本發(fā)明屬于肥料制備技術領域，具體為一種利用鈣鎂泥為原料制備中量元素液體肥的方法。
背景技術：
現(xiàn)今我國已成為世界鹽、堿(nacl、naso4、naoh和na2co3等)生產大國，鹽、堿等產品在國民經濟中起到舉足輕重的作用。該類產品生產以鹵水或硝水等無機鹽溶液為原料，但鹵水和硝水中均含有ca2+、mg2+等雜質，需要經過凈化工藝除去ca2+、mg2+，凈化產生的鹽泥中除了含有mg(oh)2和caco3外，還含有微量fe(oh)3、al(oh)3、sio2、nacl、naso4和baso4等雜質，如果任意堆放和投棄，則會對環(huán)境造成嚴重污染。鹵水凈化兩級反應所產生的廢渣統(tǒng)稱為鈣鎂泥，又稱鹽泥。目前，鹽泥已被應用于多種領域，其綜合利用主要有以下幾種方式：
(1)制建筑石膏
鈣法去除so42+得到的鹽泥經風干、低溫煅燒、脫水，轉變?yōu)榘胨啵胨嘟浤ゼ氝^篩制成氣硬性凝膠材料的建筑石膏。
(2)制建筑涂料
制造建筑涂料時，鹽水凈化需要在原工藝基礎上增加鹽水除鐵和二次過濾，先用氯化鋇除去硫酸鹽，然后處理得到鈣鎂泥，該鈣鎂泥與鈦白粉、立德粉等做填料可以制備各種涂料。
(3)制建筑保溫磚
利用鹽泥、粉煤灰和固化劑等材料，經攪拌、注漿成型、烘干等工藝，可制成民用和工業(yè)建筑保溫磚。
(4)制水泥
鈣鎂泥干燥后和石灰石混合、研磨、過篩，可以作為填料加入到水泥中。
(5)制硫酸鎂、硫酸鋇、氧化鎂和氯化鈣
采用不同工藝，將鹽泥中各成分進行分離，分別得到硫酸鎂、硫酸鋇、氧化鎂和氯化鈣等物質，可用于多種領域的填充劑和保溫材料等。
(6)鹽泥回注
將鹽泥加水溶解成懸浮液，通過高壓泵回注到廢舊采鹵裝置的鹽井深處。
(7)制添加劑
鹽泥可以制成鹽水鉆井液添加劑、固硫添加劑和燃煤添加劑等。
雖然鹽泥具有多種不同的處理方式和廣泛的用途，但是大多被用于建筑材料上，制造過程能耗高，產品附加值低。被用于制造高附加值產品時，工藝復雜，成本高，經濟價值小，鹽泥利用率低。
液體肥料是一種典型的高濃度肥料，其外觀呈流體狀態(tài)，具有養(yǎng)分含量高、營養(yǎng)全面、水溶性高、溶解速度快、雜質少、肥效快、吸收率高、使用方便、多功能化等特點。液體肥料的生產工藝簡單，對原材料的要求不高，無需進行干燥、造粒、烘干和篩分等過程，因此液體肥料工廠的投資只相當于同等規(guī)模固體肥料工廠的50％。液體肥料在生產過程中，無粉塵和煙霧，降低了生產對環(huán)境的污染，減少了凈化設備的投資成本。液體肥料是以溶液或懸浮液的狀態(tài)存在，非常方便添加易吸潮的有機物料，例如氨基酸、黃腐酸、海藻提取物、螯合態(tài)的微量元素、助劑等。也可以添加農藥、植物生長調節(jié)劑、稀土等，是一個很好的載體，相互配伍后使用，易于開發(fā)功能性肥料，省時省力。且配方容易調整，養(yǎng)分均勻單一，質量穩(wěn)定，便于精確施肥。
中量元素液體肥主要含有ca2+、mg2+，ca2+來源通常為硝酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣和氧化鈣，mg2+來源通常為硝酸鎂、碳酸鎂、硫酸鎂和氧化鎂，如果以硝酸鈣或硝酸鎂為原料，雖然原料溶解度大，可以制備成高濃度的液體肥，但原料中含有大量結晶水，有效成分含量低，造成原料成本高，產品經濟價值小。如果以碳酸鈣、氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鎂、硫酸鎂和氧化鎂等物質為原料，由于上述物質溶解度較小，制備成的液體肥通常濃度低，即使制備成濃度高的懸濁液體肥，但懸濁液體系容易產生沉淀分層，需要添加分散劑等助劑以免分層，此舉又會增加生產成本。所以，原料選擇成為中量元素液體肥廣泛應用的制約瓶頸。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題是根據(jù)現(xiàn)有各種鈣鎂鹽泥利用方式的不足，提供一種利用鈣鎂泥為原料制備中量元素液體肥的方法。該方法工藝簡單、能耗低、投資少、產品附加值高，同時為液體肥生產提供一種豐富易得的廉價原料來源，以達到資源的綜合高效利用，變廢為寶。
