高钛型高炉渣在有机肥中的应用和有机肥及其制备方法与流程

本发明涉及高炉渣及其应用技术领域，具体涉及一种高钛型高炉渣在有机肥中的应用和有机肥及其制备方法。

背景技术：

高钛型高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，排出时温度达到1600度及其以上，主要成分包括钛、二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、氧化镁等。高钛型高炉渣现在主要利用方式是采用热泼处理，然后再进行磁选、破碎，磁选后的铁进行回收利用，渣作为建筑材料使用。现有炉渣的重复利用方式工艺复杂，得到的产品附加值较低，以造成环境污染问题，且成本较高，不能产生较大的二次利用价值，使其利用率较低。因此，急需一种高效的高钛型高炉渣回收利用的方法。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种高钛型高炉渣在有机肥中的应用和有机肥及其制备方法，为高钛型高炉渣的二次利用提供了新的途径，且所得有机肥能够增强土壤肥力，促进作物生长，有效解决了现有技术中炉渣重复利用附加值较低、利用率低和成本较高等问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高钛型高炉渣在有机肥中的应用。

一种有机肥，包括以下重量份组分：高钛型高炉渣50-70份、玉米秸秆粉80-120份、蛭石5-15份、珍珠岩10-20份、硅藻土10-25份、腐殖酸15-40份、硝酸5-10份、木屑20-30份、米糠15-25份、稻壳灰15-25份、草木灰10-20份、鸡粪10-30份和复合菌剂20-30份。

进一步，有机肥包括以下重量份组分：高钛型高炉渣60份、玉米秸秆粉100份、蛭石10份、珍珠岩15份、硅藻土18份、腐殖酸22份、硝酸7份、木屑25份、米糠20份、稻壳灰20份、草木灰15份、鸡粪20份和复合菌剂25份。

进一步，复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌。

进一步，复合菌剂中，枯草芽孢杆菌菌落数为4-8亿cfu/g，地衣芽孢杆菌菌落数为8-20亿cfu/g，苏云金芽孢杆菌菌落数为6-8亿cfu/g。

进一步，蛭石目数为40-60目，珍珠岩目数为40-50目。

进一步，腐殖酸为腐质酸铵、腐殖酸钾和沼气肥中的至少一种。

上述的有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高钛型高炉渣分别在2000-3000高斯和500-1000高斯磁场中磁选，粉碎，过筛，得炉渣粉末；

(2)将鸡粪与木屑、米糠、稻壳灰和草木灰混合，烘干粉碎，得混合物粉末；

(3)将腐殖酸与硝酸混合，升温至80-90℃保温1-2h，然后加入步骤(1)所得炉渣粉末、步骤(2)所得混合物粉末、玉米秸秆粉、蛭石、珍珠岩、硅藻土和复合菌剂，在50-80℃温度下发酵4-8d，再烘干造粒，得有机肥。

进一步，炉渣粉末中含有氧化钙27.76wt％、氧化镁7.7wt％、二氧化硅24.38wt％、氧化铝12.99wt％和二氧化钛22.26wt％；以及少量三氧化二铁、全铁、氧化钠、氧化钾、氧化锰和氧化钒。

进一步，步骤(1)中，炉渣粉末目数为10-20目。

进一步，步骤(3)中，有机肥目数为60-90目。

进一步，步骤(3)中，发酵时每12h翻堆一次。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明为高钛型高炉渣的二次利用提供了新的途径，且所得有机肥能够增强土壤肥力，促进作物生长，有效解决了现有技术中炉渣重复利用附加值较低、利用率低和成本较高等问题。

2、本发明提供了高钛型高炉渣新的应用，高钛型高炉渣中含有钙、硅、钛等元素，将其用在有机肥中，可以使高钛型高炉渣得到充分的利用，以避免废弃后造成的环境污染，提高的利用率并获取较多的附加经济价值，且有机肥组分原料来源广泛，成本低廉，降低了有机肥的制造成本，提高作物产量和品质，具有较好的应用前景。

3、有机肥以高钛型高炉渣、玉米秸秆粉、硅藻土、鸡粪和复合菌剂等为主要组分，先将高钛型高炉渣经过两次磁选，将高炉渣中的铁筛除，然后破碎至10-20目；然后将鸡粪与木屑、米糠、稻壳灰和草木灰混合用于后续发酵，加入有机肥剩余组分进行发酵，发酵产生作物生长所需的营养成分，得到有机肥。这样得到的有机肥中营养成分不易流失，且能够抑制有害菌的生长，保持土壤成分的稳定，促进作物生长，具有较大的实际应用价值。

