CN107903142A - 一种烟草专用复合肥及采用磷矿浮选尾矿制备该复合肥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种烟草专用复合肥，主要由磷矿浮选尾矿酸解产物、磷酸一铵、硝铵、尿素、钾盐、微量元素肥和腐殖酸组成，该复合肥中包括大量营养元素氮、磷、钾，中量元素钙、镁，微量元素硼、锌、钼、铁，以及腐植酸，本复合肥中各营养元素配比合理，与市售氮磷钾复混肥相比，能够很好地促进烟株的生长发育，提高烟叶产量和品质。本发明还公开了一种采用磷矿浮选尾矿制备上述烟草专用复合肥的方法，本发明所公开的制备方法，能够充分利用尾矿中的磷、钙、镁元素，巧妙地将其用于生产烟草专用复合肥，制得的复合肥方便直接使用，实现了尾矿废弃物的资源化利用，具有重要的经济、环保效益。

Description

一种烟草专用复合肥及采用磷矿浮选尾矿制备该复合肥的 方法

技术领域

本发明涉及一种农作物追肥及采用低品位磷矿生产该追肥的方法，具体涉及一种烟草专用复合肥及采用磷矿浮选尾矿制备该复合肥的方法。

背景技术

烟草是一种重要的经济作物，在我国广泛种植。决定烟株经济价值的部分为烟叶，故植株的生长状态决定了烟草产量和品质。目前种植依靠大量施用化肥和农药以保持烟叶的高产量，对烟叶种植土壤和环境造成了严重的破坏，使部分种植烟叶时间较长的地区出现土壤养分的非均衡性富集和耗减，土壤养分供给失衡，导致烟叶质量和烟叶种植效益明显下降。以重庆地区为例，近年有研究表明，植烟土壤总体上氮含量相对丰富，而磷含量变化较大，钾含量总体偏低，钙、镁、硼、钼等中微量元素含量低(梁红.重庆植烟土壤肥力特征及评价：硕士研究生学位论文.重庆：西南大学，2014.)。氮、磷、钾元素为烟草植株生长过程中需求量最大的营养元素，常见的市售氮-磷-钾肥料较难满足目前土壤状态下烟草植株生长的需求，需要通过添加其他氮肥、磷肥或钾肥进行配比混合，非常不便，增加用工成本。同时，烟草植株生长过程中还需要其他多种中量和微量元素，如钙、镁、硫、硼等，如针对性地添加微量元素肥料进行混合，工作量大。同时这类微量元素肥料添加量少，还存在难以混合均匀的问题，但这类肥料又是必不可少的，混合不匀可能造成某种元素特别是微量元素营养供给不足或局部富集。因此需要一种能够提供适宜的营养元素，改良土壤环境，提高烟叶品质，满足烟叶生长营养所需的专用肥。

磷矿为生产磷肥的主要原料。然而随着湿法磷酸工业的快速发展、磷矿的大量消耗，目前高品位磷矿越来越少，同时又产生了了大量中低品位浮选磷矿尾矿。这些尾矿长期堆存，不仅占用大量土地资源，还存在安全风险，且尾矿中含量较大的P₂O₅、MgO、CaO等物质不能得到有效利用。由于磷、钙、镁等元素均为植物生长所必须的元素，探索利用磷矿浮选尾矿生产农业肥料是将尾矿资源化利用的一条有益途径。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种烟草专用复合肥及采用磷矿浮选尾矿制备该复合肥的方法。

技术方案如下：

本发明所解决的第一个问题在于提供一种烟草专用复合肥。

一种烟草专用复合肥，其关键在于，该复合肥由磷矿浮选尾矿酸解产物、磷酸一铵、硝铵、尿素、钾盐、微量元素肥和腐殖酸组成；所述磷矿浮选尾矿酸解产物为磷矿浮选尾矿与水混合，再添加硝酸酸解并过滤后，留存于滤液中的产物；

