[发明专利]一种以磷石膏为原料的土壤调理剂的制备方法

说明书

本发明公开一种以磷石膏为原料的土壤调理剂的制备方法，属于磷石膏资源利用技术领域。将磷石膏原料粉碎后与湿法活性炭按一定比例混合均匀，再加入氨水或氨氮废水进行酸碱中和反应，反应物经固液分离得到固体产物和滤液，再将固体产物干燥即得到土壤调理剂。所得土壤调理剂为黑灰色不定形湿粉粒状，具有柔性和弹性，且无粉尘，具有高比表面积、高吸附性能，同时含有多种作物需求的营养成分，其中磷酸氢铵、磷酸二氢铵具有调节和稳定pH值的能力。该土壤调理剂增强了土壤调理的能力、增加了耐贮性，真正具有广适性、专一性、多功能性、环保性和经济性。

技术领域

本发明属于磷石膏资源利用技术领域，涉及一种以磷石膏为原料的土壤调理剂的制备方法。

背景技术

磷石膏主要是磷酸厂、洗涤剂厂等化肥、日化系统湿法制取磷酸产生的固体废渣，每生产一吨磷酸（100%P₂O₅）产生磷石膏5～6t（干基），实物量约7t。磷石膏除含CaSO₄外，还含有未分解的磷矿、未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等多种杂质，这些杂质影响磷石膏的利用。目前，绝大部分磷石膏被当作废物丢弃。而磷石膏废渣的丢弃又存在下列问题：一是占用大量土地；二是堆场投资大、运营费高；三是浪费了宝贵的硫资源；四是污染环境。另外，堆放渣场的容积和地基防渗处理要求严格，废渣安全处理的环境条件已成为建设磷肥厂选择厂址的制约因素，进而直接影响磷复肥工业的发展。

目前，磷石膏综合利用的主要途径有5个方面：一是作为化工原料进行利用：磷石膏制硫酸联产水泥，磷石膏制硫酸钾，磷石膏制硫酸铵、硫酸铵钾等复合肥。二是在石膏建材产品方面的利用：磷石膏制备建筑石膏进而生产各种石膏建材产品。三是在建筑材料上的应用：主要有磷石膏制水泥缓凝剂，磷石膏与水泥、砂石配合作为加固软路基材料等。四是在农业上的应用：磷石膏是酸性物质，同时含有作物生长所需要的磷、硫、钙、硅、镁等养分，可以作为盐碱地的调理剂，提高土壤的肥力。五是其他方面，如矿山井下的填充剂。

从现实和可行性角度，磷石膏用于农业和建材是相对合适的选择。

随着经济社会的不断发展，我国的土壤资源严重不足，而且由于某些不合理的利用，比如大量不合理的施用肥料、农药的过量喷洒、超负荷放牧等等，造成了土壤的严重退化。主要表现为土壤紧实与硬化、侵蚀、盐碱化、酸化、元素失衡、化学污染、有机质流失和动植物区系的退化等。如何保持土壤质量、改善酸碱土壤、解除土壤毒性、减少土传病害传播，成为人们关注的焦点。

应用土壤调理剂是修复退化土壤的重要措施之一。土壤调理剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况，并对土壤微生物产生积极影响，从而提高退化土壤的生产力，因此，土壤调理剂的研究与发展对于土壤退化有着极其重要的作用。土壤调理剂的类型不同，对土壤的作用机制也有所不同，但都是通过有效改善土壤物理结构，降低土壤容重，增加土壤含水量，改变土壤化学性质，加强土壤微生物活动，提高酶的活性，增加土壤微量元素含量，调节土壤水、肥、气、热状况中的某些部分或全部，最终达到提高土壤肥力的目的。

在我国可耕地中，盐碱地占6.7%。对于盐碱地的改良、开发和利用，国内外已有很多技术措施。磷石膏作为化肥工业废渣，其农用价值越来越受到人们关注。盐碱地上施用磷石膏后，可促进土壤耕层脱盐，降低土壤碱化度，改变盐碱土化学性质，达到改造中低产田，提高盐碱地土壤生产能力的目的。

盐碱地的形成主要是土壤积盐作用的结果，磷石膏本身呈酸性，可以替代石膏用来改良盐碱土壤。磷石膏富含的钙、磷大部分都以离子的形式存在，Ca^2＋可与土壤中游离的Na₂CO₃作用，生成Ca(HCO₃)₂、Ca₃(PO4)₂、Na₂SO₄，既降低了土壤的碱性，也消除了碳酸盐对农作物的毒害。华北地区的碱性土壤，每亩施用磷石膏20～30kg，稻谷可增产5～15％。