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一种采用橡胶污泥烧结制备矿物复合肥的方法

花匠小妙招
2025-09-18 22:17

本发明属于农业肥料制备，具体涉及一种利用橡胶污泥烧结制备矿物复合肥的方法。

背景技术：

1、肥料作为我国农业生产的重要基础，能够给植物提供一种或多种必需的营养元素，并能有效地控制和改善土壤性质，从而大幅度增加土壤肥力。我国是一个农业大国，对化肥需求量大。但目前化肥生产能力不足，每年都需要花200多亿元进口化肥。由于化肥供不应求，其价格也居高不下，从而增大了农业负担。虽然使用无机肥短期内农作物长势好、产量高，但长期以来，农业的片面追求高产，过度依赖化肥和农药的投入，导致耕地板结、保水能力差，耕地逐渐失去耕种价值。同时使农产品产量及品质也严重下降，已对我国粮食生产安全、农产品质量安全及农业生态环境安全造成威胁。

2、按我国的肥料分类原则，按肥效可将肥料细分为速效肥料、缓/控释肥料、包膜型肥料和稳定性肥料等。与速效肥相比，缓释肥可有效防止因养分向根部释放速率过快而导致的盐分过高危害作物根系。同时其养分利用率高，对环境破坏小。缓释肥中有人工高温煅烧合成的矿物型缓释肥料，即矿物复合肥。其主要有效成分为矿物，不仅肥效时间长，还能有效改善土壤板结等问题。

3、高温烧结法即在高温条件下，几种物质在助熔剂存在情况下结合生成新的物质方法。在这方面研究，最早由tokunaga t.k.于 1991 年发表，tokunaga 用粉煤灰为原料，添加koh和mg(oh)2（或白云石）为钾源和镁源，制备了以k2mgsio4和k2alfe2si2o8为主要物相的矿物复合钾肥。高温煅烧矿物复合钾肥以k2o-mgo-sio2矿物型缓释肥料为主，最早由yamadak.于1994年提出。其后，mangrich a 以石灰岩和巴西油页岩为镁源和硅源，添加k2co3活化，采用高温煅烧，在900℃条件下制备出k2mgsi3o8型矿物复合钾肥，探究矿物复合肥中k2o的溶出比例，分别为在0.5 mol/l hcl 中30.3%、在0.1 mol/l柠檬水中23.2%和在水中6.9%。e.pranoto 等将矿物复合肥与尿素等化肥混合，比单一尿素对茶叶的产量有明显提高。

4、橡胶污泥成分与土壤相似，其主要含有大量的金属矿物，含量达到了70％以上，剩余的成分为有机质。其中，铝、铁、钙、镁、钾是污泥中主要的金属成分。其矿物成分复杂，对其化学成分进行分析，结果表明，其氧化铝、氧化铁含量一般都在30％左右。

5、由于橡胶污泥中磷含量普遍超标，目前几乎没有得到应用，这不仅会对生态环境产生重要影响，而且将严重制约天然橡胶行业的可持续发展。经查阅文献，目前几乎没有研究学者及机构有对橡胶污泥进行利用研究。

技术实现思路

1、为了弥补目前天然橡胶加工过程中对橡胶污泥的回收利用方面的应用研究的空白，克服橡胶污泥对环境带来的污染，同时对其进行资源化利用，本发明提供了一种利用橡胶污泥与活化剂碳酸钾和氧化镁烧结制备矿物复合肥的方法，该方法有效的利用了橡胶污泥，实现资源的回收利用，符合绿色环保要求，在制备过程中投入低，有较大的工业化价值，能有效避免污染环境。

2、本发明采用橡胶污泥烧结制备矿物复合肥的方法是将橡胶污泥自然风干至含水率为10%~12%，研磨筛分后制得橡胶污泥粉，按如下重量份将橡胶污泥粉5~10份、二氧化硅2.7~4.2份、碳酸钾0.5~1份、氧化镁按6.1~8.7份混合均匀，800~1000℃下煅烧0.5~2h，冷却粉碎后制得矿物复合肥。

3、本发明以橡胶污泥为主要原料，通过添加活化剂碳酸钾、氧化镁和二氧化硅，在高温条件下，生成以k2mgsi3o8为主要成分的矿物复合肥，可为植物提供k、mg、si等植物生长必需的元素。

4、本发明的优点是：本发明弥补目前天然橡胶加工过程中对橡胶污泥的回收利用方面的应用研究的空白，克服橡胶污泥对环境带来的污染，同时对其进行资源化利用，本发明方法有效的利用了橡胶污泥，实现资源的回收利用，符合绿色环保要求，在制备过程中投入低，有较大的工业化价值，能有效避免污染环境。

5、利用污泥生产矿物复合肥将势必是一种生态有利的生产模式，不但可以降低有机肥的生产成本，而且对有机废物进行了合理处理处置，是有机废物变废为宝的途径之一，从而协同促进工业与农业持续健康发展。

技术特征：

1.一种采用橡胶污泥烧结制备矿物复合肥的方法，其特征在于：将橡胶污泥自然风干至含水率为10%~12%，研磨筛分后制得橡胶污泥粉，将橡胶污泥粉、二氧化硅、碳酸钾、氧化镁混合均匀，800~1000℃下煅烧，冷却粉碎后制得矿物复合肥。

2.根据权利要求1所述的采用橡胶污泥烧结制备矿物复合肥的方法，其特征在于：按如下重量份将橡胶污泥粉5~10份、二氧化硅2.7~4.2份、碳酸钾0.5~1份、氧化镁按6.1~8.7份混合。

技术总结
本发明公开了一种采用橡胶污泥烧结制备矿物复合肥的方法，其特征在于：将橡胶污泥自然风干至含水率为10%~12%，研磨筛分后制得橡胶污泥粉，将橡胶污泥粉、二氧化硅、碳酸钾、氧化镁混合均匀，800~1000℃下煅烧，冷却粉碎后制得矿物复合肥；属于农业肥料制备技术领域；本发明为目前橡胶生产工业污水处理厂对污泥的处置提供了一条化害为利、变废为宝的合理出路，橡胶污泥原料来源广泛，矿物复合肥制备过程简单，应用范围广，符合绿色环保理念，为资源的回收利用开辟了一个良好途径。

技术研发人员：贾文龙,王学福,刘淮,张蕊,张俊华,彭林才,罗永明
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18