所述钾盐包括硝酸钾和磷酸二氢钾；所述微量元素肥由农用硼砂、硫酸锌、七钼酸铵、硫酸亚铁组成；

按重量比计，所述复合肥中的氮：磷：钾：钙：镁：微量元素：腐植酸＝10～ 15：10～20：17～22：5.3～8.5：2.7～4.5：0.1～0.5：1.2～1.8。采用以上技术方案，其优点在于提供配比合理的大量、中量、微量元素以及有机质，不仅能够满足烟株生长期的营养需求，有机质腐植酸能够改善土壤的结构，从而促进烟株的生长发育，烟株生物学性状好，烟叶产量和品质高。

作为优选技术方案，上述烟草专用复合肥中，按重量比计，氮：磷：钾：钙：镁：微量元素：腐植酸＝12：12：22：6.6：3.4：0.2：1.7。采用以上技术方案，其优点在于进一步优化肥料中各主要营养元素的配比，促进烟株的生长发育，提高烟叶产量和品质。

本发明所解决的第二个问题在于提供一种采用磷矿浮选尾矿制备上述烟草专用复合肥的方法。

一种采用磷矿浮选尾矿制备上述烟草专用复合肥的方法，其关键在于，按以下步骤进行：

步骤a：将150-250份磷矿浮选尾矿和150-200份水加入到反应器内，充分混合并搅拌均匀，然后向反应器中加入100-200份硝酸，继续搅拌反应5-10min 后过滤，保留滤液；

步骤b：向滤液中加入100-200份磷酸一铵，50-70份硝铵、50-80份尿素、 390-500份钾肥，待其充分溶解；

步骤c：向步骤b得到的溶液中添加10-15份腐殖酸、1-5份农用硼砂、1-5 份硫酸锌、1-5份七钼酸铵和1-5份硫酸亚铁充分搅拌溶解；

步骤d：向上述溶液中通入氨气调节溶液pH值为6.0-7.0，得到肥料料浆；

步骤e：将所述肥料料浆浓缩造粒或烘干得到烟草专用复合肥；

以上各成分均按重量份数计算。

采用以上工艺，其优点在于利用硝酸酸解磷矿浮选尾矿，使尾矿中质量分数为5-10％的P₂O₅、10-15％的MgO、30-35％的CaO充分反应，磷、镁、钙以离子的形式保留在溶液中，避免了传统方法采用硫酸酸解产生的大量硫酸钙沉淀，钙元素得到利用，且生成的硝酸盐中氮元素进入肥料，再通过添加钾肥、氮肥、磷肥以及其他微量元素肥料在溶液状态下进行混合，并通入氨气将溶液 pH调节至适合烟草生长的范围，然后造粒得到肥料；本方法的复合工艺在常温溶液状态下进行，肥料中各种物质混合均匀，均一性好，且含有烟草植株生长所需的各种营养元素。

作为优选技术方案，上述硝酸的浓度为质量分数65-68％。采用以上工艺，其优点在于为工业常用硝酸，其酸解消化效果好。

作为优选技术方案，上述钾肥为硝酸钾和磷酸二氢钾的组合。采用以上工艺，其优点在于为最终所得的肥料提供大量的钾元素，同时增加氮、磷元素。

作为优选技术方案，上述钾肥为硝酸钾、磷酸二氢钾和硫酸钾的组合。采用以上工艺，其优点在于肥料中能够提供大量的钾元素，并适量补充烟草植株生长所需的硫元素。

作为优选技术方案，上述步骤(4)中所述造粒方法为喷浆造粒，所述烘干温度为100-105℃。采用以上工艺，其优点在于造粒和干燥效果好。

有益效果：采用本发明的有益效果是，通过合理的营养元素配比，本发明的烟草专用复合肥比市售普通肥料更能满足烟株生长期的营养需求，直接使用，无需再搭配混合各种现有的市售肥料，避免混合不匀造成的营养缺失或局部富集的缺陷，其含有的腐植酸能够改善土壤的结构，从而促进烟株的生长发育，本发明的烟草专用复合肥能够改善烟株生物学性状，烟叶产量和品质高；