為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
一種利用鈣鎂泥為原料制備中量元素液體肥的方法，其包括如下步驟：
(1)常壓攪拌下將計量的鈣鎂泥和濃度為30～98wt％的硝酸混合，鈣鎂泥和硝酸的質量比為1：1.0～2.5，反應1～5h，得到含有ca2+、mg2+的渾濁溶液；反應結束后混合體系顯中性或酸性，為使鈣鎂泥反應完全，提高利用率，該步驟優(yōu)選反應結束時混合體系顯酸性。
鈣鎂泥和硝酸混合反應所用的反應釜帶冷卻裝置，吸收反應放出的熱量，保持反應溫度不高于60℃，以免溫度過高造成硝酸逸出損失。
(2)檢測(1)制備得到的溶液ph，如果溶液顯酸性，則用堿性物質調節(jié)至中性；得懸濁溶液。所述的堿性物質可以是堿、堿性氧化物、nh3、有機胺和有機酸鹽等物質中的一種或幾種，該步驟優(yōu)選用氨水中和。
(3)用輸送泵將步驟(2)制得的懸濁溶液送到過濾器進行過濾，得到澄清溶液，即為含有ca2+、mg2+的中量元素液體肥。該中量元素液體肥中含ca2+、mg2+的一種或兩種，且總量不小于100g/l。
鈣鎂泥水分含量不超過50wt％，如果鈣鎂泥中水分含量過高，制備的液體肥濃度就達不到國家要求的ca2+、mg2+含量≥100g/l的標準。
該工藝還包括步驟(4)，根據(jù)用戶土壤情況和不同農作物的養(yǎng)分需求，在配料槽內向中量元素液體肥中添加計量的尿素、硝酸鉀、氨基酸、腐殖酸、植物生產調節(jié)劑和各種微量元素等物質中的一種或幾種，制備成可以澆灌、滴灌及噴施的功能性液體肥，為用戶量身定制成各種高濃高效多營養(yǎng)液體肥，然后用輸送泵送入成品儲罐儲存。
該反應中硝酸稍過量，如果硝酸加入量少，則鈣鎂泥反應不完全，反應殘渣多；如果硝酸過量太多，后處理需要加入氨水的量也相應增多，生成硝酸銨。如果需要補充氮元素，可以直接向其中添加硝酸銨溶液、尿素或尿硝溶液。
本發(fā)明的積極效果體現(xiàn)在：
(一)、本方法將鹵水和硝水精制過程中副產的鈣鎂泥轉化為高附加值的中量元素液體肥，縮短了上述行業(yè)廢固的堆放周期，減少了廢固的堆放場地，降低了廢固的處理費用。
(二)、為液體肥生產提供了豐富易得的廉價原料來源，大幅降低了液體肥生產成本，真正實現(xiàn)了資源綜合利用，變廢為寶。
(三)、該方法工藝簡單、能耗低、投資少、產品附加值高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明中利用鈣鎂泥為原料制備中量元素液體肥的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明中的方法進行詳細闡述。
實施例1
一種利用鈣鎂泥為原料制備中量元素液體肥的方法，具體步驟如下：
(1)反應釜中先加入含水分17.6wt％的鈣鎂泥5000kg，攪拌下用計量泵向反應釜內加入10000kg濃度為40wt％的硝酸，控制流量，2.5h加入完畢，反應釜夾套通冷卻水降溫，保持反應溫度為30℃，反應4h后結束，得到渾濁的懸浮液；
其反應方程式如下：
mg(oh)2+2hno3＝＝＝mg(no3)2+2h2o
caco3+2hno3＝＝＝ca(no3)2+2h2o+co2↑
(2)測試步驟(1)中得到的懸浮液ph＝1.26，攪拌下向懸浮液中加入1+1的氨水調節(jié)ph＝6.75；該氨水為1體積的濃氨水與1體積的水混合而成。
其反應方程式如下：
nh3+hno3＝＝＝nh4no3
(3)用輸送泵將調節(jié)至中性的懸浮液送至過濾器進行過濾，得到13570kg澄清濾液，即為中量元素液體肥。
(4)由成品輸送泵將制備的中量元素液體肥送入成品儲罐儲存。測得該液體肥比重為1.32g/ml，其中ca2+含量≥120g/l，mg2+含量≥20g/l，硝態(tài)氮含量≥110g/l。
實施例2
(1)反應釜中先加入含水分17.6wt％的鈣鎂泥5000kg，攪拌下用計量泵向反應釜內加入8000kg濃度為40wt％的硝酸，控制流量，2.5h加入完畢，反應釜夾套通冷卻水降溫，保持反應溫度為30℃，反應4h后結束，得到渾濁的懸浮液；
其反應方程式如下：
