秸稈和農(nóng)藥廢液及磷礦尾砂生產(chǎn)有機(jī)肥的工藝

汪智淵　竇永敏　楊紅福

摘要：測定乙磷鋁廢液中的氮含量和磷礦尾砂中磷、鎂、鈣、鋁、鐵、硅的含量，其中乙磷鋁廢液氮的平均含量為457%，磷礦砂的磷含量為6.37%。設(shè)計1種生產(chǎn)有機(jī)肥的方法，利用水稻秸稈、農(nóng)藥阿維菌素菌渣、乙磷鋁廢液和磷礦尾砂，經(jīng)物理、化學(xué)的方法生產(chǎn)出有機(jī)肥。結(jié)果表明，新方法能夠大量處理農(nóng)業(yè)秸稈、工業(yè)廢渣、廢水，并且對環(huán)境不造成二次污染。

關(guān)鍵詞：秸稈；農(nóng)藥廢液；磷礦尾砂；有機(jī)肥

中圖分類號：X712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）07-0476-01

隨著我國社會的發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)的加快，人們對于環(huán)境的要求越來越高。在農(nóng)村，大量農(nóng)作物秸稈亟需及時處理，但是，由于缺乏相應(yīng)的生物循環(huán)利用技術(shù)和手段，以往這些廢棄物主要采用填埋或焚燒的方式處理，這樣不僅會造成資源的浪費，還會造成環(huán)境的污染。乙磷鋁是一種低毒、廣譜、安全的有機(jī)鋁殺菌劑，在乙磷鋁的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢液[1]，例如江蘇利民股份有限公司年產(chǎn)5 000 t乙磷鋁原藥，需要花巨資處理廢液30 000 t。磷礦是一種重要的化工礦物原料，為了滿足適合濕法磷酸對原料礦石的質(zhì)量要求，目前我國主要通過各種選礦技術(shù)獲得生產(chǎn)磷酸的磷精礦，通常生產(chǎn)1 t磷精礦會產(chǎn)生0.44 t尾礦，每年共產(chǎn)生700萬t磷礦尾砂。由于尾礦利用比較困難，目前我國磷礦尾砂的綜合利用率僅為7%，尾礦堆積不僅占用大量的土地、農(nóng)田，還會對環(huán)境造成嚴(yán)重的影響[2]。因此，合理開發(fā)利用磷礦尾砂不僅能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，而且對實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)有重要意義。

1 乙磷鋁廢液磷礦尾砂中的成分分析

1.1 乙磷鋁廢液成分分析[3]

由表1可以看出，在乙磷鋁農(nóng)藥廢液中存在大量的NH4+、A13+、SO42-。

1.2 磷礦尾砂中的成分分析[4]

磷礦尾砂的主要化學(xué)組成為6.37% P2O5、16.84% MgO、36.97% CaO、0.25% A12O3、0.46% Fe2O3、3.07% SiO2、36.44% CO2。

2 應(yīng)用原理

2.1 現(xiàn)行的有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)

現(xiàn)行的生產(chǎn)有機(jī)肥的技術(shù)是利用農(nóng)業(yè)秸稈、雞糞、牛糞等進(jìn)行生物發(fā)酵而制成的，其發(fā)酵不充分，周期長，有臭味，有害物質(zhì)不能被清除，容易形成二次污染，且生產(chǎn)過程中還有大量廢水排放出來。

2.2 利用秸稈、農(nóng)藥廢液及磷礦尾砂生產(chǎn)有機(jī)肥的工藝

基于上述乙磷鋁成分的檢測和磷礦尾砂的成分分析，其中含有有利于農(nóng)作物吸收的高含量氮、磷，本研究設(shè)計利用水稻秸稈、阿維菌素菌渣作為有機(jī)質(zhì)、氮和磷的來源，取于乙磷鋁廢液、磷礦尾礦，使其能清潔生產(chǎn)有機(jī)肥，免除有害物質(zhì)的二次污染，且周期短、無臭味。新工藝的創(chuàng)新之處在于：主要充分利用秸稈、阿維菌素的有機(jī)質(zhì)，乙磷鋁廢液中的氮、磷，礦砂中的磷；另外，其水稻秸稈粉碎至1～10 mm有較大的比表面積，可以吸收2倍以上乙磷鋁的廢液。此外，在乙磷鋁廢液和磷礦尾砂的化學(xué)反應(yīng)過程中，磷礦尾砂再次吸收了乙磷鋁廢液并加以利用，反應(yīng)生成物不但含有作物必需的大量元素氮、磷，而且含有大量的鈣、鎂、硅、鐵等中微量元素，采用此方法將秸稈、工業(yè)廢渣、工業(yè)廢水作為原料生產(chǎn)的有機(jī)肥供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用，不會產(chǎn)生二次污染。

2.3 應(yīng)用實例

（1）將水稻秸稈粉碎至1～10 mm，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比1 ∶ 1 ∶ 2將秸稈、阿維菌素菌渣、乙磷鋁廢液500 kg在攪拌池中攪拌均勻，待用。

（2）將500 kg乙磷鋁廢液投入1 000 L的反應(yīng)釜中，注入150 kg 98%濃硫酸，制成硫酸鹽溶液，然后一次性投入400 kg磷礦尾砂，在反應(yīng)釜內(nèi)充分?jǐn)嚢瑁磻?yīng)保溫5 h脫水后備用。

（3）在500 kg水稻秸稈、阿維菌素菌渣、乙磷鋁廢液的混合物中，加入100 kg乙磷鋁廢液與磷礦尾砂的反應(yīng)生成物進(jìn)行均勻混合，用擠壓式造粒機(jī)進(jìn)行造粒烘干裝袋。

具體工藝流程見圖1，所得產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析結(jié)果見表2。

3 結(jié)論

與傳統(tǒng)有機(jī)肥生產(chǎn)相比，本方法是一種新工藝，不僅原料成本低，而且不污染環(huán)境。該新工藝不僅解決了秸稈的處理，而且解決了乙磷鋁廢液、磷礦尾砂對環(huán)境的影響。因此，無論從環(huán)保角度還是從經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，該方法具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊紅福，汪智淵，吉沐祥. 利用乙膦鋁農(nóng)藥廢液防治油菜霜霉病[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（6）：89-90.

[2]夏循峰，胡 宏，解 田. 磷礦尾礦活化制備復(fù)合肥填充料的工藝條件研究[J]. 化工礦物與加工，2012，41（1）：8-10.

[3]汪智淵，王麗飛，楊紅福. 利用乙磷鋁廢液生產(chǎn)硫酸鋁銨工藝研究[J]. 無機(jī)鹽工業(yè)，2005，37（4）：44-45.