專利名稱：利用鉬尾礦生產(chǎn)多元素硅肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種鉬尾礦的綜合處理方法，特別涉及一種利用鉬尾礦生產(chǎn)多元素硅肥的方法。
背景技術(shù)：
鉬尾礦占原礦石的99％以上，是礦山的主要污染源。目前，鉬尾礦治理技術(shù)以無害化為目標，基本方法是筑壩建庫，即在無用的山溝或廢棄的土地上筑壩，修建一個放置鉬尾礦的尾礦庫，尾礦庫裝滿之后封庫，恢復植被。這種鉬尾礦處理方法存在的問題是，尾礦庫的建造成本高，維護也需要投入很大的人力和物力，一個中型礦山每年就需要投入數(shù)百萬之多的費用。而且，無法解決雨水淋溶造成的地下水污染問題，占地的植被會受到破壞，產(chǎn)生沙塵，若山洪沖毀尾礦壩更會造成泥石流等地質(zhì)災害性的可怕后果。所以，鉬尾礦已經(jīng)成為礦山最大的環(huán)境污染源。而隨著采選時間的延長，適合建尾礦庫的地址越來越難找，距離選廠也會越來越遠，建庫和管理成本越來越高。同時，泄漏和塌毀的危險性也越來越大。因此，鉬尾礦引起的環(huán)境問題已使礦業(yè)對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的貢獻打了很大折扣，并對未來的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生更多的不利影響。
硅肥具有提高肥料利用率，改良土壤，增加作物產(chǎn)量，提高作物的抗病蟲害能力，以及改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等作用，是繼氮、磷、鉀之后第四大植物必須的營養(yǎng)元素。目前，硅肥生產(chǎn)的原料和技術(shù)，以高爐水淬鋼渣化學激活和鉀長石等含硅礦物煅燒活化為主。前者受高爐原料限制，其成分和肥效比較單純，且有害重金屬超標的鋼渣無法利用。后者含鉀但微量元素缺乏，還需要開采礦山和對礦石加工粉碎，存在資源、成本和環(huán)境問題。鉬尾礦含二氧化硅60％以上，氧化鉀7％以上，用鉬尾礦生產(chǎn)硅肥應該比高爐水淬鋼渣和鉀長石具有更多的優(yōu)勢。因此，如何對鉬尾礦進行綜合處理，將難以處理的廢物生產(chǎn)制作成高質(zhì)量的硅肥，從源頭解決鉬尾礦污染環(huán)境的問題是擺在我們面前的一個重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有鉬尾礦處理成本高、污染環(huán)境的問題，提供一種利用鉬尾礦生產(chǎn)多元素硅肥的方法，充分利用礦產(chǎn)資源，變廢為寶，實現(xiàn)資源的再利用。
本發(fā)明以鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石為原料，在立窯或回轉(zhuǎn)窯中煅燒生產(chǎn)，在立窯中的具體生產(chǎn)方法是1、按水泥生產(chǎn)標準和化肥生產(chǎn)標準檢驗并計算出鉬尾礦、白云石或高鎂石灰石和無煙煤或白煤中酸性氧化物和堿性氧化物各自的總當量數(shù)，其中的鋁和鐵計入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不計；2、檢驗所選無煙煤或白煤的熱值，按照立窯水泥配熱方法計算出≥1200℃窯溫所需的配煤量；3、根據(jù)檢驗結(jié)果，按酸性氧化物/堿性氧化物≈1.2計算鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石的配入量，并與煤混合，得到生料原則配方；
4、在上述配料中加入含堿金屬離子煅燒助劑，堿金屬離子占上述配料總量的0.2～1％；5、將上述配料研磨成細粉，粒度為80目以上，然后，將其加入到成球機中，加水成球；6、將成球的物料加入到立窯中進行煅燒，在≥1200℃的高溫段停留20～30分鐘，將其煅燒成硅肥熟料；7、煅燒后的硅肥熟料在窯內(nèi)冷淬后進行粉碎，粉碎的粒度為80目以上，即成為多元素硅肥。
