7份的氧化残煤，在混合器中混合搅拌3-7min，混合温度为95-105℃，逸出气体送入磷肥吸收系统，混合料浆经化学合成反应0.8-2h，料浆温度为60-70℃，随后熟化反应3-7天后，进行造粒，得到腐殖酸磷肥颗粒；所述磷肥吸收系统包括二级吸收塔和除沫器，将第二步腐殖酸磷肥生产过程中产生的含氟废气通过二级吸收塔和除沫器，以水吸收形成氟硅酸和硅胶，沉降分离，再次利用，同时吸收率可达到99.5％以上，避免环境污染。
第三步，对腐殖酸磷肥颗粒进行冷却、过筛、计量、包装、检验、出厂，得到腐殖酸磷肥成品。
第一步所得粗草酸滤液进行冷却至常温结晶和重洁晶，重结晶时间为8-10h，得到草酸产品，所余母液即废液送入硝酸氧化反应器进行母液循环。在氧化母液中剩余的硝酸量为加入总酸量的70％左右,因此,采用母液循环氧化法,认为是最经济的有效办法。
第一步硝酸氧化反应中产生的废气NO，NO2采用质量比为1：1.13-1.20，温度为25-40℃的碳酸钠溶液中和吸收，当吸收液质量比达1：1.24-1.25时送去结晶，分离，利用NaNO2和NaNO3的不同溶解度，将它们分开，可得到副产品硝酸钠和亚硝酸钠。
下面通过具体实施例来进一步说明本发明。
实施例1
第一步、氧化残煤的制备：
首先将1份泥炭风干处理,粉碎过100目筛，粒径为0.15mm，加入反应搅拌器中，保持搅拌温度在66℃，缓慢加入质量份为2.8，浓度40％的硝酸和质量份为0.05的催化剂，催化剂为浓度98％的硫酸与FeS2混合物，质量比为5:1，发生氧化降解反应，添加完硝酸和催化剂后，升高反应温度至75℃，反应时间2.5h，然后将硝酸氧化后得到的混合物在60℃恒温下，进行保温过滤，即可分离粗草酸滤液和有机固体废渣即氧化残煤；
第二步、腐殖酸磷肥的制备：
选取质量份为47份的磷矿粉(P2O5含量23.6％)，27份浓度98％的硫酸，13份的水与第一步制得的质量份为6份的氧化残煤，在混合器中混合搅拌3min，混合温度为95℃，逸出气体送入磷肥吸收系统，混合料浆经化学合成反应0.8h，料浆温度为60℃，随后熟化反应3天后，进行造粒，得到腐殖酸磷肥颗粒；
第三步，对腐殖酸磷肥颗粒进行冷却、过筛、计量、包装、检验、出厂，得到腐殖酸磷肥成品。
实施例2
第一步、氧化残煤的制备：
首先将1份泥炭风干处理,粉碎过100目筛，粒径为0.15mm，加入反应搅拌器中，保持搅拌温度在69℃，缓慢加入质量份为3，浓度40％的硝酸和质量份为0.06的催化剂，催化剂为浓度98％的硫酸与FeS2混合物，质量比为5:1，发生氧化降解反应，添加完硝酸和催化剂后，升高反应温度至80℃，反应时间3h，然后将硝酸氧化后得到的混合物在62℃恒温下，进行保温过滤，即可分离粗草酸滤液和有机固体废渣即氧化残煤；
第二步、腐殖酸磷肥的制备：
选取质量份为50份的磷矿粉(P2O5含量23.1％)，28份浓度98％的硫酸，14份的水与第一步制得的质量份为6.5份的氧化残煤，在混合器中混合搅拌5min，混合温度为100℃，逸出气体送入磷肥吸收系统，混合料浆经化学合成反应1.5h，料浆温度为65℃，随后熟化反应5天后，进行造粒，得到腐殖酸磷肥颗粒；
第三步，对腐殖酸磷肥颗粒进行冷却、过筛、计量、包装、检验、出厂，得到腐殖酸磷肥成品。
实施例3
第一步、氧化残煤的制备：
首先将1份泥炭风干处理,粉碎过100目筛，粒径为0.15mm，加入反应搅拌器中，保持搅拌温度在70℃，缓慢加入质量份为3.1，浓度40％的硝酸和质量份为0.07的催化剂，催化剂为浓度98％的硫酸与FeS2混合物，质量比为5:1，发生氧化降解反应，添加完硝酸和催化剂后，升高反应温度至82℃，反应时间3.5h，然后将硝酸氧化后得到的混合物在65℃恒温下，进行保温过滤，即可分离粗草酸滤液和有机固体废渣即氧化残煤；
第二步、腐殖酸磷肥的制备：
选取质量份为52份的磷矿粉(P2O5含量22.9％)，29份浓度98％的硫酸，15份的水与第一步制得的质量份为7份的氧化残煤，在混合器中混合搅拌6.5min，混合温度为105℃，逸出气体送入磷肥吸收系统，混合料浆经化学合成反应2h，料浆温度为70℃，随后熟化反应6天后，进行造粒，得到腐殖酸磷肥颗粒；
第三步，对腐殖酸磷肥颗粒进行冷却、过筛、计量、包装、检验、出厂，得到腐殖酸磷肥成品。
三种实施例制备的腐殖酸磷肥入库成品质量分析结果如下表所示。