mg(oh)2+2hno3＝＝＝mg(no3)2+2h2o
caco3+2hno3＝＝＝ca(no3)2+2h2o+co2↑
(2)測試步驟(1)中得到的懸浮液ph＝7.02，接近中性，不必調節(jié)ph；
(3)用輸送泵將調節(jié)至中性的懸浮液送至過濾器進行過濾，得到10620kg澄清濾液，即為中量元素液體肥。濾渣重量為1620kg，未完全反應。
(4)由成品輸送泵將制備的中量元素液體肥送入成品儲罐儲存。測得該液體肥比重為1.30g/ml，其中ca2+含量≥120g/l，mg2+含量≥20g/l，硝態(tài)氮含量≥110g/l。
實施例3
(1)反應釜中先加入含水分17.6wt％的鈣鎂泥5000kg，攪拌下用計量泵向反應釜內加入14000kg濃度為40wt％的硝酸，控制流量，2.5h加入完畢，反應釜夾套通冷卻水降溫，保持反應溫度為30℃，反應4h后結束，得到渾濁的懸浮液；
其反應方程式如下：
mg(oh)2+2hno3＝＝＝mg(no3)2+2h2o
caco3+2hno3＝＝＝ca(no3)2+2h2o+co2↑
(2)測試步驟(1)中得到的懸浮液ph＝-4.30，攪拌下向懸浮液中加入1+1的氨水調節(jié)ph＝6.84。
其反應方程式如下：
nh3+hno3＝＝＝nh4no3
(3)用輸送泵將調節(jié)至中性的懸浮液送至過濾器進行過濾，得到17670kg澄清濾液，即為中量元素液體肥。
(4)由成品輸送泵將制備的中量元素液體肥送入成品儲罐儲存。測得該液體肥比重為1.24g/ml，其中ca2+含量≥110g/l，mg2+含量≥15g/l，硝態(tài)氮含量≥100g/l。該操作中硝酸量過少，鈣鎂泥中部分鈣和鎂未反應，造成液體肥中ca2+、mg2+含量減少。
實施例4
(1)反應釜中先加入含水分17.6wt％的鈣鎂泥5000kg，攪拌下用計量泵向反應釜內加入10000kg濃度為40wt％的硝酸，控制流量，0.5h加入完畢，反應釜夾套通冷卻水降溫，保持反應溫度為70℃，反應2h后結束，得到渾濁的懸浮液；
其反應方程式如下：
mg(oh)2+2hno3＝＝＝mg(no3)2+2h2o
caco3+2hno3＝＝＝ca(no3)2+2h2o+co2↑
(2)測試步驟(1)中得到的懸浮液ph＝4.30，攪拌下向懸浮液中加入1+1的氨水調節(jié)ph＝6.95。
其反應方程式如下：
nh3+hno3＝＝＝nh4no3
(3)用輸送泵將調節(jié)至中性的懸浮液送至過濾器進行過濾，得到13380kg澄清濾液，即為中量元素液體肥。
(4)由成品輸送泵將制備的中量元素液體肥送入成品儲罐儲存。測得該液體肥比重為1.30g/ml，其中ca2+含量≥120g/l，mg2+含量≥20g/l，硝態(tài)氮含量≥100g/l，由于反應溫度過高，硝酸揮發(fā)損失，造成液體肥中硝態(tài)氮含量減少。
實施例5
一種利用鈣鎂泥為原料制備中量元素液體肥的方法，具體步驟如下：
(1)反應釜中先加入含水分17.6wt％的鈣鎂泥5000kg，攪拌下用計量泵向反應釜內加入7000kg濃度為65wt％的硝酸，控制流量，2h加入完畢，反應釜夾套通冷卻水降溫，保持反應溫度為40℃，反應4h后結束，得到渾濁的懸浮液；
其反應方程式如下：
mg(oh)2+2hno3＝＝＝mg(no3)2+2h2o
caco3+2hno3＝＝＝ca(no3)2+2h2o+co2↑
(2)測試步驟(1)中得到的懸浮液ph＝-0.34，攪拌下向懸浮液中加入1+1的氨水調節(jié)ph＝6.92。
其反應方程式如下：
nh3+hno3＝＝＝nh4no3
(3)用輸送泵將調節(jié)至中性的懸浮液送至過濾器進行過濾，得到10530kg澄清濾液，即為中量元素液體肥。
(4)在配料槽內向步驟(3)得到的中量元素液體肥中添加50kg黃腐酸和1000kg尿素，制成具有改良土壤結構、促進農作物生理代謝的速效長效液體肥，由成品輸送泵送入成品儲罐儲存。測得該液體肥比重為1.58g/ml，其中ca2+含量≥150g/l，mg2+含量≥30g/l，硝態(tài)氮含量≥140g/l，酰態(tài)氮含量≥60g/l。
實施例6
一種利用鈣鎂泥為原料制備中量元素液體肥的方法，具體步驟如下：