所述的含堿金屬離子煅燒助劑還可以加入到水中，用加入煅燒助劑的水與配料在成球機中成球。
在回轉(zhuǎn)窯中的具體生產(chǎn)方法是1、按水泥生產(chǎn)標準和化肥生產(chǎn)標準檢驗并計算出鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石中酸性氧化物和堿性氧化物各自的總當量數(shù)，其中的鋁和鐵計入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不計；2、根據(jù)檢驗結(jié)果，按酸性氧化物/堿性氧化物≈1.1計算鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石的配入量，得到生料原則配方；3、在上述配料中加入含堿金屬離子煅燒助劑，堿金屬離子占上述配料總量的0.2～1％；4、將上述配料研磨成細粉，粒度為80目以上，然后，將其加入到回轉(zhuǎn)窯中進行煅燒，在1200～1350℃的溫度下煅燒20～30分鐘，將其煅燒成硅肥熟料；5、煅燒后的硅肥熟料經(jīng)風急冷或水淬后進行粉碎，粉碎的粒度為80目以上，即成為多元素硅肥。
所述的含堿金屬離子煅燒助劑為工業(yè)廢堿、強堿弱酸鹽、天然堿土或強堿性有機化合物。
在多元素硅肥中還可以適量加入鋅、硼等微量元素，以適應不同的土質(zhì)和肥效要求。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、本發(fā)明以鉬尾礦為主要原料，而鉬尾礦中含有的二氧化硅高達60％以上，氧化鉀7％以上，三氧化二鋁10％左右，三氧化二鐵3％左右，還有總量超過1％的硫、銅、錳、鋅等，足夠多的二氧化硅可以與堿金屬、堿土金屬氧化物煅燒生成能夠被植物吸收利用的硅酸鹽、鉀、磷、硫、鈣、鎂等大、中量營養(yǎng)元素，其中的銅、鐵、錳、鋅、鉬等微量元素都可以通過煅燒成為枸溶性肥料，因此，用鉬尾礦生產(chǎn)硅肥比用高爐水淬鋼渣或鉀長石生產(chǎn)硅肥更具有優(yōu)勢，不但實現(xiàn)了資源的再利用，也為農(nóng)業(yè)提供了質(zhì)優(yōu)價廉的肥料，同時，從源頭上解決了鉬尾礦污染地下水的問題，減少了沙塵污染和泥石流隱患，降低了環(huán)保成本，增加了礦山企業(yè)的經(jīng)濟效益，保證了礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對礦山企業(yè)、環(huán)境和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)都具有重要的意義。
2、在鉬尾礦中配以白云石或高鎂石灰石加強堿性助劑，利用其形成的硅酸鎂具有的膨脹性促進煅燒，減弱了硅酸鈣的水硬性，使肥料在土壤中易于風化分解。
具體實施例方式
實施例11.1、按水泥生產(chǎn)標準和化肥生產(chǎn)標準檢驗并計算出鉬尾礦、白云石和無煙煤中酸性氧化物和堿性氧化物各自的總當量數(shù)，其中的鋁和鐵計入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不計；1.2、檢驗所選無煙煤的熱值，按照立窯水泥配熱方法計算出≥1200℃窯溫所需的配煤量；1.3、根據(jù)檢驗結(jié)果，按酸性氧化物/堿性氧化物≈1.2計算鉬尾礦和白云石的配入量，并與煤混合，得到生料原則配方；1.4、在上述配料中加入工業(yè)廢堿作為煅燒助劑，堿金屬離子占上述配料總量的0.2％，以催化反應速度，降低煅燒溫度，并提高二氧化硅的活性；1.5、將上述配料研磨成細粉，粒度為80目以上，然后，將其加入到成球機中，加水成球；1.6、將成球的物料加入到立窯中進行煅燒，在≥1200℃的高溫段停留20分鐘，將其煅燒成硅肥熟料；1.7、煅燒后的硅肥熟料在窯內(nèi)冷淬后進行粉碎，粉碎的粒度為80目以上，即成為多元素硅肥，在多元素硅肥中還可以根據(jù)土壤的需要適量加入鋅元素，用于缺鋅的土壤中，并以粉末包裝出廠，或者造粒、烘干、分級后包裝出廠，其中5毫米以上的顆粒用于果樹，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為生產(chǎn)各種復合、復混肥的原料肥。
