專利名稱：利用硼鎂礦生產(chǎn)硼鎂肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)肥料，特別是利用硼鎂礦生產(chǎn)硼、鎂肥的混合肥料。
背景技術(shù)：
在植物必須的七種微量元素中，土壤中缺硼最為普遍，西歐施用硼肥已成為作物施肥常規(guī)。美國(guó)在太平洋和大西洋各州施用硼肥最多。我國(guó)從六十年代，油菜產(chǎn)生大面積減產(chǎn)，施硼后，得到防治。硼肥也開(kāi)始在棉花上施用防止了“蕾而不花”，提高了棉花產(chǎn)量，容易缺硼和需硼的作物有甜菜、豆科植物、十字花科植物。土壤缺硼，植物果實(shí)不充實(shí)，嚴(yán)重者“花而不實(shí)”、“不結(jié)角”甚至顆粒無(wú)收。隨著農(nóng)業(yè)科技水平的提高，對(duì)硼鎂肥的需求不斷增加。鎂是植物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)元素，也稱中量元素。鎂對(duì)植物主要的營(yíng)養(yǎng)作用是鎂是葉綠素的組成成分，葉綠素a(C55H72O5N4Mg)和葉綠素b(C55H70O5N4Mg)都含有鎂。作物缺鎂，葉綠素減少，產(chǎn)生失綠病，光合作用減弱，碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪的形成都受到影響。鎂是許多酶的活化劑，鎂充足時(shí)，作物才能根深葉茂。鎂能促進(jìn)作物對(duì)硅的吸收，促進(jìn)細(xì)胞壁的硅質(zhì)化，防止病菌入侵，提高抵抗病蟲(chóng)害的能力。所以硼鎂肥是一種好肥料。而硼的施用，采用硼酸價(jià)格昂貴，施用硼砂，水溶性也差，更重要的是硼是微量元素，使用高濃度含硼化合物施用不當(dāng)危害植物。肥料科學(xué)已發(fā)展到配肥階段，把硼鎂肥造粒，和N.P.K及其他微量元素顆粒肥，通過(guò)配肥全元素的施用效果最佳。CN 1196340A(申請(qǐng)?zhí)?7104634.4)提供一個(gè)由硼礦石生產(chǎn)高效硼鎂肥的方法，是硼礦石用硫酸反應(yīng)30min，PH＝3.5～5.0，反應(yīng)后取液相，經(jīng)結(jié)晶分離、干燥后進(jìn)行復(fù)配，這種硼鎂肥與施用硼砂對(duì)比，對(duì)于柑桔有明顯地增產(chǎn)效果。然而，該技術(shù)對(duì)原料要求甚高，硼礦中B2O3＞30％的硼礦太少了，一般硼鎂礦B2O3含量不過(guò)12～14％，難以廣泛使用；另外，濕法生產(chǎn)必定產(chǎn)生廢酸，增加了處理成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一條以普通硼鎂礦石高效、簡(jiǎn)單制造硼鎂肥的工藝路線。
眾所周知，硼礦中的硼、鎂轉(zhuǎn)化成水溶性必須在低PH值的酸性條件下反應(yīng)才能達(dá)到目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是硼鎂礦粉碎至120目以上，在有攪拌裝置的反應(yīng)器中與濃度為45～70％的硫酸或硝酸反應(yīng)5～10min，控制反應(yīng)物PH2.0～5.0，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度最高可達(dá)100℃，產(chǎn)生的水不斷蒸發(fā)。反應(yīng)后的酸化硼礦粉堆放降溫，當(dāng)降至常溫時(shí)，物料已完全干固成塊了，此時(shí)，其中含水≤10％。將干固物料粉碎至80目甚至更細(xì)，用碳銨(碳酸氫銨NH4HCO3的簡(jiǎn)稱)混合，使其PH為5～8.而后加水、或帶有中性惰性粉、粘接劑的水造粒，然后干燥，控制水分＜5％，經(jīng)冷卻、篩分(產(chǎn)品粒徑2～4mm＞90％)即成。原料也可用硼鎂熟礦粉，這是硼鎂礦通過(guò)焙燒后，脫去結(jié)晶水，結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，把緊密的硼礦石變成疏松多孔物質(zhì)，使之容易破碎，可提高分解率與收率。另外可以應(yīng)用戶對(duì)產(chǎn)品硼、鎂比的要求，在造粒前加入硫酸鎂與物料混合均勻，而后造粒。本發(fā)明可應(yīng)用戶要求生產(chǎn)如下硼鎂比的硼鎂肥，水溶B2O30.3～2.0％，拘溶MgO 3～20％。當(dāng)然也可以制出更高含量水溶B2O3的產(chǎn)品。
在酸化反應(yīng)中，使用廢的或回收的硫酸或硝酸都可以得到相同的效果。用本發(fā)明方法生產(chǎn)的硼鎂肥可以直接施用，也可以與含有氮、磷、鉀復(fù)合肥及其它微量元素肥進(jìn)行混配，使用起來(lái)非常方便。混配肥是今后肥料的發(fā)展方向。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明突出的特點(diǎn)是原料硼鎂礦石不用含B2O3＞30％的礦，B2O3低于30％，甚至那些不適合生產(chǎn)硼砂、硼酸的貧礦都可以使用生產(chǎn)合格產(chǎn)品；生產(chǎn)過(guò)程中，在酸化反應(yīng)以后基本是干法操作，不產(chǎn)生廢水、廢酸，不造成二次污染，操作方便、簡(jiǎn)單。基于以上原因，本發(fā)明生產(chǎn)成本可明顯降低。