4、高钛型高炉渣为有机肥提供了钙、硅、钛等元素，丰富有机肥的营养成分；玉米秸秆粉和草木灰等中含有硫酸钾、氯化钾及碳酸钾，为有机肥提供钾元素，提供作物生长的营养元素；蛭石和珍珠岩能够改良土壤，起到疏松土壤的作用，增加土壤的保墒能力，促进作物生长；硅藻土的吸附性能强、容重轻，混合均匀性好，是高效有机肥的重要成分之一，能够促使农作物生长、改良土壤，进一步提高有机肥的促进生长作用；鸡粪可以增加有机肥中的有机胶体，同时借助微生物的作用把有机物分解转化成有机胶体，增加了土壤吸附表面，并且产生许多胶粘物质，使土壤颗粒胶结起来变成稳定的团粒结构，提高了土壤保水、保肥和透气的性能，以及调节土壤温度的能力，使得有机肥成分稳定；复合菌剂中的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌能够抑制杂菌生长，营造有利高效的发酵环境，不同菌之间共同作用，加快有机肥发酵过程，缩短生产周期，所得有机肥也能提高作物的抗病性；而腐殖酸与硝酸组合使用，使得腐殖酸发生氧化，氧化后腐殖酸含有羧基等活性基团以及含氧官能团，能够增强与有机肥中钛、硅等的结合作用，使得土壤成分更加稳定，具有更强的促进作物生长发育的能力，提高作物品质和产量，适用于多种作物的种植。

具体实施方式

实施例1

高钛型高炉渣在有机肥中的应用，该有机肥包括以下重量份组分：高钛型高炉渣50份、玉米秸秆粉80份、40目的蛭石5份、40目的珍珠岩10份、硅藻土10份、腐殖酸15份、硝酸5份、木屑20份、米糠15份、稻壳灰15份、草木灰10份、鸡粪10份和复合菌剂20份。

其中，复合菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌；复合菌剂中，枯草芽孢杆菌菌落数为5亿cfu/g，地衣芽孢杆菌菌落数为12亿cfu/g，苏云金芽孢杆菌菌落数为6亿cfu/g。腐殖酸为腐质酸铵和腐殖酸钾；腐质酸铵和腐殖酸钾质量比为1:1。

上述的有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高钛型高炉渣分别在2000高斯和500高斯磁场中磁选，粉碎，过筛，得10目的炉渣粉末；

(2)将鸡粪与木屑、米糠、稻壳灰和草木灰混合，烘干粉碎，得混合物粉末；

(3)将腐殖酸与硝酸混合，升温至80℃保温1h，然后加入步骤(1)所得炉渣粉末、步骤(2)所得混合物粉末、玉米秸秆粉、蛭石、珍珠岩、硅藻土和复合菌剂，在50℃温度下发酵4d，发酵时每12h翻堆一次，再烘干造粒，得有机肥。

实施例2

高钛型高炉渣在有机肥中的应用，该有机肥包括以下重量份组分：高钛型高炉渣60份、玉米秸秆粉100份、50目的蛭石10份、45目珍珠岩15份、硅藻土18份、腐殖酸22份、硝酸7份、木屑25份、米糠20份、稻壳灰20份、草木灰15份、鸡粪20份和复合菌剂25份。

其中，复合菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌；复合菌剂中，枯草芽孢杆菌菌落数为7亿cfu/g，地衣芽孢杆菌菌落数为15亿cfu/g，苏云金芽孢杆菌菌落数为7亿cfu/g。腐殖酸为腐质酸铵和沼气肥；腐质酸铵和沼气肥质量比为1:1。

上述的有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高钛型高炉渣分别在2500高斯和800高斯磁场中磁选，粉碎，过筛，得15目的炉渣粉末；

(2)将鸡粪与木屑、米糠、稻壳灰和草木灰混合，烘干粉碎，得混合物粉末；

(3)将腐殖酸与硝酸混合，升温至84℃保温1.5h，然后加入步骤(1)所得炉渣粉末、步骤(2)所得混合物粉末、玉米秸秆粉、蛭石、珍珠岩、硅藻土和复合菌剂，在65℃温度下发酵6d，发酵时每12h翻堆一次，再烘干造粒，得有机肥。

实施例3

高钛型高炉渣在有机肥中的应用，该有机肥包括以下重量份组分：高钛型高炉渣70份、玉米秸秆粉120份、60目的蛭石15份、50目的珍珠岩20份、硅藻土25份、腐殖酸40份、硝酸10份、木屑30份、米糠25份、稻壳灰25份、草木灰20份、鸡粪30份和复合菌剂30份。

其中，复合菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌；复合菌剂中，枯草芽孢杆菌菌落数为5亿cfu/g，地衣芽孢杆菌菌落数为17亿cfu/g，苏云金芽孢杆菌菌落数为7亿cfu/g。腐殖酸为腐质酸铵、腐殖酸钾和沼气肥；腐质酸铵、腐殖酸钾和沼气肥质量比为1:1:1。