實施例22.1、按水泥生產(chǎn)標準和化肥生產(chǎn)標準檢驗并計算出鉬尾礦、高鎂石灰石和白煤中酸性氧化物和堿性氧化物各自的總當量數(shù)，其中的鋁和鐵計入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不計；
2.2、檢驗所選白煤的熱值，按照立窯水泥配熱方法計算出≥1200℃窯溫所需的配煤量；2.3、根據(jù)檢驗結(jié)果，按酸性氧化物/堿性氧化物≈1.2計算鉬尾礦和高鎂石灰石的配入量，并與煤混合，得到生料原則配方；2.4、在水中加入強堿性有機化合物作為煅燒助劑，堿金屬離子占上述配料總量的1％，所述的強堿性有機化合物為酚化工廢渣皂化泥、堿法造紙廢漿或糠醛廢渣等；2.5、將上述配料研磨成細粉，粒度為80目以上，然后，將其加入到成球機中，用加入煅燒助劑的水成球；2.6、將成球的物料加入到立窯中進行煅燒，在≥1200℃的高溫段停留30分鐘，將其煅燒成硅肥熟料；2.7、煅燒后的硅肥熟料在窯內(nèi)冷淬后進行粉碎，粉碎的粒度為80目以上，即成為多元素硅肥。
實施例33.1、按水泥生產(chǎn)標準和化肥生產(chǎn)標準檢驗并計算出鉬尾礦和白云石中酸性氧化物和堿性氧化物各自的總當量數(shù)，其中的鋁和鐵計入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不計；3.2、根據(jù)檢驗結(jié)果，按酸性氧化物/堿性氧化物≈1.1計算鉬尾礦和白云石的配入量，得到生料原則配方；3.3、在上述配料中加入天然堿土作為煅燒助劑，堿金屬離子占上述配料總量的0.5％；3.4、將上述配料研磨成細粉，粒度為80目以上，然后，將其加入到回轉(zhuǎn)窯中進行煅燒，在1200℃的溫度下煅燒30分鐘，將其煅燒成硅肥熟料；3.5、煅燒后的硅肥熟料經(jīng)風急冷或水淬后進行粉碎，粉碎的粒度為80目以上，即成為多元素硅肥，在多元素硅肥中還可以根據(jù)土壤的需要適量加入硼元素，用于缺硼的土壤中。
實施例44.1、按水泥生產(chǎn)標準和化肥生產(chǎn)標準檢驗并計算出鉬尾礦和高鎂石灰石中酸性氧化物和堿性氧化物各自的總當量數(shù)，其中的鋁和鐵計入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不計；4.2、根據(jù)檢驗結(jié)果，按酸性氧化物/堿性氧化物≈1.1計算鉬尾礦和高鎂石灰石的配入量，得到生料原則配方；4.3、在上述配料中加入強堿弱酸鹽作為煅燒助劑，堿金屬離子占上述配料總量的0.8％，所述的強堿弱酸鹽為碳酸鈉、硅酸鈉或硅酸鉀等；4.4、將上述配料研磨成細粉，粒度為80目以上，然后，將其加入到回轉(zhuǎn)窯中進行煅燒，在1350℃的溫度下煅燒20分鐘，將其煅燒成硅肥熟料；4.5、煅燒后的硅肥熟料經(jīng)風急冷或水淬后進行粉碎，粉碎的粒度為80目以上，即成為多元素硅肥。
權(quán)利要求
1.一種利用鉬尾礦生產(chǎn)多元素硅肥的方法，其特征在于，以鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石為原料，在立窯中的具體生產(chǎn)方法是(1)按水泥生產(chǎn)標準和化肥生產(chǎn)標準檢驗并計算出鉬尾礦、白云石或高鎂石灰石和無煙煤或白煤中酸性氧化物和堿性氧化物各自的總當量數(shù)，其中的鋁和鐵計入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不計；(2)檢驗所選無煙煤或白煤的熱值，按照立窯水泥配熱方法計算出≥1200℃窯溫所需的配煤量