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1遼寧寬甸某硼鎂礦粉，含CaO 0.9％，MgO 43.25％，F(xiàn)e2O31.97％，Al2O30.82％，SiO214.62％，B2O324.49％。其生產(chǎn)硼鎂肥工藝為(1)100kg＞120目的上述礦粉加入帶有攪拌器并加有60kg水的反應(yīng)器中，在攪拌情況下加入濃度為93％的硫酸116kg，反應(yīng)5～10min，其PH為2.0，其間反應(yīng)達(dá)100℃。反應(yīng)后產(chǎn)物卸出堆放降至室溫，產(chǎn)品固化干爽，粉碎＞80目，加入碳銨4kg混勻待用；物料重244kg，含水＜10％；(2)取上述硼鎂礦酸化物25.5kg，加硫酸鎂47kg和中性惰性硅藻土27.5kg，在圓盤(pán)造粒機(jī)上造粒。經(jīng)烘干，如大生產(chǎn)進(jìn)口熱風(fēng)300℃±50℃，出口80±5℃使含水＜5％，冷卻、篩分，粒徑為2～4mm＞90％。產(chǎn)品PH8以下，水溶B2O32.0％，拘溶MgO20.0％。
實(shí)例2遼寧寬甸另一硼鎂礦熟礦粉，其中含CaO 3.32％，MgO 38.45％，F(xiàn)e2O39.17％，B2O313.78％，SiO226.42％；其中水溶B2O30.66％。生產(chǎn)硼鎂肥工藝如下100kg上述熟礦粉(80目以上粒度)加入帶攪拌器的反應(yīng)器中，加入水90kg，攪拌下加入93％的硫酸150kg，反應(yīng)5～10min，反應(yīng)溫度最高達(dá)100℃，酸化反應(yīng)物PH2.1。反應(yīng)后物料堆放降溫，常溫時(shí)物料已干固，重282kg，粉碎至80目以上，加入碳銨4kg混勻備用。
取上述物料24.5kg，加55.5kg硫酸鎂和20kg磁化土混勻，加水造粒，經(jīng)如實(shí)例1所述的干燥、冷卻、篩分得約100kg產(chǎn)品，含水溶B2O32.05％，拘溶MgO20.5％。
實(shí)例3(1)100kg實(shí)例2用之熟礦粉，加入反應(yīng)器中，加水110kg，攪拌下加入93％的硫酸140kg，反應(yīng)5～10min，反應(yīng)溫度在80±15℃范圍內(nèi)波動(dòng)，反應(yīng)后產(chǎn)物堆放降溫，常溫時(shí)粉碎至80目以上，加入碳銨3kg，混勻，得酸化硼鎂礦物295kg。
(2)取上述物25kg，加硫酸鎂75kg，加水造粒，經(jīng)烘干、冷卻、篩分得2～4mm粒度＞90％，其產(chǎn)品水分＜5％，PH＜8，水溶B2O3≥2.0％，拘溶MgO≥20％。
權(quán)利要求
1.一種利用硼鎂礦粉生產(chǎn)硼鎂肥的方法，包括硼鎂礦粉與硫酸反應(yīng)，其特征在于生產(chǎn)工藝為(1)硼鎂礦粉碎至≥120目，在45～70％硫酸或硝酸中反應(yīng)5～10min，控制PH2.0～5.0，反應(yīng)溫度最高達(dá)100℃；(2)反應(yīng)物堆放降溫至常溫，粉碎至≥80目，用碳銨與之混合，調(diào)節(jié)PH5～8；(3)加水造粒，再經(jīng)干燥、篩分，使其顆粒為2～4mm＞90％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用硼鎂礦生產(chǎn)硼鎂肥的方法，其特征在于為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的水溶B2O50.3～2.0％、拘溶MgO3.0～20％，在造粒前加硫酸鎂調(diào)節(jié)硼鎂比，硫酸鎂加量為不超過(guò)酸化硼礦粉的3倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用硼鎂礦生產(chǎn)硼鎂肥的方法，其特征在于所述硼鎂礦為硼鎂礦焙燒后的熟礦粉，其粒度≥80目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用硼鎂礦生產(chǎn)硼鎂肥的方法，其特征在于硫酸、硝酸是廢的或回收的硫酸、硝酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用硼鎂礦生產(chǎn)硼鎂肥的方法，其特征在于加水造粒時(shí)加入中性惰性粉或中性粘接劑。
全文摘要
一種利用硼礦粉生產(chǎn)硼鎂肥的方法，是將粉碎的礦粉與濃度為45～70％的硫酸或硝酸進(jìn)行酸化反應(yīng)5～10min，控制其pH2.0～5.0，反應(yīng)溫度最高達(dá)100℃；反應(yīng)畢，物料堆放降溫至常溫，物料干固，再粉碎至粒度≥80目，用碳銨混合，調(diào)節(jié)pH為5～8，經(jīng)造粒、干燥、冷卻、篩分而成。原料也可用硼鎂礦熟礦粉。生產(chǎn)中可以在用碳銨調(diào)節(jié)pH后加入硫酸鎂，調(diào)節(jié)產(chǎn)品中可溶B
文檔編號(hào)C05D11/00GK1539797SQ02129939
公開(kāi)日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2002年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月23日
發(fā)明者胡月陽(yáng), 張有俊 申請(qǐng)人:丹東鑫陽(yáng)礦業(yè)有限公司