上述的有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高钛型高炉渣分别在3000高斯和1000高斯磁场中磁选，粉碎，过筛，得20目的炉渣粉末；

(2)将鸡粪与木屑、米糠、稻壳灰和草木灰混合，烘干粉碎，得混合物粉末；

(3)将腐殖酸与硝酸混合，升温至90℃保温2h，然后加入步骤(1)所得炉渣粉末、步骤(2)所得混合物粉末、玉米秸秆粉、蛭石、珍珠岩、硅藻土和复合菌剂，在80℃温度下发酵8d，发酵时每12h翻堆一次，再烘干造粒，得有机肥。

对比例1

一种有机肥包括以下重量份组分：高钛型高炉渣60份、玉米秸秆粉100份、50目的蛭石10份、45目珍珠岩15份、硅藻土18份、木屑25份、米糠20份、稻壳灰20份、草木灰15份、鸡粪20份和复合菌剂25份。

其中，复合菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌；复合菌剂中，枯草芽孢杆菌菌落数为7亿cfu/g，地衣芽孢杆菌菌落数为15亿cfu/g，苏云金芽孢杆菌菌落数为7亿cfu/g。

上述的有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高钛型高炉渣分别在2500高斯和800高斯磁场中磁选，粉碎，过筛，得15目的炉渣粉末；

(2)将鸡粪与木屑、米糠、稻壳灰和草木灰混合，烘干粉碎，得混合物粉末；

(3)将步骤(1)所得炉渣粉末、步骤(2)所得混合物粉末、玉米秸秆粉、蛭石、珍珠岩、硅藻土和复合菌剂混合，在65℃温度下发酵6d，发酵时每12h翻堆一次，再烘干造粒，得有机肥。

对比例2

有机肥包括以下重量份组分：高钛型高炉渣60份、玉米秸秆粉100份、50目的蛭石10份、45目珍珠岩15份、硅藻土18份、腐殖酸22份、硝酸7份、木屑25份、米糠20份、稻壳灰20份、草木灰15份和复合菌剂25份。

其中，复合菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌；复合菌剂中，枯草芽孢杆菌菌落数为7亿cfu/g，地衣芽孢杆菌菌落数为15亿cfu/g，苏云金芽孢杆菌菌落数为7亿cfu/g。腐殖酸为腐质酸铵和沼气肥；腐质酸铵和沼气肥质量比为1:1。

上述的有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高钛型高炉渣分别在2500高斯和800高斯磁场中磁选，粉碎，过筛，得15目的炉渣粉末；

(2)将木屑、米糠、稻壳灰和草木灰混合，烘干粉碎，得混合物粉末；

(3)将腐殖酸与硝酸混合，升温至84℃保温1.5h，然后加入步骤(1)所得炉渣粉末、步骤(2)所得混合物粉末、玉米秸秆粉、蛭石、珍珠岩、硅藻土和复合菌剂，在65℃温度下发酵6d，发酵时每12h翻堆一次，再烘干造粒，得有机肥。

对比例3

有机肥包括以下重量份组分：高钛型高炉渣60份、玉米秸秆粉100份、50目的蛭石10份、45目珍珠岩15份、硅藻土18份、腐殖酸22份、硝酸7份、木屑25份、米糠20份、稻壳灰20份、草木灰15份、鸡粪20份和枯草芽孢杆菌5份。

其中，腐殖酸为腐质酸铵和沼气肥；腐质酸铵和沼气肥质量比为1:1。

上述的有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高钛型高炉渣分别在2500高斯和800高斯磁场中磁选，粉碎，过筛，得15目的炉渣粉末；

(2)将鸡粪与木屑、米糠、稻壳灰和草木灰混合，烘干粉碎，得混合物粉末；

(3)将腐殖酸与硝酸混合，升温至84℃保温1.5h，然后加入步骤(1)所得炉渣粉末、步骤(2)所得混合物粉末、玉米秸秆粉、蛭石、珍珠岩、硅藻土和枯草芽孢杆菌，在65℃温度下发酵6d，发酵时每12h翻堆一次，再烘干造粒，得有机肥。

将实施例1-3和对比例1-3所得有机肥以及市售嘉禾有机肥料进行番茄种植实验，田间管理相同，施肥量相同；然后随机每亩取20个番茄，测量其平均单果重、平均果径和亩产量，其结果如表1所示。

表1番茄种植实验结果

由表1可知，本发明提供的有机肥能够促进作物生长，所得作物的单果重、果径和亩产量均优于市售菌肥，该有机肥能够增强土壤肥力，促进作物生长，使得土壤成分更加稳定，具有更强的促进作物生长发育的能力，提高作物品质和产量。

虽然本发明的具体实施方式对本发明进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

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