；(3)根據(jù)檢驗結(jié)果，按酸性氧化物/堿性氧化物≈1.2計算鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石的配入量，并與煤混合，得到生料原則配方；(4)在上述配料中加入含堿金屬離子煅燒助劑，堿金屬離子占上述配料總量的0.2～1％；(5)將上述配料研磨成細粉，粒度為80目以上，然后，將其加入到成球機中，加水成球；(6)將成球的物料加入到立窯中進行煅燒，在≥1200℃的高溫段停留20～30分鐘，將其煅燒成硅肥熟料；(7)煅燒后的硅肥熟料在窯內(nèi)冷淬后進行粉碎，粉碎的粒度為80目以上，即成為多元素硅肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鉬尾礦生產(chǎn)多元素硅肥的方法，其特征在于，所述的含堿金屬離子煅燒助劑還可以加入到水中，用加入煅燒助劑的水與配料在成球機中成球。
3.一種利用鉬尾礦生產(chǎn)多元素硅肥的方法，其特征在于，以鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石為原料，在回轉(zhuǎn)窯中的具體生產(chǎn)方法是(1)按水泥生產(chǎn)標準和化肥生產(chǎn)標準檢驗并計算出鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石中酸性氧化物和堿性氧化物各自的總當量數(shù)，其中的鋁和鐵計入酸性氧化物，＜0.01M的微量元素不計；(2)根據(jù)檢驗結(jié)果，按酸性氧化物/堿性氧化物≈1.1計算鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石的配入量，得到生料原則配方；(3)在上述配料中加入含堿金屬離子煅燒助劑，堿金屬離子占上述配料總量的0.2～1％；(4)將上述配料研磨成細粉，粒度為80目以上，然后，將其加入到回轉(zhuǎn)窯中進行煅燒，在1200～1350℃的溫度下煅燒20～30分鐘，將其煅燒成硅肥熟料；(5)煅燒后的硅肥熟料經(jīng)風急冷或水淬后進行粉碎，粉碎的粒度為80目以上，即成為多元素硅肥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的利用鉬尾礦生產(chǎn)多元素硅肥的方法，其特征在于，所述的含堿金屬離子煅燒助劑為工業(yè)廢堿、強堿弱酸鹽、天然堿土或強堿性有機化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的利用鉬尾礦生產(chǎn)多元素硅肥的方法，其特征在于，在多元素硅肥中還可以適量加入鋅、硼等微量元素。
全文摘要
一種利用鉬尾礦生產(chǎn)多元素硅肥的方法，以鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石為原料，在立窯或回轉(zhuǎn)窯中煅燒生產(chǎn)，具體生產(chǎn)方法是檢驗并計算出鉬尾礦、白云石或高鎂石灰石和無煙煤或白煤中酸性氧化物和堿性氧化物各自的總當量數(shù)；按照立窯水泥配熱方法計算出≥1200℃窯溫所需的配煤量；按酸性氧化物/堿性氧化物≈1.1～1.2計算鉬尾礦和白云石或高鎂石灰石的配入量，與煤混合，得到生料原則配方，用回轉(zhuǎn)窯煅燒不加入煤粉成分；加入含堿金屬離子煅燒助劑，堿金屬離子占配料總量的0.2～1％；將配料研磨成80目以上的細粉，加入到回轉(zhuǎn)窯中，在1200～1350℃的溫度下煅燒成硅肥熟料；或加入到成球機中，加水成球；成球物料在≥1200℃的溫度下在立窯中煅燒成硅肥熟料；經(jīng)冷淬后進行粉碎，即成為多元素硅肥。
文檔編號C04B2/12GK101050140SQ200710011380
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者董堅, 劉元寶 申請人:錦州沈宏集團股份有限公司