[发明专利]一种不锈钢尾渣复混肥的有机粘结剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农业技术领域，具体为一种不锈钢尾渣复混肥的有机粘结剂及制备方法。

背景技术

“十一五”期间，我国钢铁渣产量由2006年约19963万t增至2010年约28214万t；钢渣利用率由10％提高到21％，钢铁渣的累积堆存量已达到92577万t。虽然钢渣的综合利用率得到很大提升，但累积堆存量很高，还需进一步提高钢渣综合利用水平。目前，我国的钢渣主要用于水泥、制砖等建筑行业，应用于农业的还相对较少。

钢渣与其他有机无机物料混合制备复混肥需要使用粘结剂。目前复混肥用粘结剂主要是膨润土、凹凸棒等一些无机粘结剂，使用量大，无效成分多；玉米淀粉作为有机粘结剂，经氧化改性后初粘性强，耐水性好，目前已广泛应用于纸张粘合等行业。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种不锈钢尾渣复混肥的有机粘结剂及制备方法，是将淀粉氧化工艺改进后制成适于钢渣造粒的有机粘结剂，拥有用量小，粘结力强，满足复混肥颗粒性能要求等优点。其技术方案为：

本发明的原理为：本发明是氧化交联法，市售玉米淀粉主要为支链玉米淀粉，首先通过氧化将淀粉大分子断链为小分子，再通过糊化增加其水溶性，接着通过硼砂将其改性为交联网状结构，增强其粘结强度。最后加入尿素以增加其润滑性，加水调节至适当体积即可得到粘结剂产品。

一种不锈钢尾渣复混肥的有机粘结剂，该粘结剂配方如下：淀粉10％，FeSO₄0.03％，H₂O₂0.3％，NaOH 0.6％，硼砂0.03％，尿素0.5％。

一种不锈钢尾渣复混肥的有机粘结剂的制备方法，包括下列步骤：

(1)在45℃将淀粉与蒸馏水按1∶6的比例混合，加入FeSO₄颗粒催化剂，搅拌成均匀的浆料；

(2)按双氧水与淀粉0.03-0.035mL/g的比例边搅拌边缓慢加入30％的双氧水，若有气泡，用磷酸三丁酯消泡，迅速升温至60℃恒温氧化60min，按0.3-0.35mL/g的比例加入20％的NaOH溶液，反应30min；

(3)按0.1mL/g的比例加入3％的硼砂溶液，反应20min；加入5％的尿素，反应20min；

(4)加水调节至适当体积，保温10min，冷却至室温即可，整个过程在恒温水浴中进行。

优选地，所述第(1)步中淀粉为市售玉米淀粉，支链结构，含水率为10％，催化剂加入量为0.3％。

优选地，所述第(2)步中磷酸三丁酯添加量为每100g淀粉加入3～4滴。

优选地，所述第(4)步中适当体积为淀粉与水的体积比约为1∶10。

优选地，所述整个工艺过程使用电动搅拌器搅拌，搅拌速度120r/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明利用氧化交联法制备不锈钢尾渣复混肥用有机粘结剂，工艺简单，成本低，产品粘结力强，且玉米淀粉作为农产品不会对环境造成污染。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1：粘结剂的制备

(1)在45℃下将100g淀粉倒入600mL蒸馏水中，加入0.3gFeSO₄颗粒催化剂，搅拌成均匀的浆料。

(2)边搅拌边缓慢加入30％的双氧水3mL，迅速升温至60℃恒温氧化60min(若有气泡，滴3滴磷酸三丁酯消泡)。加入20％的NaOH溶液30mL，反应30min。

(3)加入3％的硼砂溶液10mL，反应20min；加入5g尿素，反应20min。

(4)加水调节体积至1L，保温10min，冷却至室温即可(整个过程在恒温水浴中进行)。

粘结剂产品参数如表1所示。

表1 粘结剂质量指标

实施例2：利用粘结剂制备不锈钢尾渣复混肥

将过80目的钢渣、糠醛和尿素按一定的比例混合均匀，得到试验用混合物料。取100g该物料加入圆盘造粒机，启动旋转。向物料表面连续均匀喷洒粘结剂，15min后将成形球粒取出，在孔径分别为2mm至6mm的标准组合筛中进行筛分，过6mm筛不能过2mm筛的球粒即为合格球粒。将合格球粒送入干燥箱，设定温度75℃，时间2h进行干燥。干燥后将所得肥料置于自封袋中备用。

实施例3：不锈钢尾渣复混肥抗压碎力及崩解率测试