(1)反應釜中先加入含水分17.6wt％的鈣鎂泥5000kg，攪拌下用計量泵向反應釜內加入7000kg濃度為68wt％的硝酸，控制流量，1h加入完畢，反應釜夾套通冷卻水降溫，保持反應溫度為60℃，反應2h后結束，得到渾濁的懸浮液；
其反應方程式如下：
mg(oh)2+2hno3＝＝＝mg(no3)2+2h2o
caco3+2hno3＝＝＝ca(no3)2+2h2o+co2↑
(2)測試步驟(1)中得到的懸浮液ph＝5.57，攪拌下向懸浮液中加入1+1的氨水調節(jié)ph＝6.90。
其反應方程式如下：
nh3+hno3＝＝＝nh4no3
(3)用輸送泵將調節(jié)至中性的懸浮液送至過濾器進行過濾，得到10380kg澄清濾液，即為中量元素液體肥。
(4)在配料槽內向步驟(3)得到的中量元素液體肥中添加50kg腐殖酸鉀，制成具有改良土壤結構、促進農作物生理代謝的速效液體肥，由成品輸送泵送入成品儲罐儲存。測得該液體肥比重為1.50g/ml,其中ca2+含量≥150g/l，mg2+含量≥30g/l，硝態(tài)氮含量≥130g/l。
實施例7：
一種利用鈣鎂泥為原料制備中量元素液體肥的方法，具體步驟如下：
(1)反應釜中先加入含水分20wt％的鈣鎂泥5000kg，氫氧化鎂560kg，攪拌下用計量泵向反應釜內加入9000kg濃度為55wt％的硝酸，1.5h加入完畢，反應釜夾套通冷卻水降溫，保持反應溫度為45℃，反應3h后結束，得到渾濁的懸浮液；
其反應方程式如下：
mg(oh)2+2hno3＝＝＝mg(no3)2+2h2o
caco3+2hno3＝＝＝ca(no3)2+2h2o+co2↑
mg(oh)2+2hno3＝＝＝mg(no3)2+2h2o
(2)測試步驟(1)中得到的懸浮液ph＝0.56，向懸浮液中添加1+1的氨水調節(jié)ph＝6.87；
其反應方程式如下：
nh3+hno3＝＝＝nh4no3
(3)用輸送泵將調節(jié)至中性的懸浮液送至過濾器進行過濾，得到13260kg澄清濾液，即為中量元素液體肥。
(4)在配料槽內向步驟(3)得到的中量元素液體肥中添加130kg硼酸、150kg硫酸鋅、30kg五水硫酸銅、70kg一水硫酸錳和15kg鉬酸銨，制成含多種微量元素的液體肥，由成品輸送泵送入成品儲罐儲存。測得該液體肥比重為1.46g/ml，其中ca2+含量≥120g/l，mg2+含量≥50g/l，硝態(tài)氮含量≥120g/l。
實施例8：
一種利用鈣鎂泥為原料制備中量元素液體肥的方法，具體步驟如下：
(1)反應釜中先加入含水分15wt％的鈣鎂泥5000kg，氫氧化鈣700kg，攪拌下用計量泵向反應釜中加入9000kg濃度為68％的硝酸，2.5h加入完畢，反應釜夾套通冷卻水降溫，保持反應溫度為35℃，反應5h后結束，得到渾濁的懸浮液；
其反應方程式如下：
mg(oh)2+2hno3＝＝＝mg(no3)2+2h2o
caco3+2hno3＝＝＝ca(no3)2+2h2o+co2↑
ca(oh)2+2hno3＝＝＝ca(no3)2+2h2o
(2)測試步驟(1)中得到的懸浮液ph＝0.21，向懸浮液中添加30wt％的koh溶液，調節(jié)ph＝7.00；
其反應方程式如下：
koh+hno3＝＝＝kno3+h2o
(3)用輸送泵將調節(jié)至中性的懸浮液輸送至過濾器進行過濾，得到14830kg澄清濾液，即為中量元素液體肥。
(4)在配料槽內向步驟(3)中得到的中量元素液體肥中添加20kg赤霉素和20kg吲哚乙酸，制成含有植物調節(jié)劑的液體肥，由成品輸送泵送入成品儲罐儲存。測得該液體肥比重為1.62g/ml，其中ca2+含量≥180g/l，mg2+含量≥30g/l，硝態(tài)氮含量≥150g/l。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所述內容所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉，而由此所引伸出的明顯的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。