本发明提供的采用磷矿浮选尾矿制备烟草专用复合肥的方法，能够充分利用尾矿中的磷、钙、镁元素，将其用于生产烟草专用复合肥，同时与烟株生长所需的其他元素肥料和腐植酸在溶液状态进行混合，实现了各种物质的均匀复合，方便直接使用，总体来看，巧妙实现了尾矿废弃物的资源化利用，具有重要的经济、环保效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

(1)烟草复合肥

表1给出了六种复合肥的实施例，其中实施例1、2和3分别含有不同重量比的氮、磷、钾、钙、镁、硼、锌、钼、铁等各种元素以及腐植酸，实施例4 与实施例1的不同之处在于不含有腐植酸，实施例5与实施例1的不同之处在于不含有微量元素，实施例6不含微量元素同时其大量和中量元素的重量比与其他各组均比例不同，对照例1为一种用于烟草种植的市售肥料，对照例2为另一种市售肥料中添加腐植酸。

表1不同复合肥营养成分

在大田试验中，按常规方法种植烟草(试验品种：K326)，谷雨后移栽，然后在烟草的成活期按35kg/亩的量施加一次表1中所述的实施例或对照例的肥料。实施例1～6分别对应试验组1～6，对照例1～2分别对应对照组1～2。于 7月初成熟期分别采集施用各组肥料的烟株生物学指标数据，这些指标是烟株生长状态的直接反映。如表2，总体来看，施用本发明实施例1、2、4、5的复合肥后，试验组1、2、4和5的烟株株高、茎围、节距、单叶面积、单叶重各项指标均优于施用实施例3和6的复合肥的试验组3、6以及施用对照例1和2的市售肥的对照组1和2等各组的烟株生物学指标。比较试验组1与试验组5，可发现施加含有微量元素的复合肥后对烟株生长更好。通过试验组1与4、对照组 1与2的比较，推测复合肥中添加腐植酸对烟株生长有促进作用。总体来看，施用实施例1的烟草专用复合肥后，烟株各项指标增长最大，表明实施例1的复合肥最适合烟草，对烟草的产量和品质提升作用最为显著。

表2各组烟株生物学指标

(2)采用磷矿浮选尾矿制备上述烟草复合肥的制备方法

实施例7：

一种采用磷矿浮选尾矿制备上述烟草专用复合肥的方法，按以下步骤制备进行：

以重量份数计，将200份磷矿浮选尾矿和150份水加入到反应器内，充分混合并搅拌均匀，然后向反应器中加入150份浓度为65％的硝酸，搅拌反应5min 后过滤，保留滤液；向滤液中加入100份磷酸一铵，50份硝铵、50份尿素、300 份硝酸钾、190份磷酸二氢钾，待其充分溶解，再加入15份腐殖酸、2份农用硼砂、2份硫酸锌、2份七钼酸铵和2份硫酸亚铁，充分搅拌溶解，最后通入氨气调节溶液pH值为6.0-7.0得到肥料料浆；将所述肥料料浆浓缩喷浆造粒，在 100℃烘干得到烟草专用复合肥。

以上各成分均按重量份数计算。所得烟草专用复合肥份的主要营养成分如表1中实施例1所示。

实施例8：

一种采用磷矿浮选尾矿制备上述烟草专用复合肥的方法，按以下步骤进行：

以重量份数计，将150份磷矿浮选尾矿和200份水加入到反应器内，充分混合并搅拌均匀，然后向反应器中加入100份浓度为65％的硝酸，反应10min 后过滤，保留滤液；向滤液中加入200份磷酸一铵，50份硝铵、50份尿素、300 份硝酸钾、100份磷酸二氢钾、100份硫酸钾，待其充分溶解，再加入15份腐殖酸、5份农用硼砂、5份硫酸锌、5份七钼酸铵和5份硫酸亚铁，充分搅拌溶解，最后通入氨气调节溶液pH值为6.0-7.0得到肥料料浆；将所述肥料料浆浓缩喷浆造粒，在105℃烘干得到烟草专用复合肥。所得烟草专用复合肥份的主要营养成分如表1中实施例2所示，此外，由于制备过程中钾盐包括硫酸钾，因此该复合肥中还含有重量份为3.6份的硫元素。

