生态型磷肥的研究与开发

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1、郑州大学硕士学位论文生态型磷肥的研究与开发姓名：赵文莲申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：汤建伟20070520摘要磷矿是一种不可再生资源，我国磷矿资源储量虽大，但富矿少，中低品位矿多。随着富矿资源开采的目渐枯竭，磷肥生产将不得不依赖杂质较多的贫矿资源，因此低品位磷矿的开发将具有重要的现实意义。传统的对低品位磷资源的利用是选矿或生产磷矿粉肥，前者受选矿、运输成本和技术制约，而后者却受肥效所限。如果能够开发出一种新的磷肥生产工艺，并且能够有效克服上述2个问题，不仅解决了低品位磷资源无法有效利用的问题，而且为就近生产和使用磷肥提供

2、了可能性。本文以低品位磷矿、风化煤和硫酸为原料，开发转化率高、物性好的生态型磷肥，并对腐植酸对磷肥的增效机理进行了探讨。主要研究内容如下；(1)测定了腐植酸的结构性质；(2)研究了腐植酸对Ca”、Fe”、A1”、H。P04一离子的吸附特性，绘出了吸附等温线并拟合出了吸附等温方程，分析了腐植酸浓度对吸附等温方程的影响；(3)用化学分析方法并结合红外光谱扫描，分析测定了风化煤的化学结构性质；(4)探讨了风化煤对Ca2+、Fe”、A1”、H2PO。一离子的吸附特性，对吸附等温方程进行拟合，结果表明均符合Langmuir方程，相关性显著。风

3、化煤对各种离子的最大吸附量从大Nd"的顺序为：Fe”>Ca2+>hl”>H2P0。一；(5)研究了风化煤提纯腐植酸的工艺条件，实验表明抽提温度对提取率有较大影响。盐酸活化法较氢氧化钠直接抽提法提取率显著提高，并得出了活化法提纯腐植酸的最佳工业条件；(6)对以传统工艺生产过磷酸钙进行了对照研究，得出了最佳工艺条件为：酸用量为105％，反应时间15min，搅拌速率500转／分，硫酸质量分数60％；(7)对以风化煤、低品位磷矿和硫酸为原料生产磷肥的新型工艺进行了研究，结果表明：1)加入风化煤改善了磷肥物性，缩短了熟化期；2)风化煤适宜的添

4、加比例是8％～12％(w(风化煤／W(磷矿粉))；3)生态型磷肥生产的最佳工艺条件是：酸用量105％、硫酸质量分数60％、搅拌转速500r／min．、反应时间15min．；(8)对以腐植酸代替风化煤、低品位磷矿和硫酸为原料生产磷肥的工艺进行了研究，结果表明与以风化煤、低品位磷矿和硫酸为原料生产磷肥的工艺相似。说明风化煤中的腐植酸在促进磷肥增效方面起到关键作用；(9)探讨了腐植酸对磷肥的微观增效机理进行了，表明腐植酸对磷肥的增效作用与其良好的吸附性能有着密切的关系。关键词：低品位磷矿；风化煤；腐植酸；生态型磷肥；开发；吸附；Abstr

5、actPhosphateOresisnotasortofreproducibleresouroeandwillbedriedupalongwitllexploitation．ThereservesofphosphateoresisabundantinChina，butmostofthemarelowgrade．Phosphaticfertilizerproductionwilldependonthelow-gradephosphateoresmoreandmore．Becauseofthis，itisurgentlyimportan

6、ttoengageinscienceresearchandtechnologydevelopmentinordertoutilizethelow-gradephosphateoresforphosphaticfertilizerproduction．Theconventionalmeansoflow-gradephosphateoresismillrunortotrituratethelow-gradephosphateOreasphosphaticfertilizer,butbomofthemarenotfeasibleinfac

7、t．Ifamorefeasibletechniquetoproductphosphaticfertilizerisdeveloped，thatnotonlytheproblemtoutilizethelow-gradephosphateoreswillbesettledbutalsotheproductionofphosphaticfertilizerintheneighborhoodwillbemoreeasily．Itisvalidatedthathumicacidcanimprovetheeffectofphosphaticf

8、ertilizer．Thehigherrateofcoversionandthebetterphysicalappearanceecotypephosphaticfertilizerisdeveloped,basedonlow-gra