实施例9：

一种采用磷矿浮选尾矿制备上述烟草专用复合肥的制备方法，按以下步骤进行：

以重量份数计，将250份磷矿浮选尾矿和200份水加入到反应器内，充分混合并搅拌均匀，然后向反应器中加入200份浓度为65％的硝酸，反应10min 后过滤，保留滤液；向滤液中加入100份磷酸一铵，70份硝铵、80份尿素、300 份硝酸钾、90份磷酸二氢钾，待其充分溶解，再加入10份腐殖酸、1份农用硼砂、1份硫酸锌、1份七钼酸铵和1份硫酸亚铁，充分搅拌溶解，最后通入氨气调节溶液pH值为6.0-7.0得到肥料料浆；将所述肥料料浆浓缩喷浆造粒，在105℃烘干得到烟草专用复合肥。所得烟草专用复合肥的主要营养成分如表1中实施例3所示。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种烟草专用复合肥，其特征在于：该复合肥由磷矿浮选尾矿酸解产物、磷酸一铵、硝铵、尿素、钾盐、微量元素肥和腐殖酸组成；

所述磷矿浮选尾矿酸解产物为磷矿浮选尾矿与水混合，再添加硝酸酸解并过滤后，留存于滤液中的产物；

所述钾盐包括硝酸钾和磷酸二氢钾；

所述微量元素肥由农用硼砂、硫酸锌、七钼酸铵、硫酸亚铁组成；

按重量比计，所述复合肥中的氮：磷：钾：钙：镁：微量元素：腐植酸＝10～15：10～20：17～22：5.3～8.5：2.7～4.5：0.1～0.5：1.2～1.8。

2.根据权利要求1所述的烟草专用复合肥，其特征在于：按重量比计，氮：磷：钾：钙：镁：微量元素：腐植酸＝12：12：22：6.6：3.4：0.2：1.7。

3.一种采用磷矿浮选尾矿制备如权利要求1或2所述的烟草专用复合肥的方法，其特征在于按以下步骤进行：

步骤a：将150-250份磷矿浮选尾矿和150-200份水加入到反应器内，充分混合并搅拌均匀，然后向反应器中加入100-200份硝酸，继续搅拌反应5-10min后过滤，保留滤液；

步骤b：向滤液中加入100-200份磷酸一铵，50-70份硝铵、50-80份尿素、390-500份钾肥，待其充分溶解；

步骤c：向步骤b得到的溶液中添加10-15份腐殖酸、1-5份农用硼砂、1-5份硫酸锌、1-5份七钼酸铵和1-5份硫酸亚铁充分搅拌溶解；

步骤d：向上述溶液中通入氨气调节溶液pH值为6.0-7.0，得到肥料料浆；

步骤e：将所述肥料料浆浓缩造粒或烘干得到烟草专用复合肥；

以上各成分均按重量份数计算。

4.根据权利要求3所述的采用磷矿浮选尾矿制备烟草专用复合肥的方法，其特征在于：所述硝酸的浓度为质量分数65-68％。

5.根据权利要求3所述的采用磷矿浮选尾矿制备烟草专用复合肥的方法，其特征在于：所述钾肥为硝酸钾和磷酸二氢钾的组合。

6.根据权利要求3所述的采用磷矿浮选尾矿制备烟草专用复合肥的方法，其特征在于：所述钾肥为硝酸钾、磷酸二氢钾和硫酸钾的组合。

7.根据权利要求3所述的采用磷矿浮选尾矿制备烟草专用复合肥的方法，其特征在于：步骤(d)中所述造粒方法为喷浆造粒，所述烘干温度为100-105℃。